履带销通信系统和方法技术方案

公开了一种用于监测重型设备的履带链的履带销的运行状况的履带销传感器。所述履带销传感器可以结合到通信系统中来监测所述履带链的多个履带销。还公开了一种监测履带销的运行状况的方法。

Crawler pin communication system and method

A track pin sensor for monitoring the operation status of the track pin of the track chain of heavy equipment is disclosed. The track pin sensor can be combined into a communication system to monitor a plurality of track pins of the track chain. A method for monitoring the running status of the track pin is also disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】履带销通信系统和方法
本申请涉及一种用于从履带销向远程设备无线地传送信息的系统和方法，更具体地涉及在履带链领域中为重型设备的中的一个或多个履带销提供通信系统。
技术介绍
链条是机械领域中几乎普遍存在的部件，并且已存在很长时间。链条通常由一系列互锁链节或链条链节组成。并且在许多情况下，相邻链节通过滑过相邻链节的相应孔的销联接在一起。这种类型的互锁链系统用于各种应用中，包括重型设备的履带链。作为实例，诸如挖掘机或推土机的重型设备可包括一组履带链或履带组，其包括围绕一个或多个轮毂驱动的多个链节和相关联的履带板。履带链可以帮助重型设备向前运动、向后运动和转向。这种类型的履带链的节段、区段或链节经由一种通常被描述为履带销的销而互锁在一起。在使用期间，履带链的部件经常受到磨损并且有时会失效。部分地由于重型设备中所涉及的力以及履带销表面与周围表面之间的旋转摩擦，相邻链节之间的连接是可能的失效点。已经努力增强相邻链节之间连接的坚固性，包括利用密封和润滑型连接以产生通常被描述为密封和润滑履带(SALT)的履带链。在图16所示实施方案中的剖视图中示出了SALT构型的传统的基于履带销的连接的实例。每个链节主要通过履带销和阶梯式衬套联接在一起。在许多构型中，履带销被压配合而穿过阶梯式衬套的孔和其中一个链节的外孔。为了减小衬套和履带销之间的内摩擦，图16的示例性实施方案中的履带销设置有油箱以及与履带销和衬套之间的机械界面流体连通的油道。这种构型可以延长连接的使用寿命—但是，由于各种原因(例如正常磨损和开裂)，连接可能会失效或劣化到即将失效的程度。应该理解，并非所有的履带链构型都采用SALT型系统。相反，本文描述了SALT型系统以有助于理解用于重型车辆或重型设备的基于履带销的履带链。
技术实现思路
本公开涉及一种履带销传感器，其用于监测重型设备的履带链的履带销的运行状态。所述履带销传感器可以结合到通信系统中来监测履带链的多个履带销。还描述了一种监测履带销的运行状态的方法。在一个实施方案中，所述履带销传感器可以被配置成监测履带销的运行状态，并且可以至少部分地布置在履带销的空隙内。所述履带销传感器可包括被配置成提供指示履带销的温度特性的输出的温度感测元件，以及被配置成向远程设备传送信息的无线发射器。所述信息可以指示履带销的运行状态或状况。所述履带销传感器可包括可操作地耦合到温度感测元件和无线发射器的控制器。所述控制器可以被配置成基于温度感测元件的输出来确定所述信息。在另一实施方案中，所述温度感测元件可以是热电发电器，其被配置成向无线发射器和控制器供电以有助于传送指示履带销的运行状态或状况的信息，并且其中热电发电器的电压输出指示履带销的温度特性。所述履带销传感器可以保持休眠状态，直至在履带销中出现足以产生足够的热量来激励热电发电器的失效情况或异常情况。在另一实施方案中，所述履带销传感器可以形成通信系统的一部分，其中多个履带销传感器、至少一个远程设备和至少一个用户设备进行通信以提供并跟踪履带链的多个履带销的运行状况信息。作为实例，所述用户设备可以通过将每个履带销传感器物理地映射到履带链的履带销来辅助配置所述通信系统。所述配置过程可以包括用户操作提供足够的热量以对每个履带销传感器进行靶向激活的测试探头，以及结合映射过程执行靶向激活。以这种方式，可以结合特定的履带销来识别每个履带销传感器。在另一实施方案中，一种检测关于重型设备的履带链的履带销的状况信息的方法可以包括在履带销的空隙中设置履带销传感器，其中所述空隙基本上被密封并且填充有润滑油。所述方法可以包括利用履带销传感器来感测履带销的温度特性，基于所述温度特性来确定状况信息，以及将所述状况信息无线传送到远程设备。根据一个实施方案的履带销传感器或通信系统或其组合可以有助于识别关于履带销或与履带销接合的周围结构或两者的潜在失效情况或异常运行情况。通过参考当前实施方案和附图的描述，将更全面地理解和领会本专利技术的这些和其他优点和特征。在详细解释本专利技术的实施方案之前，应当理解，本专利技术不限于以下描述中阐述的或附图中示出的操作细节或构造细节以及部件布置。本专利技术可以在各个其他实施方案中实现，并且可以以未在本文中明确公开的替代方式实践或实施。此外，应当理解，本文使用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应被视为是限制性的。“包括”和“包含”及其变型的使用旨在涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加的项目及其等同物。此外，列举可以用在各个实施方案的描述中。除非另有明确说明，否则列举的使用不应被理解为将本专利技术限制于任何特定顺序或数量的部件。也不应将列举的使用理解为从本专利技术的范围中排除可能结合或并入所列举的步骤或部件中的任何附加步骤或部件。附图说明图1示出了根据一个实施方案的履带链系统和通信系统；图2示出了履带链系统的一个或多个链段；图3示出了通信系统内的履带链传感器或节点以及通信系统的远程设备和用户设备的可能位置，所述用户设备包括被配置成有助于履带链传感器的识别和配置的用户设备；图4示出了图2中的通信系统的放大部分；图5示出了图2中的通信系统的放大部分；图6示出了图2中的通信系统的放大部分；图7示出了根据一个实施方案的通信系统的代表性视图，包括远程设备和多个传感器节点；图8示出了根据一个实施方案的履带销传感器的代表性视图；图9示出了图5的履带销传感器的代表性电气图；图10示出了根据另一实施方案的履带销传感器的代表性视图；图11描绘了热电发电器及其转换特性；图12示出了根据另一实施方案的履带销传感器的代表性视图；图13示出了根据一个实施方案的操作方法；图14描绘了热管构造；图15描绘了相变材料的运行特性；图16示出了现有技术的履带区段的剖视图，所述履带区段包括传统的履带销；图17示出了根据一个实施方案的磨损失效和失效事件表，包括随时间的温升或温差以及磨损失效和失效事件的阈值；以及图18示出了根据本公开的一个实施方案的传感器，其被配置成感测多个应用中的一个或多个运行特性。具体实施方式一种用于链系统的通信系统，更具体地是车辆履带链，在图1-6中示出并且总体标记为100。如图1-3所示，通信系统100可以结合到车辆履带链10中，所述车辆履带链作为用于提供牵引力以驱动车辆(例如重型车辆设备)的履带链，但不限于此。通信系统100可以结合到任何类型的链条或旋转系统或具有热源的系统中，包括不用于车辆或提供牵引力的系统。实际上，履带销传感器可以与任何类型的销、轴承、衬套或旋转组件(包括发动机和变速器)结合使用。在图18的所示实施方案中描绘了另外的实例，其包括与传送带系统、制动系统和加热系统一起布置的传感器。在图1和图3所示的实施方案中，车辆履带链10包括多个链节12或履带区段，其中相邻的链节或履带区段至少部分地通过履带销110联接在一起。在本文中没有进一步详细描述形成相邻链节12之间的联接的附加部件，例如衬套、止推环和环形密封件，这些部件被认为是常规的，因此未尽力详细说明它们的构造和操作。在图2所示的实施方案中，履带销110被更详细地示出，并且可包括适于容纳履带销传感器的内部空隙112，例如结合图8所示的实施方案示出和描述并总体标记为200的履带销传感器。履带销110的内部空隙112可以是经由油道114与履带销110的外轴承面1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监测重型设备的履带链的运行状况的通信系统，所述通信系统包括：履带销，其被配置成有助于所述履带链的履带区段之间的互连，其中所述履带销包括内部空隙；履带销传感器，其至少部分地布置在所述履带销的所述内部空隙内，所述履带销传感器包括：温度感测元件，其被配置成提供指示所述履带销的温度特性的输出；无线发射器，其被配置成将信息传送到远程设备，所述信息指示所述履带销的运行状态；以及控制器，其可操作地耦合到所述温度感测元件和所述无线发射器，所述控制器被配置成基于所述温度感测元件的所述输出来确定所述信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.14 US 62/3078191.一种用于监测重型设备的履带链的运行状况的通信系统，所述通信系统包括：履带销，其被配置成有助于所述履带链的履带区段之间的互连，其中所述履带销包括内部空隙；履带销传感器，其至少部分地布置在所述履带销的所述内部空隙内，所述履带销传感器包括：温度感测元件，其被配置成提供指示所述履带销的温度特性的输出；无线发射器，其被配置成将信息传送到远程设备，所述信息指示所述履带销的运行状态；以及控制器，其可操作地耦合到所述温度感测元件和所述无线发射器，所述控制器被配置成基于所述温度感测元件的所述输出来确定所述信息。2.根据权利要求1所述的通信系统，其中所述温度感测元件是热电发电器，所述热电发电器被配置成向所述无线发射器和所述控制器供电以助于所述信息的传送，并且其中所述热电发生器的电压输出指示所述履带销的温度特性。3.根据权利要求2所述的通信系统，其中所述履带销传感器保持休眠状态直至出现失效情况。4.根据权利要求3所述的通信系统，其中所述失效情况包括热量产生，并且其中所述热电发电器被配置成基于所述热量产生来为所述无线发射器和所述控制器提供电力。5.根据权利要求1所述的通信系统，其中所述远程设备布置在重型车辆履带驱动系统的一个或多个下辊的旋转轮毂上或其附近，并且其中所述履带销传感器被配置成与所述远程设备无线通信。6.根据权利要求1所述的通信系统，还包括用户设备，其被配置成与所述履带销传感器和所述远程设备中的至少一者通信，所述用户设备被配置成监测所述履带销传感器的状况。7.根据权利要求6所述的通信系统，其中所述用户设备被配置成辅助初始化多个相应履带区段的多个履带销传感器的设置，其中所述用户设备被配置成映射所述履带链上的所述多个履带销传感器的物理位置。8.根据权利要求7所述的通信系统，其中履带销传感器中的每个被配置成响应于与测试探头的接触而激活以经由所述通信系统进行通信，并且其中所述用户设备允许基于由所述测试探头激活履带销传感器来识别所述物理位置。9.根据权利要求1所述的通信系统，其中由所述履带销传感器传送的所述信息包括所述履带销传感器的识别码、一个或多个警报级别、温度、电压和运行事件累加器值中的至少一个。10.一种用于监测重型设备的履带链的履带销的运行状况的履带销传感器，所述履带销传感器包括：温度感测元件，其被配置成提供指示所述履带销的温度特性的输出；无线发射器，其被配置成将信息传送到远程设备，所述信息指示所述履带销的运行状态；以及控制器，其可操作地耦合到所述温度感测元件和所述无线发射器，所述控制器被配置成基于所述温度感测元件的所述输出来确定所...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·W·巴尔曼，B·B·斯迪克狄，K·史蒂芬斯，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国,US