一种机械传动故障检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术的一种机械传动故障检测装置，输入功率检测电路接收传动转速信号和力矩信号，经调节采样保持时间，并在常开触点开关的同步动作下，进入乘法器进行模拟相乘得出输入功率信号；传动故障判断电路接收输入功率信号和输出功率信号，经计算出转动效率信号，转动效率信号的降低，三极管Q5导通、二极管D3导通，预示传动装置可能出现故障，同时转动效率信号经计算出转动效率信号变化率，为负向信号时，二极管D2导通，与门电路输出高电压，三极管Q3导通，预示传动出现故障，传动故障保护电路将转动效率信号经升压，计算出与传动效率为1时的差值，再通过向电容C9充电，实现根据故障的严重程度触发晶闸管VTL3导通的快慢，进而保证故障保护的及时性。

A mechanical transmission fault detection device

【技术实现步骤摘要】
一种机械传动故障检测装置
本专利技术涉及传动性能测试
，特别是涉及一种机械传动故障检测装置。
技术介绍
机械传动在机械工程中应用非常广泛，主要是指利用机械方式传递动力和运动的传动，传动装置有减速机、制动器、离合器、联轴器、无级变速机、丝杠、滑轨等，传动装置的性能参数是机械设备安全、高效运行的主要技术参数之一，目前主要采用针对相应的传动装置设置对应的测试试验台（封闭功率流式、开放功率流式）进行性能的测试，适用于传动装置投入前的老化测试，测试时间长、精度高，但成本高，而且现有的测试实验台不易拆卸和安装，不能在机械设备运行过程中进行实时在线检测，传动装置使用中故障时不能被及时发现，严重时会造成传动装置及机械设备损坏、威害人身安全的事故。所以本专利技术提供一种新的方案来解决此问题。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的在于提供一种机械传动故障检测装置，通过实时在线检测传动装置的传动效率，来判别传动是否故障，故障时及时进行故障保护。其解决的技术方案是，包括输入功率检测电路、输出功率检测电路、传动故障判断电路、传动故障保护电路，其中输入功率检测电路同输出功率检测电路原理一样，其特征在于，所述输入功率检测电路接收转速传感器检测的传动转速信号和扭矩传感器检测的力矩信号，经调节采样保持时间，并在开关同步动作下，使检测的同一刻信号同时进入乘法器进行模拟相乘，得出输入功率信号；所述传动故障判断电路接收输入功率检测电路输出的输入功率信号和输出功率检测电路输出的输出功率信号，经运算放大器AR1、乘法器D1为核心的除法运算电路计算出转动效率信号，转动效率低时，三极管Q4导通，转动效率信号的降低，使MOS管T1漏源间阻值跟着变大，与电阻R13和电阻R15的分压电压高于三极管Q5发射极电压时，三极管Q5导通、二极管D3导通，预示传动可能出现故障，同时转动效率信号经运算放大器AR4为核心的积分电路计算出转动效率信号变化率，为负向信号时，二极管D2导通，使二极管D2、D3和电阻R14组成的与门电路输出电压，预示传动出现故障，三极管Q3导通；所述传动故障保护电路在三极管Q3导通时，转动效率信号经三极管Q6、三极管Q7、电容C8、电感L2组成的升压电路升压，升压电压的大小首先通过三极管Q8、三极管Q9计算出与传动效率为1时对应的电压+10V的差值，再通过向电容C9充电，实现根据故障的严重程度触发晶闸管VTL3导通的快慢，晶闸管VTL3导通、继电器K2得电，切断机械设备的供电电源，实现故障保护。本专利技术的结构简单，转速传感器检测的传动转速信号和扭矩传感器检测的力矩信号，分别经采样保持电路可控开关的采样、可调时间的保持以及继电器K1常开触点同步动作传送到乘法器进行模拟相乘，得出输入功率信号，以避免两传感器动态响应差异、传输时延差异造成信号不同步的问题，提高检测的精度；输入功率信号和输出功率信号经除法运算电路计算出转动效率信号，转动效率信号的降低，使MOS管T1漏源间阻值跟着变大，进而使加到三极管Q5的基极电压高于三极管Q5发射极电压，三极管Q5导通、二极管D3导通，预示传动装置可能出现故障，同时转动效率信号经积分电路计算出一定时间的转动效率信号变化率，为负向信号时，二极管D2导通，使二极管D2、D3和电阻R14组成的与门电路输出高电压，预示传动出现故障，转动效率低且持续低作故障判断的条件，进一步降低因传感器检测失误造成的故障误判的概率，并能实现根据故障的严重程度触发晶闸管VTL3导通的快慢，进而保证故障保护的及时性。附图说明图1为本专利技术的输入功率检测电路原理图。图2为本专利技术的传动故障判断电路原理图。图3为本专利技术的传动故障保护电路原理图。具体实施方式有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图1至图3对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。下面将参照附图描述本专利技术的各示例性的实施例。一种机械传动故障检测装置，包括输入功率检测电路、输出功率检测电路、传动故障判断电路、传动故障保护电路，其中输入功率检测电路同输出功率检测电路原理一样，其特征在于，所述输入功率检测电路接收转速传感器检测的传动转速信号和扭矩传感器检测的力矩信号，经调节采样保持时间，并在常开触点开关的同步动作下，使检测的同一刻信号同时进入乘法器进行模拟相乘，得出输入功率信号；所述传动故障判断电路接收输入功率检测电路输出的输入功率信号和输出功率检测电路输出的输出功率信号，经运算放大器AR3、乘法器D2为核心的除法运算电路计算出转动效率信号，转动效率低时，三极管Q4导通，转动效率信号的降低，使MOS管T1漏源间阻值跟着变大，与电阻R13和电阻R15的分压电压高于三极管Q5发射极电压时，三极管Q5导通、二极管D3导通，预示传动可能出现故障，同时转动效率信号经运算放大器AR4为核心的积分电路计算出转动效率信号变化率，为负向信号时，二极管D2导通，使二极管D2、D3和电阻R14组成的与门电路输出电压，预示传动出现故障，三极管Q3导通；所述传动故障保护电路在三极管Q3导通时，转动效率信号经三极管Q6、三极管Q7、电容C8、电感L2组成的升压电路升压，升压电压的大小首先通过三极管Q8、三极管Q9计算出与传动效率为1时对应的电压+10V的差值，再通过向电容C9充电，实现根据故障的严重程度触发晶闸管VTL3导通的快慢，晶闸管VTL3导通、继电器K2得电，切断机械设备的供电电源，实现故障保护。进一步的，所述输入功率检测电路接收转速传感器实时检测的传动转速信号（如可采用型号为NH-901的非接触式转速转矩传感器对机械设备减速机传动装置的转速进行检测）和扭矩传感器实时检测的力矩信号（非接触式扭矩传感器_NanLi对机械设备减速机传动装置的转矩进行检测），传动转速信号经导通的晶闸管VTL1、并联的电容C2和C3、运算放大器AR1组成的采样保持电路保持、继电器K1常开触点K1-1连接到型号为MC1596的乘法器D1的引脚2，传动力矩信号经导通的晶闸管VTL2、电容C4、运算放大器AR2组成的采样保持电路保持、继电器K1常开触点K1-2连接到乘法器D1的引脚1，通过调节采样保持时间以及控制晶闸管VTL1、VTL2的导通，使两传感器检测的同一时刻信号同步，以避免两传感器动态响应差异、传输时延差异造成信号不同步的问题，具体采样保持时间分别由并联的电容C2和C3的值决定、电容C4的值决定，晶闸管VTL2的导通由经二极管D1单向导电的采样时钟（由定时电路在设定的定时时长到达时输出的方波脉冲给出，详细过程为现有技术在此不再详述）控制，晶闸管VTL1的导通由经二极管D1单向导电的采样时钟，再经三极管Q1、三极管Q2A、电阻R1-电阻R4、电容C1组成的第一延时电路延时后控制，第一延时电路延时后信号再经三极管Q2B、电阻R30、电容C30组成的第二延时电路延时驱动继电器K1线圈得电，两组常开触点K1-1、K1-2开关同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械传动故障检测装置，包括输入功率检测电路、输出功率检测电路、传动故障判断电路、传动故障保护电路，其中输入功率检测电路同输出功率检测电路原理一样，其特征在于，所述输入功率检测电路接收转速传感器检测的传动转速信号和扭矩传感器检测的力矩信号，经调节采样保持时间，并在常开触点开关的同步动作下，使检测的同一刻信号同时进入乘法器进行模拟相乘，得出输入功率信号；/n所述传动故障判断电路接收输入功率检测电路输出的输入功率信号和输出功率检测电路输出的输出功率信号，经运算放大器AR3、乘法器D2为核心的除法运算电路计算出转动效率信号，转动效率低时，三极管Q4导通，转动效率信号的降低，使MOS管T1漏源间阻值跟着变大，与电阻R13和电阻R15的分压电压高于三极管Q5发射极电压时，三极管Q5导通、二极管D3导通，预示传动可能出现故障，同时转动效率信号经运算放大器AR4为核心的积分电路计算出转动效率信号变化率，为负向信号时，二极管D2导通，使二极管D2、D3和电阻R14组成的与门电路输出电压，预示传动出现故障，三极管Q3导通；/n所述传动故障保护电路在三极管Q3导通时，转动效率信号经三极管Q6、三极管Q7、电容C8、电感L2组成的升压电路升压，升压电压的大小首先通过三极管Q8、三极管Q9计算出与传动效率为1时对应的电压+10V的差值，再通过向电容C9充电，实现根据故障的严重程度触发晶闸管VTL3导通的快慢，晶闸管VTL3导通、继电器K2得电，切断机械设备的供电电源，实现故障保护。/n...

【技术特征摘要】
1.一种机械传动故障检测装置，包括输入功率检测电路、输出功率检测电路、传动故障判断电路、传动故障保护电路，其中输入功率检测电路同输出功率检测电路原理一样，其特征在于，所述输入功率检测电路接收转速传感器检测的传动转速信号和扭矩传感器检测的力矩信号，经调节采样保持时间，并在常开触点开关的同步动作下，使检测的同一刻信号同时进入乘法器进行模拟相乘，得出输入功率信号；
所述传动故障判断电路接收输入功率检测电路输出的输入功率信号和输出功率检测电路输出的输出功率信号，经运算放大器AR3、乘法器D2为核心的除法运算电路计算出转动效率信号，转动效率低时，三极管Q4导通，转动效率信号的降低，使MOS管T1漏源间阻值跟着变大，与电阻R13和电阻R15的分压电压高于三极管Q5发射极电压时，三极管Q5导通、二极管D3导通，预示传动可能出现故障，同时转动效率信号经运算放大器AR4为核心的积分电路计算出转动效率信号变化率，为负向信号时，二极管D2导通，使二极管D2、D3和电阻R14组成的与门电路输出电压，预示传动出现故障，三极管Q3导通；
所述传动故障保护电路在三极管Q3导通时，转动效率信号经三极管Q6、三极管Q7、电容C8、电感L2组成的升压电路升压，升压电压的大小首先通过三极管Q8、三极管Q9计算出与传动效率为1时对应的电压+10V的差值，再通过向电容C9充电，实现根据故障的严重程度触发晶闸管VTL3导通的快慢，晶闸管VTL3导通、继电器K2得电，切断机械设备的供电电源，实现故障保护。


2.如权利要求1所述一种机械传动故障检测装置，其特征在于，所述输入功率检测电路包括二极管D1、晶闸管VTL1、晶闸管VTL2，二极管D1的正极连接采样时钟信号，晶闸管VTL1的阳极连接转速传感器检测的传动转速信号，晶闸管VTL2的阳极连接扭矩传感器检测的力矩信号，二极管D1的负极分别连接晶闸管VTL1的控制极、接地电容C1的一端、电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极连接地，三极管Q1的集电极分别连接电阻R2的一端、电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接三极管Q2A的基极，三极管Q2A的发射极分别连接接地电阻R4的一端、电阻R30的一端、晶闸管VTL2的控制极，电阻R30的另一端连接三极管Q2B的基极、接地电容C30的一端，三极管Q2B的发射极连接地，三极管Q1的集电极、三极管Q2A的发射极连接电源+5V，三极管Q2B的集电极连接继电器K1线圈的一端、二极管D5的正极，继电器K1线圈的另一端、二极管D5的负极连接电源+12V，晶闸管VTL1的阴极分别连接接地电容C2的一端、接地电容C3的一端、运算放大器AR1的同相输入端，运算放大器AR1的反相输入端和输出端经继电器K1常开触点K1-1连接乘法器D1的引脚2，晶闸管VTL2的阴极分别连接接地电容C4的一端、运算放大器AR2的同相输入端，运算放...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄敬然，雷钢，杨任，陆程，
申请(专利权)人：郑州工程技术学院，
类型：发明
国别省市：河南;41