一种基于物联网技术的齿轮实时检测系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网技术的齿轮实时检测系统及其使用方法，属于齿轮检测方法领域，一种基于物联网技术的齿轮实时检测系统及其使用方法，可以实现在齿轮组正常工作时对齿轮组实现实时检测，无需停机，不会影响齿轮的正常工作，通过声音传感器主体对齿轮组工作过程中发出的声音进行监控，可以第一时间了解齿轮工作状态的实时变化，在齿轮组内部出现隐性裂纹后，其工作过程中发生的周期性声波会发生变化，进而导致声音传感器主体监控获得的声音振动图像发生规则的周期性变化，能够及时发现齿轮的隐性裂纹，及早做出停止齿轮组，有效降低齿轮带伤工作造成的损伤,无需对齿轮组进行停机处理，不易影响齿轮组的正常工作。

A real-time gear detection system based on Internet of things technology and its application method

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网技术的齿轮实时检测系统及其使用方法
本专利技术涉及齿轮检测方法领域，更具体地说，涉及一种基于物联网技术的齿轮实时检测系统及其使用方法。
技术介绍
齿轮是指轮缘上有齿轮连续啮合传递运动和动力的机械元件，是现代工业中一种非常重要的机械元件，主要用在传动结构中，齿轮理论和制造工艺的发展将是进一步研究轮齿损伤的机理，这是建立可靠的强度计算方法的依据，是提高齿轮承载能力，延长齿轮寿命的理论基础；发展以圆弧齿廓为代表的新齿形；研究新型的齿轮材料和制造齿轮的新工艺；研究齿轮的弹性变形、制造和安装误差以及温度场的分布，进行轮齿修形，以改善齿轮运转的平稳性，并在满载时增大轮齿的接触面积，从而提高齿轮的承载能力。声音传感器的作用相当于一个话筒（麦克风）。它用来接收声音，显示声音的振动图像，但不能对噪声的强度进行测量，该传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。声音使话筒内的驻极体薄膜振动，导致电容的变化，而产生与之对应变化的微小电压。这一电压随后被转化成0-5V的电压，经过A/D转换被数据采集器接受，并传送给计算机。由于齿轮在传动结构中为主要的受力件，因此在传动结构中，最先出现损伤的往往是齿轮，除开折断、胶合和点蚀等肉眼可见的损伤，齿轮在传动过程中通常也会出现隐性裂纹等肉眼无法观测到的损伤，现有技术中对隐性裂纹的探测技术主要有超声音探伤和磁感应探伤两种，而这两种技术通常需要将齿轮停机后才可以对齿轮进行检测，极大影响齿轮的正常工作效率，而齿轮带伤工作又极易因应力集中而诱发裂纹快速生产，进而导致齿轮在工作过程中断裂，对整个齿轮组甚至整个机械造成不可逆的损伤。
技术实现思路
1．要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于物联网技术的齿轮实时检测系统及其使用方法，它可以实现在齿轮组正常工作时对齿轮组实现实时检测，无需停机，不会影响齿轮的正常工作，能够及时发现齿轮的隐性裂纹，及早做出停止齿轮组，有效降低齿轮带伤工作造成的损伤。2．技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种基于物联网技术的齿轮实时检测系统，包括声音传感器主体，所述声音传感器主体信号连接有处理终端，所述处理终端信号连接有云端存储器，所述云端存储器信号连接有物联网模块，所述云端存储器信号连接有移动终端，可以实现在齿轮组正常工作时对齿轮组实现实时检测，无需停机，不会影响齿轮的正常工作，能够及时发现齿轮的隐性裂纹，及早做出停止齿轮组，有效降低齿轮带伤工作造成的损伤。一种基于物联网技术的齿轮实时检测系统的使用方法，其主要步骤为：S1、数据录入，将待检测的齿轮组的数据预先录入处理终端内，其中数据包括云端存储器的尺寸、模数、材质和重量等信息；S2、数据储备，处理终端将录入的数据上传到云端存储器中，在云端存储器和物联网模块寻找相同齿轮组的检测存储数据，并下载到处理终端内供检测使用，其中相同齿轮组的数据因不低于三组，并对三组数据进行拟合，形成正常数据区间，供日后使用；S3、齿轮检测，在齿轮组正常工作的过程汇总，利用声音传感器主体对齿轮组工作的声音进行录制，并将对应的声信号转化为声音振动图像，并上传到处理终端内；S4、数据处理，处理终端利用声音传感器主体回传的实时数据与处理终端内预先下载的检测存储数据进行比对，在齿轮组一个转动周期内，回传数据的声音振动图像应与检测存储数据重合度应在90%以上；S5、数据警报，在回传数据的声音振动图像应与检测存储数据重合度低于90%，且回传数据中的声音振动图形出现明显周期性变化时，处理终端自身发出警报，同时向移动终端发出警报，提醒技术人员需对齿轮组进行停机检测；S6、数据回存，将齿轮组工作过程中声音振动图像、齿轮组数据和停机检测结果进行打包，生成新的存储数据，并回存到云端存储器和物联网模块内，供日后对比使用。进一步的，所述S2、数据储备过程中，如果没有搜寻到足够多的样本容量，则需舍弃现有的样本，而是直接对齿轮组进行检测，在声音传感器主体检测产生的声音振动图像出现连续性的周期性变化后，对齿轮组进行停机检测，减小少量样本对检测结果的准确性造成影响。进一步的，所述S2、数据储备过程中，当检测存储数据中出现少量数据与绝大多数数据记录相差较大时，因直接摒弃少量数据，减小误差数据对检测结果造成影响。进一步的，一种基于物联网技术的齿轮实时检测装置，包括声音传感器主体和齿轮箱主体，且声音传感器主体插接在齿轮箱主体上，所述声音传感器主体的外侧套接有限位环所述齿轮箱主体内壁上固定连接有一对限位杆，所述限位杆远离齿轮箱主体内壁的一段贯穿限位环，所述限位杆远离齿轮箱主体内壁的一段固定连接有限位块，所述限位块与限位环之间固定连接有第一压缩弹簧，且第一压缩弹簧套接在限位杆的外侧，所述齿轮箱主体的外壁上开凿有与活动槽，所述活动槽滑动连接有滑块，所述滑块固定连接有与声音传感器主体相匹配的锁定板，在将声音传感器主体插接到齿轮箱主体上时，可以通过锁定板将声音传感器主体的位置锁定，而在声音传感器主体拆卸更换时，则在处于压缩状态的第一压缩弹簧的作用下，将声音传感器主体自动弹出，方便技术人员安装和拆卸声音传感器主体，同时在对声音传感器主体进行拆卸维护的过程中，不需要对齿轮组进行停机操作，减小对齿轮组工作的影响。进一步的，所述活动槽侧壁与滑块之间固定连接有第二压缩弹簧，处于压缩状态的第二压缩弹簧可以将滑块和锁定板推到锁定位置，自动实现对声音传感器主体的锁定，避免声音传感器主体从齿轮箱主体内弹出。进一步的，所述活动槽侧壁之间固定连接有滑杆，且滑杆依次贯穿滑块和第二压缩弹簧，滑杆可以保护第二压缩弹簧，使第二压缩弹簧不易发生非工作向形变，使第二压缩弹簧不易损坏。进一步的，所述锁定板上开凿有半圆形缺口，方便技术人员推动锁定板，且为声音传感器主体的连接线预留空间，使锁定板不易压坏声音传感器主体的连接线。3．有益效果相比于现有技术，本专利技术的优点在于：可以实现在齿轮组正常工作时对齿轮组实现实时检测，无需停机，不会影响齿轮的正常工作，通过声音传感器主体对齿轮组工作过程中发出的声音进行监控，可以第一时间了解齿轮工作状态的实时变化，在齿轮组内部出现隐性裂纹后，其工作过程中发生的周期性声波会发生变化，进而导致声音传感器主体监控获得的声音振动图像发生规则的周期性变化，能够及时发现齿轮的隐性裂纹，及早做出停止齿轮组，有效降低齿轮带伤工作造成的损伤,同时在声音传感器主体出现损坏时，技术人员可以直接将声音传感器主体进行更换，无需对齿轮组进行停机处理，不易影响齿轮组的正常工作。附图说明图1为本专利技术的声音传感器工作系统的简要示意图；图2为本专利技术的齿轮箱锁定板处的结构示意图；图3为本专利技术的齿轮箱声音传感器处的结构示意图；图4为本专利技术的齿轮箱声音传感器处的正面剖视图；图5为图4中A处的结构示意图；图6为图4中B处的结构示意图。图中标号说明：1声音传感器主体、2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网技术的齿轮实时检测系统，包括声音传感器主体（1），其特征在于：所述声音传感器主体（1）信号连接有处理终端（2），所述处理终端（2）信号连接有云端存储器（3），所述云端存储器（3）信号连接有物联网模块（4），所述云端存储器（3）信号连接有移动终端（5）。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网技术的齿轮实时检测系统，包括声音传感器主体（1），其特征在于：所述声音传感器主体（1）信号连接有处理终端（2），所述处理终端（2）信号连接有云端存储器（3），所述云端存储器（3）信号连接有物联网模块（4），所述云端存储器（3）信号连接有移动终端（5）。


2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的齿轮实时检测系统的使用方法，其特征在于：其主要步骤为：
S1、数据录入，将待检测的齿轮组的数据预先录入处理终端（2）内，其中数据包括云端存储器（3）的尺寸、模数、材质和重量等信息；
S2、数据储备，处理终端（2）将录入的数据上传到云端存储器（3）中，在云端存储器（3）和物联网模块（4）寻找相同齿轮组的检测存储数据，并下载到处理终端（2）内供检测使用，其中相同齿轮组的数据因不低于三组，并对三组数据进行拟合，形成正常数据区间，供日后使用；
S3、齿轮检测，在齿轮组正常工作的过程汇总，利用声音传感器主体（1）对齿轮组工作的声音进行录制，并将对应的声信号转化为声音振动图像，并上传到处理终端（2）内；
S4、数据处理，处理终端（2）利用声音传感器主体（1）回传的实时数据与处理终端（2）内预先下载的检测存储数据进行比对，在齿轮组一个转动周期内，回传数据的声音振动图像应与检测存储数据重合度应在90%以上；
S5、数据警报，在回传数据的声音振动图像应与检测存储数据重合度低于90%，且回传数据中的声音振动图形出现明显周期性变化时，处理终端（2）自身发出警报，同时向移动终端（5）发出警报，提醒技术人员需对齿轮组进行停机检测；
S6、数据回存，将齿轮组工作过程中声音振动图像、齿轮组数据和停机检测结果进行打包，生成新的存储数据，并回存到云端存储器（3）和物联网模块（4）内，供日后对比使用。


3.根据权利要求2所述的一种基于物联网技术的齿轮实时检测系统的使...

【专利技术属性】
技术研发人员：燕胜，张佳佳，
申请(专利权)人：徐州乐泰机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32