具有状态感知功能的智能齿轮.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108716533A(43)申请公布日2018.10.30(21)申请号201810587244.2(22)申请日2018.06.08(71)申请人重庆大学地址400030重庆市沙坪坝区正街174号(72)发明人黄文彬钟思平丁晓喜邵毅梅(74)专利代理机构北京开林佰兴专利代理事务所(普通合伙)11692代理人刘帅帅(51)Int.Cl.F16H55/17(2006.01)F16H57/01(2012.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称具有状态感知功能的智能齿轮(57)摘要本发明公开了一种具有状态感知功能的智能齿轮，包括齿轮和配重孔，配重孔内设置有传动状态监测装置和配重块，传动状态监测装置包括壳体、传感器电路板和电源单元，传感器电路板上设置有调理电路单元、控制单元、时钟单元、存储单元和无线单元，调理电路单元信号入口端连接有加速度传感器单元、应变传感器单元和温度传感器单元；本发明将微传感器直接安装在机械传动设备所需监测的位置，感知信号强度大、可靠性高，通过嵌入式的设计使得传感系统具有体积小，集成程度高，并且将其直接安装在齿轮箱内，可以克服箱体内部复杂机械环境，降低安装空间的影响；具有微型化、低成本、低功耗、高效率、高精度的优点。CN108716533ACN108716533A权利要求书1/1页1.一种具有状态感知功能的智能齿轮，包括齿轮和一对设置在齿轮上的配重孔，其特征在于：1个配重孔内设置有传动状态监测装置，另1个配重孔内设置有与其对应的配重块，所述传动状态监测装置包括壳体、设置在壳体内的传感器电路板和电源单元，所述传感器电路板上设置有调理电路单元、控制单元、时钟单元、存储单元和无线发射单元，所述调理电路单元信号出口端与控制单元连接，所述控制单元同时与时钟单元、存储单元和无线发射单元连接，所述调理电路单元信号入口端连接有加速度传感器单元、应变传感器单元和温度传感器单元，所述加速度传感器单元、应变传感器单元和温度传感器单元均设置在齿轮上；所述电源单元，用于给加速度传感器单元、应变传感器单元、温度传感器单元、调理电路单元和控制单元供电；所述调理电路单元，用于接收加速度传感器、应变传感器以及温度传感器信号，并将其信号进行放大、降噪和滤波处理；所述控制单元，用于与调理电路单元连接并对各路信号进行模数转换；所述时钟单元，用于为控制单元提供精确时钟；所述存储单元，用于存储各路传感单元采集信号；所述无线发射单元，用于通过无线传输向外传输各路传感数据。2.如权利要求1所述的具有状态感知功能的智能齿轮，其特征在于：所述加速度传感器单元、应变传感器单元和温度传感器单元分别设置在齿根处，所述加速度传感器单元、应变传感器单元和温度传感器单元通过螺栓固定在齿根处。3.如权利要求1或2所述的具有状态感知功能的智能齿轮，其特征在于：还包括与传动状态监测装置对应设置的数据接收装置，所述数据接收装置设置在齿轮箱外部或箱体上，所述数据接收装置包括壳体和设置在壳体内的接收电路板，所述接收电路板上设置有与无线单元对应的无线单元、与无线单元连接的接收控制单元、以及同时与接收控制单元连接的LED灯单元和USB单元，USB单元通过数据线与监控电脑连接。4.如权利要求1所述的具有状态感知功能的智能齿轮，其特征在于：所述壳体内设置有隔板，所述隔板将壳体内分隔成密封的电路板安装仓、自供电装置安装仓和电源安装仓，所述传感器电路板固定安装在电路板安装仓内、所述电源单元固定安装在电源安装仓，所述自供电装置安装仓内设置有与电源单元连接的自供电装置。5.如权利要求4所述的具有状态感知功能的智能齿轮，其特征在于：所述电路板安装仓、自供电装置安装仓和电源安装仓沿配重孔的轴线方向依序设置。6.如权利要求4所述的具有状态感知功能的智能齿轮，其特征在于：所述自供电装置包括固定在自供电装置安装仓内的一对永磁铁、设置在一对永磁铁之间的线圈和固定设置在线圈两端的金属杆，所述自供电装置安装仓内设置有套装在两端金属杆上的轴承，一端所述金属杆上固定设置有偏心重锤或偏心块，所述线圈与电源单元连接。7.如权利要求6所述的具有状态感知功能的智能齿轮，其特征在于：靠近偏心重锤或偏心块一侧的所述金属杆上设置有压电陶瓷，所述压电陶瓷与电源单元连接。8.如权利要求1所述的具有状态感知功能的智能齿轮，其特征在于：所述壳体一端设置有压在配重孔孔沿上的压板，另一端设置有可拆卸连接的法兰，所述压板上设置有3-4个连接在法兰上的螺栓。2CN108716533A说明书1/4页具有状态感知功能的智能齿轮技术领域[0001]本发明属于带有齿的轮的技术领域，具体是涉及一种具有状态感知功能的智能齿轮。背景技术[0002]齿轮箱是机械传动设备的重要组