[发明专利]巨型模锻液压机立柱应力采集装置及应力监控系统

说明书

技术领域

本发明属于机械与电子技术领域，涉及一种巨型模锻液压机立柱应力采集装置及应力监控系统。

背景技术

大型模锻液压机是目前宇航、航空、原子能、汽车、船舶等工业中必不可少的关键设备，也是重型机械制造业的重要设备。它对于一个国家的国防工业及重型机械制造业等领域的技术水平与生产率有着关键的作用，是一个国家工业化程度和经济、国防实力的重要标志之一。

模锻液压机工作时在巨大载荷作用下，其复杂结构的接触非线性、连接与运动副间隙等因素产生载荷奇异传递和巨大的附加内力，直接影响大型构件的受力状况。在没有应力监测和报警装置的情况下，只能靠严格遵守操作规程和认真控制偏心距的手段，保证液压机的正常工作，而一旦这些人为的控制失败、应力载荷过大，就可能使液压机承受严重的偏心载荷。立柱在偏心载荷下的弯曲应力大大超过纯中心载荷下的拉伸应力，使其处于极为不利的工作情况。据资料记录，不少液压机在工作中就因应力监测报警不到位，曾出现过横梁裂缝、立柱啃伤甚至断裂的情况。

目前，国内外对巨型模锻液压机立柱应力检测的方法主要有：应变片法、振弦法、附着法、测位法等。上述方法中，其传感器信号均为模拟信号，由于巨型模锻液压机工作环境恶劣、信号传输线路长、模拟信号抗干扰能力差，使得采用以上方法检测时采集信号往往不准确，效果不理想，很难起到巨型模锻液压机立柱应力监测及报警的作用。

随着计算机技术、通讯技术的飞速发展，现场总线技术作为新兴的网络通讯技术突显出其技术优势。它将专用的微处理器置入传统的测量控制仪器中，使它们各自具有了数字计算和数字通信能力，成为能独立承担某些通信任务的网络节点，并通过普通双绞线等多种途径进行数字信息传输联络。它实现了全数字化通讯，具有成本低、开放性好及可靠性高等优点，它的出现标志着一个自动化新时代的开端。

发明内容

本发明要解决技术问题是提供一种巨型模锻液压机立柱应力采集装置及应力监控系统。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种巨型模锻液压机立柱应力采集装置，其特征在于，在立柱表面上焊接有上定位块和下定位块，在上定位块上安装有一传感器支架，在所述传感器支架上安装有一位移传感器，一位移连杆下端安装于下定位块，位移连杆的上端套装于传感器支架上的通孔中并处于位移传感器的正下方。

所述传感器支架上设置有一防护罩。

传感器支架与所述的上定位块之间设有调整垫片。

在所述传感器支架上设置的通孔中套装有一导向套，所述位移连杆的一端插装在导向套中。

一种巨型模锻液压机立柱应力监控系统，其特征在于，包括巨型模锻液压机立柱应力采集装置、模数转换器和微处理器；巨型模锻液压机立柱应力采集装置中的位移传感器输出信号到模数转换器，模数转换器输出数字信号到微处理器。所述的巨型模锻液压机立柱应力采集装置为：在立柱表面上焊接有上定位块和下定位块，在上定位块上安装有一传感器支架，在所述传感器支架上安装有一位移传感器，一位移连杆下端安装于下定位块，位移连杆的上端套装于传感器支架上的通孔中并处于位移传感器的正下方。

所述的巨型模锻液压机立柱应力采集装置和模数转换器均为多个，每一个巨型模锻液压机立柱应力采集装置连接一个模数转换器；多个模数转换器和微处理器通过现场总线连接。

所述的巨型模锻液压机立柱应力采集装置在每一个立柱上设置多个。

所述的微处理器为可编程逻辑控制器(即PLC)。

所述的巨型模锻液压机立柱应力监控系统，还包括一监控主机，该监控主机和微处理器通信连接。

所述的巨型模锻液压机立柱应力监控系统，还包括一应力超限报警器，该应力超限报警器连接微处理器或监控主机。

本发明的有益效果有：

本发明设计了一种巨型模锻液压机立柱应力采集装置，利用位移连杆和高精度位移传感器实时检测立柱受力状况，并基于现场总线技术，实现全数字化数据通讯，实现了检测信号的远距离传输，提高了系统的抗干扰能力和可靠性，通过实时有效地对液压机工作立柱应力情况进行监测，避免因液压机工作偏心、应力载荷过大而出现横梁裂缝、立柱啃伤甚至断裂的情况发生，大大提高设备使用的安全性、可靠性、使用和维护效率，从而可以延长巨型模锻液压机的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例中传感器安装支架结构；

图2为本发明实施例中监测系统的构成；

图3为本发明实施例中PLC控制原理图；

图4为本发明实施例中检测点布置图。