[发明专利]用于测量机械设备转轴速率的磁钢感应套环

说明书

技术领域

    本发明涉及转轴测速技术领域，尤其涉及一种用于测量机械设备转轴速率的磁钢感应套环。

背景技术

为了测量转轴的转动速率，一般会在机械设备运转的被测轴上安装磁电式转速传感器，磁电式转速传感器主要由永久磁钢、铁芯、感应线圈等组成，它是根据磁路中磁阻变化引起磁通变化，从而在线圈中产生感应电势的原理工作的。被测轴上安装了齿盘轮（被等分的铁质齿盘轮，上面有多齿或缺齿），磁电式转速传感器的感应线圈与齿盘轮保持间距并相对静止，当被测轴带动齿轮转动时，铁芯和齿轮的齿之间的间隙发生周期性变化，使得磁路中磁阻也产生相应变化，从而引起通过线圈的磁通发生变化，感应线圈中就产生交变感应电势。具体地说，当齿盘轮的齿根正对感应线圈时，产生的磁力线较为分散，磁场相对较弱，当齿盘轮的齿顶正对感应线圈时，产生的磁力线较为集中，磁场就相对较强。磁电式转速传感器就是通过磁力线密度的变化，在磁力线穿过传感器上的感应元件时产生霍尔电势，并会将其转换成为交变电信号，最后磁电式转速传感器的内置电路会将信号调整和放大，输出矩阵脉冲信号，通过计算得到转速。

    由此不难发现，使用磁电式转速传感器进行测量时必须要利用磁场的变化，因此在测量非铁磁材质的设备时，需要事先安装专门的磁铁物质，用以改变传感器周围的磁场，这样磁电式转速传感器才能准确地捕捉到转轴的运动状态。虽然齿盘轮可以作为磁电式转速传感器的感应对象，但齿盘轮只适用于中低转速的设备，因为当待测之后的转速很高时，旋转的齿盘轮好比一个电锯，存在着严重安全隐患，而且高速转动的齿盘轮会产生强烈的振动而严重变形，导致传感器采集到的数据存在很大误差，影响了最终数据的准确性。此外，齿盘轮尺寸较大，安装也受到空间和转轴位置限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了现有技术中使用齿盘轮作为磁电式转速传感器的感应对象在安全性和测量误差上存在严重缺陷，本发明提供了一种用于测量机械设备转轴速率的磁钢感应套环，采用具有圆润外缘的环形基体和作为磁电式转速传感器的感应对象的钕铁硼磁钢单元的组合结构来解决上述问题。 

    本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于测量机械设备转轴速率的磁钢感应套环，包括圆环形的基体和若干个钕铁硼磁钢单元，所述若干个钕铁硼磁钢单元沿周向均匀嵌设在所述基体中。

具体的，所述钕铁硼磁钢单元为圆柱形，所述所述基体沿周向均匀开设有数量与所述钕铁硼磁钢单元相同的若干个通孔，所述若干个钕铁硼磁钢单元分别嵌设在所述若干个通孔中，每个所述钕铁硼磁钢单元的中轴均垂直与所述基体的中轴并穿过所述基体的中心。 

作为优选，所述通孔从所述基体的内壁至外壁依次分为第一圆柱通孔和第二圆柱通孔，所述第一圆柱通孔的直径比所述钕铁硼磁钢单元的直径大0.2~0.5mm，轴向长度大于或等于所述钕铁硼磁钢单元的轴向长度，所述第二圆柱通孔的直径小于所述钕铁硼磁钢单元的直径。

作为优选，所述第一圆柱通孔与所述钕铁硼磁钢单元之间还涂覆有硅胶。

作为优选，所述基体沿径向分为相对接的第一部分和第二部分，所述第一部分与第二部分可拆卸式固定。

具体的，所述第一部分和第二部分为形状、大小相一致的半圆环形，所述第一部分的一端沿周向凸起有平行于径向的第一平板，另外一端沿周向凸起有二个平行于径向的第二平板，所述二个第二平板以及所述第一部分构成第一凹槽，对应所述第一平板和第一凹槽，所述第二部分的两端分别具有二个第三平板和第四平板，所述二个第三平板以及所述第二部分构成第二凹槽，所述二个第二平板的间距略大于所述第四平板的厚度，所述二个第三平板的间距略大于所述第一平板的厚度，所述第一平板和二个第三平板上相对应地分别开设有一个第一轴向通孔，所述第一平板伸入第二凹槽并通过螺栓和螺母与所述二个第三平板紧固，所述第四平板和二个第二平板上相对应地分别开设有一个第二轴向通孔，所述第四平板伸入第一凹槽并通过螺栓和螺母与所述二个第二平板紧固。

具体的，所述基体的材质为铝。

本发明的有益效果是，这种用于测量机械设备转轴速率的磁钢感应套环以在圆环形的基体中内嵌钕铁硼磁钢单元的结构来作为磁电式转速传感器的感应对象，基体具有区别于齿盘轮锋利外缘的圆润平滑的外壁，在随转轴高速旋转时既不会产生严重的振动，也不会对周围设备产生威胁，使磁电式转速传感器采集数据的灵敏度和准确性大大提高，另外，这种用于测量机械设备转轴速率的磁钢感应套环结构简单巧妙，体积小巧，易加工，适合各种前后期机械设备装配使用。

附图说明