[实用新型]一种链轮与圆环链的啮合性能声发射检测装置

说明书

一种链轮与圆环链的啮合性能声发射检测装置，包括机架、链轮传动轴、链轮、驱动电机、声发射传感器及压电俘能机构，压电俘能机构包括基板、筒体、盖板及发电组件，发电组件由一个质量块和若干发电模块组成，发电模块包括压电陶瓷片、顶杆及顶板。本实用新型能够及时反馈链轮与圆环链的啮合状态，为及时调整圆环链张力、为提高链轮与圆环链的啮合精度、为提高刮板输送机的煤炭运输效率及整机寿命提供了全新技术手段；压电俘能机构利用了链轮的低速旋转特征和质量块的重力特征，实现对压电陶瓷片施压而产生电能，进而实现声发射传感器和无线信号发射器的长期无源供电，克服了电池供电、有线电源供电及有线信号传输导致的井下布线困难的弊端。

技术领域

本实用新型属于煤矿开采技术领域，特别是涉及一种链轮与圆环链的啮合性能声发射检测装置。

背景技术

在煤矿开采过程中，刮板输送机是重要的煤炭运输设备，其通过电机驱动链轮转动，进而实现链轮与圆环链的啮合传动，最终带动刮板运动来完成煤炭的运输。因此，链轮与圆环链的啮合程度，将直接影响刮板输送机的煤炭运输性能。

由于圆环链本身具有一定的张力，在长期大负载运输状态下，圆环链在刮板输送机上会有一定的伸长，从而导致链轮与圆环链的啮合不良，进而会造成链轮与圆环链的相互振动和冲击，不但会影响链轮与圆环链的使用寿命，甚至造成卡链、掉链及断链等工况，从而严重影响刮板输送机的煤炭运输效率及整机寿命。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种链轮与圆环链的啮合性能声发射检测装置，采用声发射传感器检测链轮与圆环链的啮合声发射特征，能够及时反馈链轮与圆环链的啮合状态，为及时调整圆环链张力、为提高链轮与圆环链的啮合精度、为提高刮板输送机的煤炭运输效率及整机寿命提供了全新技术手段。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种链轮与圆环链的啮合性能声发射检测装置，包括机架、链轮传动轴、链轮、驱动电机、声发射传感器及压电俘能机构；所述链轮传动轴水平安装在机架上，链轮传动轴一端与驱动电机的电机轴相固连，所述压电俘能机构安装在链轮传动轴另一端；所述链轮固定套装在链轮传动轴上，所述声发射传感器固定安装在链轮的轮盘上，通过声发射传感器检测链轮与圆环链的啮合声发射特征信号；在所述链轮传动轴的表面开设有引线槽，引线槽内安装有用于电连接声发射传感器与压电俘能机构的导线，声发射传感器通过压电俘能机构进行供电。

所述压电俘能机构包括基板、筒体、盖板及发电组件；所述基板固装在链轮传动轴的端部，所述筒体位于基板与盖板之间，所述发电组件设置在筒体内；在所述基板和盖板上均设置有穿线孔；在所述盖板外表面安装有无线信号发射器，无线信号发射器的信号接收端通过导线与声发射传感器电连接，无线信号发射器的信号发射端与计算机进行无线连接，通过计算机对啮合声发射特征信号进行分析和处理；所述无线信号发射器通过压电俘能机构进行供电；在所述筒体外部安装有第一保护罩，在所述无线信号发射器外部安装有第二保护罩。

所述发电组件由一个质量块和若干发电模块组成，所述质量块位于筒体的中心，发电模块位于质量块与筒体之间，且若干发电模块沿周向均布设置；所述发电模块包括第一压电陶瓷片、第一顶杆、第一顶板、第二压电陶瓷片、第二顶杆及第二顶板；所述第一顶杆一端固连在质量块上，所述第一压电陶瓷片黏接在第一顶杆另一端与第一顶板之间；所述第二顶板一端固连在筒体上，所述第二压电陶瓷片黏接在第二顶板另一端与第二顶板之间；所述第一顶板与第二顶板之间通过若干支撑块相连。

在所述质量块与第一顶板之间连接有第一过载保护变径弹簧，通过第一过载保护变径弹簧输出反向弹簧力，通过反向弹簧力抵消第一压电陶瓷片受到的过载压力，用以保护第一压电陶瓷片。

在所述筒体与第二顶板之间连接有第二过载保护变径弹簧，通过第二过载保护变径弹簧输出反向弹簧力，通过反向弹簧力抵消第二压电陶瓷片受到的过载压力，用以保护第二压电陶瓷片。