[发明专利]矿用正铲挖掘机空间斗齿实时故障监测系统及其识别方法

权利要求书

1.一种矿用正铲挖掘机空间斗齿实时故障监测系统，包括铲斗；所述铲斗(1)具有第一销轴(11)和对称布置的两个第一销孔(12)；所述第一销轴(11)与斗杆(2)上的第二销孔(21)连接；两个所述第一销孔(12)分别通过两个第二销轴(3)与两个驱动液压缸连接；其特征在于：所述第一销轴(11)和第二销轴(3)的表面均布置安装有双向销轴传感器(4)，所述双向销轴传感器(4)与相应的所述第一销孔(12)和第二销孔(21)的内壁接触感应，并测量所述铲斗(1)工作状态下竖直方向的作用力和所述铲斗(1)工作方向的水平作用力；所述第一销轴(11)上布置的所述双向销轴传感器(4)的数量为一个，且位于所述第一销轴(11)的轴向中点；两个所述第二销轴(3)上布置的所述双向销轴传感器(4)的数量均为两个，且在所述第二销轴(3)的轴向中点两侧对称布置；所述铲斗(1)的斗齿(13)数量为6个；所述双向销轴传感器(4)包括Y轴应变片组(41)和Z轴应变片组(42)；所述Y轴应变片组(41)和Z轴应变片组(42)均为由四个应变片(43)组成的电阻桥结构；所述Y轴应变片组(41)用于测量所述铲斗(1)工作状态下竖直方向的作用力，所述Z轴应变片组(42)用于测量所述铲斗(1)工作方向的水平作用力；所述第一销轴(11)和第二销轴(3)的表面均周向开设有环形安装槽(5)；单个所述环形安装槽(5)用于安装一套所述Y轴应变片组(41)和Z轴应变片组(42)；所述Y轴应变片组(41)内的四个所述应变片(43)和所述Z轴应变片组(42)内的四个所述应变片(43)分别在垂直交叉的两个平面内布置；所述电阻桥结构中的四个所述应变片(43)平均分为两组，每组的两个所述应变片(43)沿所述第一销轴(11)或第二销轴(3)的轴向方向依次布置，且两组所述应变片(43)沿所述第一销轴(11)或第二销轴(3)的轴线对称布置；

S1、通过第一销轴(11)上的双向销轴传感器(4)监测的作用力，判断是否有斗齿(13)产生磨损或损坏，若产生磨损或损坏，则进行步骤S2，若无磨损或损坏，识别结束；

S2、以铲斗(1)的工作方向对称划分两组斗齿(13)，通过两个第二销轴(3)上的双向销轴传感器(4)监测的作用力进行对比，判断两组斗齿(13)中哪一组产生磨损或损坏，并进行步骤S3；

S3、通过对第二销轴(3)上的双向销轴传感器(4)监测的作用力进行对比，判断产生磨损或损坏的斗齿(13)，识别结束。

2.根据权利要求1所述的一种矿用正铲挖掘机空间斗齿实时故障监测系统，其特征在于，在步骤S1中：第一销轴(11)上的双向销轴传感器(4)监测的作用力与斗齿(13)在未发生磨损状态下第一销轴(11)所受的载荷值进行对比，对斗齿(13)是否产生磨损或损坏进行判断。

3.根据权利要求1所述的一种矿用正铲挖掘机空间斗齿实时故障监测系统，其特征在于，在步骤S2中：第二销轴(3)上的双向销轴传感器(4)监测的作用力与斗齿(13)正常作业状态的受力阈值进行对比。

4.根据权利要求1所述的一种矿用正铲挖掘机空间斗齿实时故障监测系统，其特征在于，在步骤S3中：第二销轴(3)上的双向销轴传感器(4)监测的作用力与斗齿(13)正常作业状态的受力阈值进行对比。