[发明专利]一种剪切弹簧的撕裂故障在线监测方法和系统

权利要求书

1.本发明提供一种剪切弹簧的撕裂故障在线监测方法和系统，其特征在于，检测方法和系统包括：位移传感器(1)、薄膜拉压传感器(2)、剪切弹簧橡胶(3)、剪切弹簧钢板(4)、数据采集仪(5)、电子计算机(6)、无线信号收发模块(7)、数据转换模块(8)；安置在剪切弹簧橡胶(3)与剪切弹簧钢板(4)中间夹层的薄膜拉压传感器(2)监测剪切弹簧在工作时因发生弹性变形而产生的拉力和压力，当剪切弹簧橡胶(3)发生撕裂时，剪切弹簧橡胶(3)撕裂口下方拉力和压力有不同程度的减小，即拉力大幅度减小，压力小幅度减小，且随着剪切弹簧橡胶(3)撕裂口长度的增加，拉力和压力变化是有规律的，即开裂长度越长对应压力值和拉力值越小，根据此规律可以通过安装在特定位置的薄膜拉压传感器(2)所测压力值和拉力值判断剪切弹簧橡胶(3)是否发生撕裂及裂口的长度，在两个剪切弹簧钢板(4)端部分别安装有一个位移传感器(1)，实现对剪切弹簧所连接的两个刚性部件位移的检测并防止位移降低造成的压力和拉力减小导致误判，经过数据转换模块(8)、无线信号收发模块(7)、数据采集仪(5)和电子计算机(6)对数据进行采集和处理，利用电子计算机(6)软件判断振动设备运行状态是否正常、剪切弹簧是否发生故障，并给出相应的状态提示。

2.根据权利要求1所述的一种剪切弹簧的撕裂故障在线监测方法和系统，其特征在于：将薄膜拉压传感器(2)安置在剪切弹簧橡胶(3)与剪切弹簧钢板(4)中间夹层且靠近剪切弹簧橡胶(3)边缘的位置，处于易于产生剪切弹簧橡胶裂口(11)的位置下方，一个剪切弹簧安装四个薄膜拉压传感器(2)，用于判断剪切弹簧橡胶(3)四角任意一处产生的损坏，即两个剪切弹簧橡胶(3)与剪切弹簧钢板(4)中间夹层的四个边缘各安装一个。

3.根据权利要求1所述的一种剪切弹簧的撕裂故障在线监测方法和系统，其特征在于：位移传感器(1)安装在剪切弹簧钢板(4)上或剪切弹簧连接的两个振动质体上以检测振动设备的运行状态。

4.根据权利要求1所述的一种剪切弹簧的撕裂故障在线监测方法和系统，其特征在于，该剪切弹簧的故障检测系统还包括：数据采集和处理过程，薄膜拉压传感器(2)和位移传感器(1)获取的信号通过数据转换模块(8)转换为无线信号收发模块(7)可以接收和发送的信号，再通过无线信号收发模块(7)发送给数据采集仪(5)，振动信号和压力信号通过多通道数据采集仪(5)读取，在数据采集仪(5)中实现信号的预处理并传输给电子计算机(6)，由电子计算机(6)软件根据压力信号、拉力信号和位移信号统筹判断剪切弹簧是否发生撕裂及裂口长度，并根据判断结果给出设备运行状态提示或报警信息。

5.根据权利要求4所述的剪切弹簧的故障检测系统数据采集和处理过程，其特征在于：数据采集仪(5)为带有无线收发模块的多通道数据采集仪(5)，可以接收多个传感器发出的无线信号，收集后经过信号预处理打包发给电子计算机(6)，多个通道同时采集数据，因此可以对多个剪切弹簧同时进行在线检测。

6.根据权利要求4所述的剪切弹簧的故障检测系统数据采集和处理过程，其特征在于：电子计算机(6)搭载的电子计算机软件可以对信号滤波计算得到振动设备振幅，并可以根据输入的压力特征参数和振幅特征参数判断设备运行状态是否正常，剪切弹簧是否发生撕裂，进一步的可以进行报警和预测剪切弹簧使用剩余寿命。