[发明专利]一种滚子链节距增长量检测系统

说明书

本发明提出了一种滚子链节距增长量检测系统，用于检测链传动过程当中链节距的变化量以及计算链传动的剩余使用寿命。其中检测模块获取链传动过程中由于销轴磨损引起的声发射信号，参数处理模块将采集到的声发射信号中的部分参数进行分析处理，然后运用之前多组实验所得到的计算公式计算出链条在此工作条件下的当前的销轴磨损量、整条链伸长量和所允许的剩余使用时间，通过显示部分对计算结果进行显示。本系统基于链节距变化产生的声发射信号能够有效，快速，精准、实时在线检测链节距的变化量以及进行剩余寿命的有效预测，大大提高了链传动的安全性。

技术领域

本发明涉及链传动工作情况的检测技术，更具体地，涉及一种采用声发射检测链传动节距变化的系统。

背景技术

链传动在长期的工作下，由于销轴的磨损而引起销轴变细，会导致链节距增大，从而导致工作过程当中的冲击增大。实际工作过程当中，大多数链条由于链节距增大产生脱链，导致工作失效。事实上，农用机械的失效大多是由于链传动的工作失效所引起的。

材料在应力作用下的变形与裂纹扩展是结构失效的重要机制，声发射信号里面隐含着关于结构损伤位置，损伤的严重程度以及类型等的重要信息，用仪器探测记录分析声发射信号和利用声发射信号推断损伤程度的技术称为声发射检测技术。声发射检测技术作为一种动态的无损检测方法已经被广泛应用于材料的损伤、机械零件的寿命评估和材料的腐蚀检测。

采用声发射技术研究链节距增长量的问题，需要采用参数分析法。参数分析法中通常会对振幅、持续时间、上升时间、振铃计数、能量等一些参数的分析。其中上升时间是指信号首次超过设定的阈值开始到达最大值时所用的时间，持续时间是指信号首次超过阈值到再次低于阈值时的时间跨度。超过阈值的脉冲称为振铃，单位时间内的振铃称为振铃计数。能量包络线区域内的面积称为相对能量。同时撞击数也是一个重要的参数，信号幅值超过设定的阈值，此时声发射系统采集信号，设定为1024个点作为一个存储单位。

其中，此系统在工作过程当中，会受到链轮布置方式的影响。如果链传动中大链轮和小链轮采用垂直布置则链条所受的冲击变化较大，磨损不均匀较严重，从而促使检测不准确，所以为保证检测的精度建议大链轮和小链轮采用水平布置的方式。

发明内容

为了克服现有技术中对链节距测量的繁琐步骤，本发明提出了一种在线检测滚子链节距增长量的系统。

根据本发明，提出了一种滚子链节距增长量检测系统，其特征在于：该系统是由检测模块、参数处理模块和显示模块组成；所述的检测模块包括：声发射传感器、耦合剂、前置放大器、信号电缆和采集卡，声发射传感器获取到链传动过程中由于销轴磨损导致的声发射信号。

参数处理模块，连接到检测模块，用于计算检测模块检测到的一些特征参数，其计算步骤如下：

步骤一：将滚子链结构置于不同载荷的工作环境中进行多组实验，以确定不同载荷环境下声发射信号参数与销轴磨损量的函数关系f₁和工作时间与销轴磨损量的函数关系f₂；

步骤二:根据f₁的函数关系式计算出此时刻的销轴磨损量ΔP；

步骤三:根据链节数Z和销轴磨损量ΔP的关系L＝Z*ΔP计算出整条链伸长量L；

步骤四：根据计算所得到的伸长量L与当前工作环境所允许的链条最大伸长量L₂共同确定出链条所允许的剩余伸长量L₁和剩余的销轴磨损量ΔP₁；

步骤五：由剩余的销轴磨损量ΔP₁和f₂计算出当前工作环境下此链条剩余的使用时间h₁。

显示模块，连接到参数处理模块，用于将销轴磨损量ΔP、整条链伸长量L和剩余使用时间h₁进行显示。