[发明专利]一种振动监测系统、硬件采集电路板以及关节轴承

说明书

本发明提出一种振动监测系统、硬件采集电路板以及关节轴承，一种无线振动监测系统，包括供电电路，采集电路、接收电路和计算机；所述供电电路包括太阳能电池板、升压模块、能量管理模块、锂电池、降压稳压模块，所述太阳能电池板与升压模块连接，所述升压模块、锂电池、降压稳压模块分别与所述能量管理模块连接，所述降压稳压模块还连接至采集电路和接收电路的供电端；所述采集电路包括振动传感模块、滤波模块、A/D转换模块、第一无线通信模块、数据存储模块和第一MCU模块；其中，所述振动传感模块、滤波模块、A/D转换模块的输入端依次连接，所述A/D转换模块的输出端、数据存储模块以及第一无线通信模块分别与第一MCU模块连接。

技术领域

本发明涉及轴承领域，特别涉及一种振动监测系统、硬件采集电路板以及关节轴承。

背景技术

关节轴承作为直升飞机旋翼的传动关键零部件，内外圈由于经常受到机体振动接触而发生摩擦和磨损。为了减少内外圈的磨损而引起的故障，保护机械设备免受损坏，通常在相对运动的机械零部件之间引入一层很薄的介质，以此起到润滑保护等作用。目前研究中常采用PTFE编织物作为内、外圈中间的衬垫来保证关节轴承的正常工作使用，所以由此得知，监测关节轴承衬垫厚度的磨损变化对于保证直升机的正常运行具有重要意义。

智能轴承是一种在传统的轴承上集成了传感采集、信号处理、数据传输等功能的新型结构单元，支持实时分析数据与状态判断，能够实现轴承状态的在线实时监测。目前国内关于智能轴承的研究尚处于起步阶段，其中典型的研究课题有高铁智能轴承，它们原理相似，都是通过分析采集到的数据来对轴承状态进行监测。

但是高铁运行环境相对简单，对智能轴承的设计、安装、供电等方面要求较低，而直升飞机在运行过程中，旋翼的传动受力复杂，关节轴承的磨损情况受到直升机飞行姿态、速度、动作以及环境中气压、温度等因素的影响，因此对于智能轴承的设计以及建立采集数据与轴承状态的关系等方面提出了更高的要求。

针对直升飞机上关节轴承的磨损情况，目前没有较为有效的方法去进行在线实时监测，只能通过对更换下来的轴承进行衬垫厚度测量等方法去判断磨损状态，这种方法极其不便，并且无法对正在运行中的直升飞机实施。

发明内容

因此，为解决上述技术问题，本发明采取的解决方案为:，

一种无线振动监测系统，包括供电电路，采集电路、接收电路和计算机；

所述供电电路包括太阳能电池板、升压模块、能量管理模块、锂电池、降压稳压模块，所述太阳能电池板与升压模块连接，所述升压模块、锂电池、降压稳压模块分别与所述能量管理模块连接，所述降压稳压模块还连接至采集电路和接收电路的供电端；

所述采集电路包括振动传感模块、滤波模块、A/D转换模块、第一无线通信模块、数据存储模块和第一MCU模块；其中，所述振动传感模块、滤波模块、A/D转换模块的输入端依次连接，所述A/D转换模块的输出端、数据存储模块以及第一无线通信模块分别与第一MCU模块连接；

所述接收电路包括接口电路、第二MCU模块、第二无线通信模块；所述接口电路、第二无线通信模块分别与所述第二MCU模块连接；

所述第一无线通信模块与第二无线通信模块实现无线连接，所述计算机接收所述接口电路发出的信号，并通过安装在所述计算机中的软件对信号进行处理以建立与振动特征与衬垫厚度的映射关系。

进一步改进的是：所述振动传感模块采用ADXL1001传感器。

进一步改进的是：所述数据存储模块采用W25Q128数据存储芯片。

进一步改进的是：所述第一MCU模块和第二MCU模块采用WB55系列芯片。