待測軸轉速檢測裝置及系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及轉速檢測領域，具體地，涉及一種待測軸轉速檢測裝置、系統及方法。
【背景技術】
[0002]在對發動機進行軸系扭轉振動分析時，通常需要利用轉速傳感器采集旋轉軸的瞬時轉速信號，之后，再根據所采集到的瞬時轉速信號來分析該旋轉軸的動力學特征，特別是旋轉軸扭轉振動的分析。
[0003]圖1示出了現有的待測軸轉速檢測裝置的示意圖。如圖1所示，該待測軸轉速檢測裝置包括:連接支撐2和信號齒盤1，所述連接支撐2用于安裝在待測軸(未示出)的端面上。在該連接支撐2上形成有與所述待測軸同軸設置的傳動軸201，信號齒盤I安裝在所述傳動軸201上。這樣，待測軸的旋轉可以帶動連接支撐2 —起旋轉，進而通過所述傳動軸201帶動信號齒盤I旋轉。此外，該待測軸轉速檢測裝置還包括傳感器固定架3，該傳感器固定架3通過第一固緊螺母9固定在發動機附件上(例如，發電機)。在該傳感器固定架3上安裝有轉速傳感器5，該轉速傳感器5的感應端501與信號齒盤I的齒部101相對。這樣，轉速傳感器5可以在信號齒盤I的轉動過程中，通過感測齒部101來檢測出所述信號齒盤I的轉速信號，進而得出所述待測軸的轉速信號。
[0004]從圖1可以看出，在現有的待測軸轉速檢測裝置中，傳感器固定架3固定在與信號齒盤I的傳動系統分離的空間中，因而使得轉速傳感器5容易受其它干擾振動，從而造成不同步振蕩，影響檢測結果，特別是在傳感器固定架3相距信號齒盤I較遠的情況下，對檢測結果的影響更大。此外，針對不同的待測軸，可能需要根據該待測軸的軸向和位置來定制不同的傳感器固定架3，或者調整傳感器固定架3的方位來使得安裝在其上的轉速傳感器5的感應端501能夠對準信號齒盤I的齒部101。這樣，不僅會提高檢測裝置的成本，而且使用不方便，導致測試周期較長。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種能夠將傳感器固定架與信號齒盤裝配成一體的待測軸轉速檢測裝置、以及包括該裝置的檢測系統，從而減小傳感器固定架的不同步振蕩，提高檢測結果的準確性。
[0006]為了實現上述目的，本發明提供一種待測軸轉速檢測裝置，該裝置包括信號齒盤和用于安裝在所述待測軸的端面上的連接支撐，所述連接支撐上形成有與所述待測軸同軸設置的傳動軸，所述信號齒盤安裝在所述傳動軸上，該裝置還包括傳感器固定架，所述傳感器固定架通過軸承安裝在所述傳動軸上，并且在所述傳感器固定架上安裝有用于檢測所述信號齒盤的轉速的轉速傳感器，該轉速傳感器的感應端與所述信號齒盤的齒部相對。
[0007]優選地，所述傳感器固定架形成為碗形結構，所述信號齒盤容納在所述碗形結構的空腔中，并且所述轉速傳感器安裝在所述碗形結構的側壁上。
[0008]優選地，在所述側壁上形成有多個貫穿該側壁的安裝孔，以及所述轉速傳感器通過所述多個安裝孔中的一個安裝孔與所述側壁連接。
[0009]優選地，所述多個安裝孔的孔徑不同。
[0010]優選地，所述轉速傳感器與所述安裝孔之間螺紋連接，并且所述轉速傳感器的螺紋長度大于所述安裝孔的螺紋長度。
[0011]優選地，所述信號齒盤上形成有減重孔。
[0012]優選地，所述傳感器固定架上形成有軸孔，所述軸承的外圈安裝在該軸孔中；以及所述信號齒盤的一側延伸有連接軸，該連接軸安裝到所述軸承的內圈中，并與所述傳動軸固定連接。
[0013]優選地，所述連接軸與所述傳動軸之間螺紋連接。
[0014]優選地，在所述軸孔與所述軸承的所述外圈之間、和/或在所述連接軸與所述軸承的所述內圈之間設置有軸承擋圈。
[0015]本發明還提供一種待測軸轉速檢測系統，該系統包括:根據本發明提供的所述待測軸轉速檢測裝置；以及終端設備，與所述轉速傳感器通信，用于接收所述轉速傳感器檢測出的轉速。
[0016]在上述技術方案中，將傳感器固定架和信號齒盤同軸安裝，可以保證在測試時二者的同步振蕩，避免其它背景振動的干擾，提高檢測結果的準確性。此外，由于傳感器固定架不易發生共振，因而可以使得轉速傳感器與信號齒盤的相對位置穩定，從而避免了因轉速傳感器的感應端擺動過大而與信號齒盤接觸磨損、造成損壞。本發明提供的待測軸轉速檢測裝置將信號齒盤、軸承、傳感器固定架、連接支撐整體設計固化成組件型式，不僅設計巧妙，而且便于安裝調整，做到一次性安裝到位，使用方便、可靠。此外，通過本發明提供的一體式的待測軸轉速檢測裝置，可以對不同類型的待測軸進行測試，無需針對特定的待測軸來定制附加的傳感器固定架。并且，針對不同類型的待測軸，只需更換適用的連接支撐，而信號齒盤、軸承、傳感器固定架則作為通用部分無需進行更換。因此，裝置的通用性強，并且節省裝置成本，縮短測試周期。
[0017]本發明的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0018]附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中:
[0019]圖1示出了現有的待測軸轉速檢測裝置的示意圖；
[0020]圖2示出了根據本發明的實施方式提供的待測軸轉速檢測裝置的示意圖；
[0021]圖3示出了根據本發明的實施方式提供的待測軸轉速檢測裝置的分解組裝圖；
[0022]圖4示出了根據本發明的實施方式提供的待測軸轉速檢測裝置的剖視圖；
[0023]圖5示出了根據本發明的實施方式提供的信號齒盤的示意圖；以及
[0024]圖6示出了根據本發明的實施方式提供的待測軸轉速檢測系統的示意圖。
[0025]附圖標記說明
[0026]I信號齒盤101齒部
[0027]102連接軸103減重孔
[0028]104中心螺紋孔2連接支撐
[0029]201傳動軸202固緊螺栓
[0030]3傳感器固定架301空腔
[0031]302側壁303安裝孔
[0032]304軸孔4軸承
[0033]5轉速傳感器501感應端
[0034]6鎖緊螺母7第二固緊螺母
[0035]8終端設備9第一固緊螺母
【具體實施方式】
[0036]以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
[0037]圖2示出了根據本發明的實施方式提供的待測軸轉速檢測裝置的示意圖，圖3示出了根據本發明的實施方式提供的待測軸轉速檢測裝置的分解組裝圖。如圖2和圖3所示，該裝置可以包括信號齒盤I和用于安裝在所述待測軸的端面上的連接支撐2。所述連接支撐2上形成有與所述待測軸同軸設置的傳動軸201。從圖2和圖3可以看出，所述傳動軸201從連接支撐2的一側延伸出。所述連接支撐2的另一側可以形成為圓端面止口，可以通過該圓端面止口將連接支撐2安裝在待測軸的端面上，并通過固緊螺栓202將所述連接支撐2與所述待測軸固定。這樣，待測軸的旋轉可以帶動連接支撐2旋轉。
[0038]從圖2和圖3中可以看出，所述信號齒盤I可以安裝在所述傳動軸201上。這樣，連接支撐2的轉動可以帶動信號齒盤I轉動。此外，該裝置還可以包括傳感器固定架3，所述傳感器固定架3通過軸承4安裝在所述傳動軸201上。由此，可以保證傳感器固定架3不隨連接支撐2轉動。并且在所述傳感器固定架3上安裝有用于檢測所述信號齒盤I的轉速信號的轉速傳感器5，該轉速傳感器5的感應端501與所述信號齒盤I的齒部101相對。
[0039]將傳感器固定架3和信號齒盤I同軸安裝，可以保證在測試時二者的同步振蕩，避免其它背景振動的干擾，提高檢測結果的準確性。此外，由于傳感器固定架3不易發生共振，因而可以使得轉速傳感器5與信號齒盤I的相對位置穩定，從而避免了因轉速傳感器5的感應端501擺動過大而與信號齒盤I接觸磨損、造成損壞。本發明提供的待測軸轉速檢測裝置將信號齒盤1、軸承4、傳感器固定架3、連接支撐2整體設計固化成組件型式，不僅設計巧妙，而且便于安裝調整，做到一次性安裝到位，使用方便、可靠。此外，通過本發明提供的一體式的待測軸轉速檢測裝置，可以對不同類型的待測軸進行測試，無需針對特定的待測軸來定制附加的傳感器固定架。并且，針對不同類型的待測軸，只需更換適用的連接支撐2，而信號齒盤1、軸承4、傳感器固定架3則作為通用部分無需進行更換。因此，裝置的通用性強，并且節省裝置成本，縮短測試周期。
[0040]由于大多數轉速傳感器5為磁電式的，因此，在本發明中，信號齒盤I可以為由45#鋼質材料加工而成的齒盤結構，其磁感應性較好，能夠滿足磁電式轉速傳感器5的感應要求。此外，在所述信號齒盤I上可以形成有減重孔103。例如，如圖2和圖3所示，在信號齒盤I上形成有六個均勻分布的減重孔103。并且可選地，所述傳感器固定架3可以由輕質材料(例如，鋁材)加工而成，由此可以減小信號齒盤I和傳感器固定架3的重量，從而減小軸系因加入信號齒盤I和傳感器固定架3而對固有頻率的影響和帶來的誤差。
[0041]如圖1所示，在現有的待測軸轉速檢測裝置中，傳感器固定架3多采用鋼板焊接件，特別是懸臂梁式的固定架。由于此種固定架剛度較弱，因而使其自身容易共振而造成測試誤差。為此，在本發明的一個優選實施方式中，如圖2和圖3所示，所述傳感器固定架3可以形成為碗形結構。該碗形結構可以包括側壁302和由該側壁302包圍形成的空腔301。所述信號齒盤I可以容納在所述碗形結構的空腔301中，并且所述轉速傳感器5可以安裝在所述碗形結構的側壁302上。通過將傳感器固定架3設計成碗型結構