便攜式發動機前端輪系檢測分析裝置、系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種便攜式發動機前端輪系檢測分析裝置、系統及方法。
【背景技術】
[0002]發動機前端輪系是組成發動機的重要部分。發動機前端輪系主要由張緊輪和多個皮帶輪組成，用于將發動機的動力傳遞至渦輪、水栗和助力栗等裝置。發動機前端輪系運行穩定與否直接關系到發動機系統的工作狀況，影響發動機前端輪系工作穩定性的因素主要有以下幾個:皮帶溫度、張緊輪軸承溫度、皮帶打滑率、皮帶張力、皮帶振幅和張緊輪偏擺角度。現在發動機生產廠商無法對發動機前端輪系的工作狀況進行實時監控以驗證發動機前端輪系設計的正確性，往往在實際使用時出現問題，造成損失。
[0003]并且現有的前端輪系檢測系統均是采用試驗臺的方式，比如申請號為201110414615.5的發明專利公開了發動機前端輪系綜合模擬實驗系統及方法，實驗系統包括發動機前端輪系綜合模擬實驗系統試驗臺和發動機前端輪系綜合模擬實驗系統控制臺，發動機前端輪系綜合模擬實驗系統試驗臺包括固定面板，固定面板上安裝有發動機前端輪系，發動機帶輪軸后端連接有主電機，負載帶輪軸的后端連接有功率t吳擬機，發動機如端輪系綜合模擬實驗系統控制臺包括機箱和控制系統，機箱的正面包括一個控制面板，控制系統包括一臺PC主機和一個控制器。
[0004]采用上述系統與方法，會對于在制造過程中的前端輪系的抽查非常不方便，需要先將前端輪系安裝在固定面板上，然后再進行測試。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種可以對發動機前端輪系工作狀況進行實時監控，可自動判斷發動機前端輪系是否符合設計要求的便攜式發動機前端輪系檢測分析系統；本發明的另一個目的是提供一種發動機前端輪系檢測分析方法。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:便攜式發動機前端輪系檢測分析裝置，它包括傳感器安裝架和設置于傳感器安裝架上的傳感器；所述的傳感器安裝架包括三腳架，所述的三腳架上設置有一個支架安裝座，所述的支架安裝座上設置有用于安裝連接支架的安裝孔，每個連接支架上設置有傳感器安裝座，所述的傳感器設置于傳感器安裝座上。
[0007]所述的連接支架包括用于調節第一方向的第一支臂、用于調節第二方向和第三方向的第二支臂，第一支臂的安裝端設置于支架安裝座的安裝孔中，第二支臂通過連接件和固定件與第一支臂連接，第二支臂的安裝端設置有傳感器安裝座。
[0008]所述的第一方向為X方向，所述的第二方向為Y方向，所述的第三方向為Z方向；
第一支臂與第二支臂垂直設置。
[0009]所述的裝置使用的系統包括上位機、下位機和所述的裝置，所述的下位機包括一個可編程控制器PLC和多個模數轉換器；所述的傳感器包括紅外測溫傳感器、紅外測速傳感器、激光位移傳感器和激光探頭；紅外測速傳感器的輸出端依次通過電壓轉換器、模數轉換器與可編程控制器PLC連接，紅外測溫傳感器的輸出端和激光位移傳感器的輸出端均通過模數轉換器與可編程控制器PLC連接；激光探頭的輸出端依次通過張力測量/顯示電路、數據線二與可編程控制器PLC連接；可編程控制器PLC的輸出端與上位機通過數據線一連接。
[0010]所述的數據線一基于RS-232協議。
[0011]所述的數據線二基于RS-485協議。
[0012]所述的上位機為PC機。
[0013]所述的系統的使用方法包括以下步驟:
S1:將傳感器固定在傳感器安裝座上，并移動三角架，使得所述裝置靠近發動機前端輪系;
52:調整連接支架的位置，包括:
(1)將紅外測速傳感器對準需要檢測的某個皮帶輪的某一點位置上，并在所述位置貼上定向反光紙；
(2)將紅外測溫傳感器對準軸承或皮帶的某一點上；
(3 )將激光位移傳感器對準張緊輪中心距皮帶輪垂直位置的某點或者皮帶跨距中心位置的某一點；
53:啟動發動機，可編程控制器PLC接收傳感器發送的信號，并對該信號進行預處理，然后將處理結果傳遞至上位機，上位機作進一步分析計算，最后將結果輸出到顯示器上，再與標準數據進行比較，判斷皮帶輪的打滑率、張緊輪軸承及皮帶的溫度、張緊輪擺動角度及皮帶的振幅是否合格，當溫度信號超過標準數據后，輪系指示燈報警；
54:關閉發送機，前端輪系處于靜止狀態；調節連接支架的位置，將激光探頭對準被測皮帶，輕敲安裝好的繃緊的皮帶使皮帶以自然頻率震動，激光探頭用脈沖光檢測到靜態自然頻率，所述的靜態自然頻率信號經張力測量與顯示電路處理后傳給可編程控制器PLC，可編程控制器PLC再傳遞至上位機，上位機作進一步分析判斷，并將結果輸出到顯示器上。
[0014]在調節連接支架的位置之后，紅外測溫傳感器距離被測物體20~30mm，激光位移傳感器距離被測物體40~80mm，激光探頭與被測皮帶之間的距離為3~20mm。
[0015]顯示器對分析計算結果的顯示方式包括數值或曲線。
[0016]本發明的有益效果是:
(1)通過對發動機前端輪系檢測分析裝置的便攜化和簡易化，并且裝置可以根據實際情況進行傳感器的類型、數量以及位置的快速調整，進一步提高了發動機前端輪系檢測分析裝置、系統和方法的實用性；
(2)本發明能對發動機前端輪系的工作狀況進行實時監測，并自動處理監測到的數據，判斷發動機前端輪系是否達到設計要求。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明裝置結構示意圖；
圖2為本發明系統結構框圖；
圖3為傳感器設置示意圖； 圖4為方法流程圖；
圖中，1-三腳架，2-支架安裝座，3-連接支架，4-傳感器安裝座，5-紅外測速傳感器，6-紅外測溫傳感器，7-激光位移傳感器，8-激光探頭，9-皮帶，10-惰輪，11-皮帶輪，12-張緊輪。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖進一步詳細描述本發明的技術方案:如圖1所示，便攜式發動機前端輪系檢測分析裝置，包括傳感器安裝架和設置于傳感器安裝架上的傳感器；所述的傳感器安裝架包括三腳架I，所述的三腳架I上設置有一個支架安裝座2，所述的支架安裝座2上設置有用于安裝連接支架3的安裝孔，每個連接支架3上設置有傳感器安裝座4，所述的傳感器設置于傳感器安裝座4上。
[0019]所述的連接支架3包括用于調節第一方向的第一支臂、用于調節第二方向和第三方向的第二支臂，第一支臂的安裝端設置于支架安裝座2的安裝孔中，第二支臂通過連接件和固定件與第一支臂連接，第二支臂的安裝端設置有傳感器安裝座4。
[0020]所述的第一方向為X方向，所述的第二方向為Y方向，所述的第三方向為Z方向；
第一支臂與第二支臂垂直設置。
[0021]具體地，通過第二支臂在第一支臂的橫向滑動，實現X方向的調整；通過傳感器安裝座4在第二支臂的橫向滑動，實現Y方向的調整；通過第二支臂在第一支臂的縱向旋轉，實現Z方向的調整。
[0022]如圖2所示，所述的裝置使用的系統包括上位機、下位機和所述的裝