用于履帶支重輪的磨損監控系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明總體涉及一種底架構件的磨損監控系統，并且更具體地涉及一種用于履帶支重輪的磨損監控系統。
【背景技術】
[0002]在不同的工作地點，例如建筑工地、拆迀工地、礦區或填埋工地，可使用可移動的機器來完成各種類型的工作。例如在建筑工地可使用推土機來推動沙土和巖石。可移動機器的操作可引起各種構件的磨損或損壞，所述構件包括可移動的機器的底架組件的構件，例如，履帶鏈節和輪子組件。例如，當履帶組件操作時，每一履帶鏈節的表面可通過與履帶組件、機器的其它構件和/或外部材料(例如地面)的接觸而被磨去。
[0003]已知，例如當構件超過其預期壽命時(基于構件的年齡或構件所經歷的小時數)，或基于構件的檢測或評估結果，維修或替換機器的構件。構件是否遭受足夠的磨損以進行替換的評估基于構件的手工檢測來決定。替代地，與構件關聯的診斷系統可用于測定構件是否遭受磨損。
[0004]美國專利US 6,360,850描述了一種漸進式制動器襯片磨損和溫度傳感器，其具有與傳感電路連接的多個平行間隔布置的電阻。每一電阻均安裝在印刷電路板上，且順序地封裝在一單件鑄型中。熱敏電阻也被安裝在所述鑄型中的所述印刷電路板上以感應襯片溫度。熱敏電阻連接至接地引線。接地引線、阻抗引線和熱敏電阻引線從封裝的傳感器中顯現以用于連接至傳感電路。所述傳感器設置在制動器襯片內并且通過緊固夾連接至制動蹄。當制動器襯片逐漸磨損時，電阻也逐漸被磨去，因而改變了傳感器的總阻值。阻值的所述改變表示磨損狀態。
【發明內容】
[0005]在本發明的一個方面中，提供了用于監控履帶支重輪磨損的磨損監控裝置。用于履帶支重輪的磨損監控裝置包括設置在履帶支重輪的上表面下方的感應裝置。所述感應裝置包括:配置為與履帶支重輪的上表面一起經受磨損的探頭;配置為基于探頭的磨損來監控履帶支重輪的上表面的磨損程度的控制器回路;配置為傳輸表示履帶支重輪的磨損程度的信號的天線;和配置為提供動力至控制器回路的動力源。所述磨損監控系統還包括配置為接收來自天線的信號并且傳輸表示履帶支重輪的磨損程度的信號的收發機。所述磨損監控系統還包括配置為產生表示履帶支重輪的磨損程度的輸出的監控裝置。
[0006]從下面的描述和附圖中，本發明的其它特征和方面將顯而易見。
【附圖說明】
[0007]圖1是根據本發明的一個實施例的具有底架的示例性機器的側視圖；
[0008]圖2是根據本發明的一個實施例的磨損監控系統的框圖；
[0009]圖3是根據本發明的一個實施例的設置有感應裝置的底架的履帶支重輪的剖視主視圖；
[0010]圖4是根據本發明的其他實施例的設置有感應裝置的底架的惰輪的剖視透視圖；
[0011]圖5是根據本發明的其他實施例的設置有感應裝置的底架的履帶板的剖視側視圖；
[0012]圖6是根據本發明的其他實施例的設置有感應裝置的底架的驅動鏈輪的剖視主視圖。
【具體實施方式】
[0013]現在將對特定實施例或特征作出詳細描述，所述特定實施例或特征的示例在附圖中示出。只要有可能，在圖中將使用相應或相似的附圖標記來表示相同或相應的部分。
[0014]在圖1中示出了示例性機器100。在示出實施例中，機器100為履帶式拖拉機。但是，本發明可實施在具有底架組件的任何類型的機器，例如，滑移轉向裝載機、推土機、挖掘機、反鏟挖掘機、履帶式裝載機等。機器100包括由底架102支承的上主體101。上主體101可包括駕駛室103。另外，動力源(未示出)例如發動機可放置在上主體101中。動力源可配置為產生能量以推進機器100，和操作機器100的第一機具105和第二機具107。另外，所述第一機具105和第二機具107分別為刀片組件和松土器。但是，本發明的思想可實施在具有底架組件102的任何類型的機器例如滑移轉向裝載機、推土機、挖掘機、反鏟挖掘機、履帶式裝載機等機器中。
[0015]底架102可包括在機器100的相對側的一對履帶組件109(僅示出一個)。履帶組件109可包括履帶110、驅動鏈輪106、至少一個惰輪120、多個履帶支重輪122和框架組件124。履帶110可形成可操作地聯接至驅動鏈輪106、惰輪120和履帶支重輪122的連續結構。另外，機器100的動力源可通過驅動機構傳送動力至驅動鏈輪106。驅動機構可包括機械驅動裝置、液壓驅動裝置、電力驅動裝置或其組合。
[0016]框架組件124可承載惰輪120。框架組件124可包括相對于彼此縱向可移動的多個構件(未示出)。在框架組件124的構件之間的相關構件可使惰輪120相對于彼此移動。另外，驅動鏈輪106的轉動可引起履帶110圍繞驅動鏈輪106、惰輪120和履帶支重輪22移動以與地面表面接合，從而推進機器100。驅動鏈輪106可在不同的方向上被驅動以在向前或相反的方向上推進機器100。另外，機器100可通過對相應的履帶組件109的驅動鏈輪106提供有差別的動力來轉向。
[0017]在示例性實施例中，履帶110可包括多個互相連接的履帶鏈節126。相鄰履帶鏈節126可通過履帶銷組件128來可轉動地聯接在一起。履帶銷組件128可由驅動鏈輪106的齒接合，以圍繞驅動鏈輪106、惰輪120和履帶支重輪122來驅動履帶110。
[0018]履帶110還可包括固定至履帶鏈節126的多個履帶板130。每一履帶板130可包括配置為固定至一個或多個履帶鏈節126的連接部分和配置為接觸地面的地面接合部分132。地面接合部分132可包括在履帶板130和地面之間提供增加的牽引力的一個或多個部分(例如履帶銷)。應該被理解的是上述的底架102的各種構件僅僅為示例性的并且不用于限制本發明。
[0019]在操作期間，一個或多個底架構件，例如履帶支重輪122、履帶板130、履帶鏈節126和履帶銷組件128可遭受磨損。這些底架構件可基于一定的磨損而要求替換和/或維修。本發明涉及一種磨損監控系統200，該磨損監控系統構造成監控一個或多個底架構件的磨損程度，如下面將要詳細介紹的。
[0020]圖2示出了根據本發明的一些實施例的配置為監控底架構件磨損的磨損監控系統200。在圖2的示出實施例中，描述了磨損監控系統200的各種構件。磨損監控系統200包括感應裝置202。感應裝置202可包括一個或多個有形的、非瞬時性的硬件構件，所述硬件構件包括一個或多個中央處理單元(CPUs)或處理器。例如，感應裝置202可包括探頭204，探頭204配置為直接和/或間接地測量、感應，和/或接收作為輸入的與底架構件的磨損相關的信息。探頭204可為感應裝置202的一部分，其配置為隨著底架構件的磨損而被磨去。例如，探頭204可為阻抗元件(例如，一個或多個電阻)，其配置為隨著探頭204磨去，和阻抗元件相關的阻抗值改變。阻抗的該改變可與從所述底架構件上已磨去的材料的量相關。在其它實施例中，探頭204可采用另一配置(例如，不是阻抗元件、具有替代形狀等)。另外，在一些實施例中，探頭204可不是磨損部分，并且可為配置為探測磨損特征量的其它裝置(例如深度傳感器)。
[0021]感應裝置202還可包括控制器回路/控制器電路206，控制器回路206配置為產生、接收、傳送，和/或修改信號，所述信號表示由感應裝置202所探測的磨損程度。例如，控制器回路206可包括信號調節器、放大器、多路調制器、和/或轉換器(例如模數(A/D)轉換器或數模(D/A)轉換器)。在實施例中，控制器回路206可配置為檢測由于磨損而導致的探頭204的阻抗值的改變。控制器回路206還可配置為基于探頭204的阻抗值的改變確定底架構件的表面磨損程度。可以被理解的是，這些構件是示例性的，取決于探頭204的構型，可使用另外的和/或替代性的回路構件。
[0022]感應裝置202還可包括天線208，天線208配置為傳輸表示底架構件的表面的磨損程度的信號。天線208可為配置為無線地播送由控制器回路206所提供的輸出的無線電裝置。選擇性地或另外地，輸出端口(未示出)，例如USB(通用串行總線)端口或類似的端口，可經由可移除地連接至輸出端口的纜線或其它連接件傳輸由控制器回路206所提供的輸出。
[0023]感應裝置202還可包括配置為提供動力至控制器回路206的動力源210(未示出)。在實施例中，動力源210可包括電池，例如紐扣型的電池。在一些實施例中，動力源210可另外地或替代性地包括基于運動的能量源，例如基于振動的能量采集系統，用以為感應裝置202的一個或多個構件提供動力，和/或可用于為動力源210的電池充電。在另一個實施例中，動力源210可包括能夠被無線充電(例如近場充電)的電池。這樣，感應裝置202可嵌入在底架構件中，而同時能夠從外部接收電能，從而減少了機載能量(例如電池)的需求。
[0024]磨損監控系統200還包括和感應裝置202通信/通訊的收發機212。收發機212可遠離感應裝置202設置。在一個實施例中，收發機212可為無線電頻率(RF)類型的裝置且可與感應裝置202通過現有技術中已知的各種方法(例如藍牙、近場通信(NFC)、紅外線、無線電波、像GSM、CDMA、WCDMA、HSPA、HSUPA、HSDPA的蜂窩網絡、或者任何其它已知的無線通信技術)來無線通信，收發機212可配置為接收來自天線208的表示底架構件的磨損程度的信號。
[0025]收發機212還可配置為傳輸表示底架構件的表面的磨損程度的信號至監控裝置