本發(fā)明涉及升降機(jī)監(jiān)測領(lǐng)域，特別地，涉及一種齒輪檢測裝置。此外，本發(fā)明還涉及一種包括上述齒輪檢測裝置的施工升降機(jī)及其檢測方法。

背景技術(shù)：

施工升降機(jī)中的齒輪齒條機(jī)構(gòu)能否可靠地工作，不僅關(guān)系到設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)及使用，更直接關(guān)系到建設(shè)施工現(xiàn)場的施工安全。升降機(jī)因安裝在施工現(xiàn)場的特殊環(huán)境中，齒輪齒條時常在非常惡劣的工況中運(yùn)行，若判別與處理不當(dāng)，將影響齒輪齒條式的正常壽命和升降機(jī)的安全使用。

由于施工升降機(jī)的日常維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)、檢驗檢查不及時等原因，升降機(jī)齒輪經(jīng)常出現(xiàn)過度磨損的情況，這給升降機(jī)的使用造成安全隱患，而目前對于齒輪的磨損的檢測還停留在人工測量的程度，行業(yè)內(nèi)還沒有一種科學(xué)可靠的自動檢測齒輪磨損的方式。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種齒輪檢測裝置、施工升降機(jī)及檢測方法，以解決現(xiàn)有的齒輪磨損檢測無法實現(xiàn)實時在線監(jiān)測、可靠性有待提高的技術(shù)問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種齒輪檢測裝置，用于對與齒條配合以傳動的齒輪進(jìn)行在線監(jiān)測，包括由齒輪帶動的傳動板及固設(shè)于傳動板上用于對齒輪上各端齒的磨損程度進(jìn)行實時監(jiān)測的電渦流檢測裝置。

進(jìn)一步地，電渦流檢測裝置包括：

電渦流芯片，用于產(chǎn)生高頻信號并檢測感應(yīng)區(qū)域的電氣參數(shù)；

線圈，連接電渦流芯片且與齒輪的端齒正對，用于將電渦流芯片產(chǎn)生的高頻信號轉(zhuǎn)換為電磁場并感應(yīng)齒輪的電渦流場；

處理器，連接電渦流芯片，用于生成激勵信號給電渦流芯片并接收及處理電渦流芯片生成的檢測數(shù)據(jù)；

電源，用于供電給處理器及電渦流芯片。

進(jìn)一步地，處理器內(nèi)配置有第一程序模塊，用于根據(jù)檢測數(shù)據(jù)判斷齒輪的端齒面積和/或端齒間距的變化量是否超過設(shè)定閾值，若是則生成磨損超標(biāo)的提示信息。

進(jìn)一步地，處理器內(nèi)配置有第二程序模塊，用于根據(jù)檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計齒輪轉(zhuǎn)動的齒數(shù)，進(jìn)而生成傳動板對應(yīng)的高度數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，處理器連接有通信模塊，用于將檢測數(shù)據(jù)、提示信息及高度數(shù)據(jù)中的至少一種上傳給遠(yuǎn)程監(jiān)測終端。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種施工升降機(jī)，包括齒條及與齒條配合的齒輪，齒輪連接由其帶動的升降機(jī)傳動板，升降機(jī)傳動板上位于齒輪輪緣之外處固設(shè)上述的電渦流檢測裝置。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種施工升降機(jī)齒輪磨損檢測方法，包括：

利用電渦流檢測原理在線監(jiān)測齒輪的端齒面積和/或端齒間距的變化量；

判斷變化量是否超過設(shè)定閾值，若是則判定齒輪磨損超標(biāo)。

進(jìn)一步地，利用電渦流檢測原理在線監(jiān)測齒輪的端齒面積和/或端齒間距的變化量為采樣齒輪各端齒在磁場中的等效阻抗。

進(jìn)一步地，變化量取齒輪一周循環(huán)后各端齒對應(yīng)變化量的平均值。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種施工升降機(jī)高度檢測方法，包括：

利用電渦流檢測原理在線監(jiān)測齒輪的旋轉(zhuǎn)齒數(shù)；

根據(jù)統(tǒng)計的旋轉(zhuǎn)齒數(shù)得到施工升降機(jī)當(dāng)前的高度值。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明齒輪檢測裝置，通過在傳動板上設(shè)置對齒輪上各端齒的磨損程度進(jìn)行實時監(jiān)測的電渦流檢測裝置，實現(xiàn)了對齒輪磨損程度的實時檢測與判定，提高了機(jī)構(gòu)運(yùn)行的可靠性。

本發(fā)明施工升降機(jī)，通過設(shè)置電渦流檢測裝置，可以實現(xiàn)對齒輪磨損的在線監(jiān)測，避免因維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)、檢查不及時導(dǎo)致的安全隱患，提高了運(yùn)行安全性及可靠性。且本發(fā)明施工升降機(jī)檢測方法可以實現(xiàn)對齒輪磨損的檢測及判定，從而在施工升降機(jī)生命周期內(nèi)提供持續(xù)的測量及安全保障；此外，本發(fā)明檢測方法還能實現(xiàn)施工升降機(jī)高度的實時檢測，智能化程度高。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例齒輪檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例電渦流檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施例中對齒輪的端齒進(jìn)行檢測的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3對應(yīng)的采樣值示意圖；

圖5是本發(fā)明優(yōu)選實施例中新齒輪檢測的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明優(yōu)選實施例中磨損齒輪檢測的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明優(yōu)選實施例中新齒輪及磨損齒輪檢測對應(yīng)的采樣值示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1、齒條；

2、齒輪；21、端齒；

3、傳動板；

4、電渦流檢測裝置；

41、電渦流芯片；

42、線圈；

43、處理器；

44、電源；

45、通信模塊。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

參照圖1，本發(fā)明的優(yōu)選實施例提供了一種齒輪檢測裝置，用于對與齒條1配合以傳動的齒輪2進(jìn)行在線監(jiān)測，包括由齒輪2帶動的傳動板3及固設(shè)于傳動板3上用于對齒輪2上各端齒21的磨損程度進(jìn)行實時監(jiān)測的電渦流檢測裝置4。

本實施例通過在傳動板3上設(shè)置對齒輪2上各端齒21的磨損程度進(jìn)行實時監(jiān)測的電渦流檢測裝置4，實現(xiàn)了對齒輪磨損程度的實時檢測與判定，提高了機(jī)構(gòu)運(yùn)行的可靠性。本實施例中，電渦流檢測裝置4通過對齒輪2上各端齒21的面積及端齒間距進(jìn)行測量，實現(xiàn)對齒輪磨損程度的實時檢測與判定。

參照圖2及圖3，本實施例中，電渦流檢測裝置4包括：

電渦流芯片41，用于產(chǎn)生高頻信號并檢測感應(yīng)區(qū)域z的電氣參數(shù)；

線圈42，連接電渦流芯片41且與齒輪2的端齒21正對，用于將電渦流芯片41產(chǎn)生的高頻信號轉(zhuǎn)換為電磁場并感應(yīng)齒輪2的電渦流場；

處理器43，連接電渦流芯片41，用于生成激勵信號給電渦流芯片41并接收及處理電渦流芯片41生成的檢測數(shù)據(jù)；

電源44，用于供電給處理器43及電渦流芯片41。

本實施例電渦流檢測裝置4的檢測原理如下：

在處理器43的控制下，電渦流芯片41產(chǎn)生一個高頻的信號通過后端的線圈42產(chǎn)生一個交變的磁場，當(dāng)磁場范圍內(nèi)有金屬導(dǎo)體(即齒輪2的端齒21進(jìn)入感應(yīng)區(qū)域z)時，金屬的表層會產(chǎn)生一個電渦流場，該電渦流場又產(chǎn)生一個與原磁場相反的磁場，由于該反向磁場的作用，原磁場的電感和等效阻抗均會發(fā)生改變。被測金屬面積越大或距離越近反作用就越強(qiáng)，面積越小或距離越遠(yuǎn)反作用則越弱，電渦流芯片41檢測出等效阻抗大小并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號即采樣值，故采樣值的變化量可以反應(yīng)出金屬導(dǎo)體與檢測單元距離的變化量和金屬導(dǎo)體面積的變化量。本實施例中，電渦流芯片41檢測的電氣參數(shù)即感應(yīng)區(qū)域z對應(yīng)的等效阻抗和/或電感，從而反映齒輪2的端齒21的面積及間距的變化量。本實施例齒輪檢測裝置可根據(jù)相應(yīng)距離下檢測到的齒輪金屬產(chǎn)生一個采樣值(如圖4所示)。由于齒輪各端齒的齒頂、齒根等距離電渦流檢測裝置不同的位置，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動后，電渦流檢測裝置會根據(jù)檢測到的面積和距離的變化產(chǎn)生一組對應(yīng)的采樣值，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)過一齒后，采樣值完成一個齒循環(huán)；當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動一周后，采樣值組成一個周循環(huán)。圖5示出了本發(fā)明優(yōu)選實施例中新齒輪檢測的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6示出了本發(fā)明優(yōu)選實施例中磨損齒輪檢測的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7示出了本發(fā)明優(yōu)選實施例中新齒輪及磨損齒輪檢測對應(yīng)的采樣值示意圖。如果是未經(jīng)磨損的齒輪，則該組采樣值每個循環(huán)中變化的幅值會相同。當(dāng)齒輪磨損后，感應(yīng)到的金屬面積和距離會會變小，該組采樣值的變化幅值也會變小，圖7中系列1對應(yīng)新齒輪的采樣值周期循環(huán)示意圖；系列2對應(yīng)磨損齒輪的采樣值周期循環(huán)示意圖，由該圖可以得出：當(dāng)齒輪磨損一定程度后，采樣值相對于初始狀態(tài)的變化幅度會超過設(shè)定閾值，從而可以據(jù)此判定齒輪的磨損是否超標(biāo)。

本實施例中，處理器43內(nèi)配置有第一程序模塊，用于根據(jù)檢測數(shù)據(jù)判斷齒輪2的端齒21面積和/或端齒21間距的變化量是否超過設(shè)定閾值，若是則生成磨損超標(biāo)的提示信息。由上述分析可以得知，本實施例中，處理器43根據(jù)電渦流芯片41反饋的采樣值，根據(jù)采樣值的變化幅度判定齒輪的磨損是否超標(biāo)，并在超標(biāo)時生成提示信息，以提示維護(hù)人員及時維護(hù)。此處的提示信息可以為本地報警信息或者經(jīng)通信模塊傳遞至維護(hù)人員對應(yīng)的手持終端或者遠(yuǎn)程監(jiān)控室內(nèi)，在此不做具體限定。

可選地，處理器43內(nèi)配置有第二程序模塊，用于根據(jù)檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計齒輪2轉(zhuǎn)動的齒數(shù)，進(jìn)而生成傳動板3對應(yīng)的高度數(shù)據(jù)。由于采用齒輪齒條的傳動結(jié)構(gòu)，通過齒輪檢測裝置的測量值變化可以計算出傳動板及其帶動的機(jī)構(gòu)的運(yùn)行高度，從齒輪檢測采用值圖中看出，齒輪轉(zhuǎn)動后，所得出的采樣值曲線形成一個個循環(huán)，每個循環(huán)對應(yīng)齒輪的一個齒，所以通過統(tǒng)計循環(huán)的個數(shù)，可以計算出齒輪總共轉(zhuǎn)動了多少個齒。根據(jù)齒輪齒條的規(guī)格參數(shù)，即可計算出其上升或下降的實際距離。

優(yōu)選地，處理器43連接有通信模塊45，用于將檢測數(shù)據(jù)、提示信息及高度數(shù)據(jù)中的至少一種上傳給遠(yuǎn)程監(jiān)測終端。具體地，處理器43接收電渦流芯片41反饋的采樣值后，可以經(jīng)通信模塊45傳遞至遠(yuǎn)程服務(wù)器，由遠(yuǎn)程服務(wù)器對采樣值進(jìn)行分析處理，從而得出對應(yīng)傳動結(jié)構(gòu)的齒輪磨損是否超標(biāo)和/或傳動機(jī)構(gòu)的運(yùn)行高度值；或者處理器43本地處理得出磨損是否超標(biāo)的提示信息和/或高度數(shù)據(jù)后，再由通信模塊45傳遞至遠(yuǎn)程監(jiān)控終端上。從而提升了遠(yuǎn)程監(jiān)控水平及智能化水平。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種施工升降機(jī)，包括齒條及與齒條配合的齒輪，齒輪連接由其帶動的升降機(jī)傳動板，升降機(jī)傳動板上位于齒輪輪緣之外處固設(shè)上述的電渦流檢測裝置4。本實施例中，升降機(jī)傳動板帶動升降機(jī)本體在齒輪齒條傳動機(jī)構(gòu)的作用下做升降運(yùn)動，齒輪經(jīng)軸承安裝于升降機(jī)傳動板上，且齒輪連接驅(qū)動其轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，齒條固定設(shè)置。本實施例施工升降機(jī)，通過設(shè)置電渦流檢測裝置4，可以實現(xiàn)對齒輪磨損的在線監(jiān)測，避免因維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)、檢查不及時導(dǎo)致的安全隱患，提高了運(yùn)行安全性及可靠性。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種施工升降機(jī)齒輪磨損檢測方法，采用上述的施工升降機(jī)，包括：

利用電渦流檢測原理在線監(jiān)測齒輪的端齒面積和/或端齒間距的變化量；

判斷變化量是否超過設(shè)定閾值，若是則判定齒輪磨損超標(biāo)。

本實施例中，利用電渦流檢測原理在線監(jiān)測齒輪的端齒面積和/或端齒間距的變化量為采樣齒輪各端齒在磁場中的等效阻抗。即通過固設(shè)于升降機(jī)傳動板上的電渦流檢測裝置4監(jiān)測檢測區(qū)域內(nèi)各端齒的采樣值(等效阻抗和/或電感)，通過比較采樣值的變化幅度是否超過設(shè)定閾值來判定齒輪磨損是否超標(biāo)。

優(yōu)選地，變化量取齒輪一周循環(huán)后各端齒對應(yīng)變化量的平均值，即取一周循環(huán)后采樣值的平均值，從而實現(xiàn)更準(zhǔn)確的磨損監(jiān)測，提高監(jiān)測的精度及準(zhǔn)確性。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種施工升降機(jī)高度檢測方法，包括：

利用電渦流檢測原理在線監(jiān)測齒輪的旋轉(zhuǎn)齒數(shù)；

根據(jù)統(tǒng)計的旋轉(zhuǎn)齒數(shù)得到施工升降機(jī)當(dāng)前的高度值。

由于施工升降機(jī)為齒輪齒條傳動，傳動齒輪每轉(zhuǎn)動一齒，即升降機(jī)按齒條方向上升或下降一齒，根據(jù)齒輪齒條的規(guī)格參數(shù)，即可計算出升降機(jī)上升或下降的實際距離。當(dāng)升降機(jī)處于底層時，將當(dāng)前高度設(shè)置為0，當(dāng)檢測單元提取并統(tǒng)計出齒輪轉(zhuǎn)過n齒后，可計算出當(dāng)前升降機(jī)的高度。

本發(fā)明施工升降機(jī)檢測方法可以實現(xiàn)對齒輪磨損的檢測及判定，從而在施工升降機(jī)生命周期內(nèi)提供持續(xù)的測量及安全保障；此外，本發(fā)明檢測方法還能實現(xiàn)施工升降機(jī)高度的實時檢測，智能化程度高。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。