一种多自由度转轴转速拾取装置
阅读说明：本技术 一种多自由度转轴转速拾取装置 (Multi-degree-of-freedom rotating shaft rotating speed pickup device ) 是由 纪科 龙俊峰 张俊伟 韩俊峰 马宇 杨木杭 白佳昊 葛萌 于 2021-04-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种多自由度转轴转速拾取装置,其包括主轴；连接轴上同轴套设有转动设置的测速盘；测速盘的一侧盘面上沿周向均布设置有若干个伸缩杆,牵引盘的中部同轴穿设卡接有主轴,主轴背向连接轴的端部与球笼同步万向联轴器的一端连接,球笼同步万向联轴器的另一端滑动套设有花键套；安装架上固定有测速元件。优点：本发明通过花键套与球笼同步万向联轴器的匹配,能够抵消转轴的轴向窜动；滑杆沿滑套进行滑动,能够抵消转轴在径向平面内的跳动；由此,实现将转轴的各自由度方向的位移进行抵消,避免传递到测速盘,进而保证测速盘始终保持平稳转动,避免对测速元件造成损坏,保证测速的准确性和可靠性,进而避免系统误动作。(The invention discloses a multi-degree-of-freedom rotating shaft rotating speed pickup device, which comprises a main shaft; a speed measuring disc which is rotatably arranged is coaxially sleeved on the connecting shaft; a plurality of telescopic rods are uniformly distributed on the disc surface on one side of the speed measuring disc along the circumferential direction, a main shaft is coaxially inserted and clamped in the middle of the traction disc in a penetrating manner, the end part of the main shaft, which is back to the connecting shaft, is connected with one end of a ball cage synchronous universal coupling, and the other end of the ball cage synchronous universal coupling is slidably sleeved with a spline sleeve; a speed measuring element is fixed on the mounting rack. The advantages are that: according to the invention, through the matching of the spline sleeve and the ball cage synchronous universal coupling, the axial movement of the rotating shaft can be counteracted; the sliding rod slides along the sliding sleeve, so that the jumping of the rotating shaft in a radial plane can be counteracted; therefore, the rotating shaft is offset by the displacement in the degree direction, the speed measuring disc is prevented from being transmitted, the speed measuring disc is guaranteed to rotate stably all the time, the speed measuring element is prevented from being damaged, the accuracy and the reliability of speed measurement are guaranteed, and the system misoperation is further avoided.)
技术领域
：本发明涉及机械设备技术领域，特别涉及一种多自由度转轴转速拾取装置。
背景技术
：在机械传输设备中，根据现场的实际生产要求，通常需要采集传输设备的转轴的转速，用以反馈控制现场相关设备的运行状态，便于使各设备之间的运行相匹配；而一些场合的传输设备在实际运行过程中，转轴通常存在多自由度方向的移动，包括轴向窜动、径向跳动和围绕转轴的端部进行一定的转动等，在此过程中，容易造成用于采集转速的传感器的损坏或由于测量间隙太大而导致信号丢失，导致转速采集失效，严重影响现场正常生产。
例如，锅炉磨煤机石子煤输送系统，是火力发电厂燃料稳定供给的重要系统；其中磨煤机系统产生的石子煤，通过水平运输链连续不断地输送到石子煤斗提机竖井中，斗提机的提升链条带动提斗持续不断地将落入竖井中的石子煤提升到上部的输送装置；为防止斗提机卡死过载，通常设计斗提机的从动端转轴安装在两块可动的侧板上，可动侧板通过配重获得向下的牵引力，带动从动端转轴向下移动，张紧提升竖井内的石子煤提升链条，从而保证提升链条作用在从动轴上的向上的提升力与配重形成的向下的牵引力能处于一种动态平衡；为了在线采集从动转轴的转速，在转轴的末端固定有测速盘，在斗提机的框架上邻近测速盘的位置固定探头(测速元件)支架，然后在探头支架上固定探头，测速盘随从动端转轴转动的过程中，通过探头实时检测转轴的转速。
由于运行过程中，斗提机从动端转轴存在多个自由度的位移，而且每个自由度方向的移动量比较大，经常出现测速盘将探头打坏的情况，导致整体石子煤系统保护动作，系统停运；同样由于转轴的移动量比较大，容易导致探头与测速盘之间的距离超过探头的检测范围，从而造成系统转速保护误动作；一旦石子煤系统停运，磨煤机的石子煤只能被迫排放在磨煤机附近的地面上，污染环境，浪费人力，破坏地面，甚至导致磨煤机出力受限，严重影响锅炉燃料供给系统的稳定可靠运行。
发明内容
：本发明的目的在于提供一种有效避免对探头造成损坏以及避免测量间隙过大而丢失信号，从而保证转速检测稳定准确，进而避免系统误动作的多自由度转轴转速拾取装置。
本发明由如下技术方案实施：一种多自由度转轴转速拾取装置，其包括固定主体、牵引盘和主轴；所述固定主体的安装架上固定有连接轴，所述连接轴上同轴套设有转动设置的测速盘；所述测速盘的一侧盘面上沿周向均布设置有若干个伸缩杆，所述伸缩杆相对于所述连接轴垂直设置，所述伸缩杆的滑套转动连接在所述测速盘上，所述伸缩杆的滑杆与所述牵引盘转动连接，所述牵引盘相对于所述测速盘平行设置；所述牵引盘的中部同轴穿设卡接有所述主轴，所述主轴背向所述连接轴的端部与球笼同步万向联轴器的一端连接，所述球笼同步万向联轴器的另一端滑动套设有花键套；所述安装架上固定有测速元件。
进一步地，所述测速元件为接近开关；所述测速盘的外边缘上沿周向固定有若干个与所述测速元件对应的感应块。
进一步地，所述牵引盘与所述测速盘之间的所述连接轴上同轴固定有中空的空心盘体，所述主轴的端部置于所述空心盘体内，且同轴固定有滑动导向盘，所述滑动导向盘上开设有若干个通油孔。
进一步地，所述空心盘体包括同轴设置的固定导向盘、垫圈和限位环板；所述固定导向盘通过螺钉同轴固定于所述连接轴的端部，在所述固定导向盘邻近所述牵引盘一侧盘面上通过螺钉依次贴合固定有所述垫圈和所述限位环板；所述滑动导向盘置于所述固定导向盘和所述限位环板之间。
进一步地，所述伸缩杆包括所述滑套和在所述滑套的开口端滑动插接的所述滑杆；所述滑套的封闭端开设有阻尼孔。
进一步地，所述滑套内滑动穿设有衬套，所述滑杆在所述衬套内滑动设置，所述滑杆上套设有螺接在所述滑套的开口端的锁帽，所述锁帽与所述衬套的端部抵接。
进一步地，所述固定主体包括所述安装架和两端开口的箱体；在所述箱体内固定有所述安装架；所述箱体的两端分别通过螺钉固定有前端盖和后端盖，所述后端盖上开设有中心孔，所述主轴穿过所述中心孔置于所述箱体内。
进一步地，其还包括箱体固定架和箱体连接架；所述箱体连接架通过支架转轴与所述箱体固定架转动连接，所述箱体连接架一侧通过锁紧螺钉与所述箱体固定架连接，所述箱体连接架另一侧通过螺钉与所述箱体的侧壁连接。
进一步地，所述测速盘对应每根所述伸缩杆两侧的盘面上垂直螺接有限位杆。
本发明的优点：本发明通过花键套与球笼同步万向联轴器的匹配，能够抵消转轴的轴向窜动，球笼同步万向联轴器能够抵消角向窜动；滑杆沿滑套进行滑动，能够抵消转轴在径向平面内的跳动；由此，实现将转轴的多自由度方向的位移进行抵消，避免传递到测速盘，进而保证测速盘始终保持平稳转动，避免对测速元件造成损坏，保证测速的准确性和可靠性，进而避免系统误动作。
附图说明
：图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为图1的A-A剖视图。
图4为图3的B向视图。
图5为本发明拆下前端盖后的结构示意图。
图6为本发明固定有安装架的箱体的结构示意图。
图7为图6的左视图。
图8为图6的C-C剖视图。
图9为图6的D-D剖视图。
图10为本发明所述滑动导向盘的结构示意图。
图11为本发明所述后端盖的结构示意图。
图12为本发明的使用状态示意图。
附图中各部件的标记如下：花键套1.1、球笼同步万向联轴器1.2、转轴2、固定主体3、安装架3.1、箱体3.2、前端盖3.3、后端盖3.4、中心孔3.41、箱体固定架3.5、箱体连接架3.6、支架转轴3.7、锁紧螺钉3.8、主轴4、牵引盘5、连接轴6、测速盘7、伸缩杆8、滑套8.1、滑杆8.2、阻尼孔8.3、衬套8.4、锁帽8.5、感应块9、测速元件10、空心盘体11、固定导向盘11.1、垫圈11.2、限位环板11.3、滑动导向盘12、通油孔12.1、限位杆13、防护软管14、连接柱15、斗提机16。
具体实施方式
：
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图12所示，本实施例提供一种多自由度转轴转速拾取装置，其包括固定主体3、牵引盘5和主轴4；固定主体3的安装架3.1上固定有连接轴6，连接轴6上同轴套设有转动设置的测速盘7，测速盘7的盘面相对于连接轴6垂直设置；测速盘7的一侧盘面上沿周向均布设置有若干个伸缩杆8，本实施例中，设置了三个均布设置的伸缩杆8，伸缩杆8相对于连接轴6垂直设置，伸缩杆8的滑套8.1转动连接在测速盘7上，伸缩杆8的滑杆8.2与牵引盘5转动连接，本实施例中，牵引盘5为三角结构，牵引盘5的三个角处分别连接对应的滑杆8.2；伸缩杆8包括滑套8.1和滑杆8.2；滑套8.1内滑动穿设有衬套8.4，滑杆8.2滑动插接在衬套8.4内，滑杆8.2上套设有螺接在滑套8.1的开口端的锁帽8.5，锁帽8.5与衬套8.4的端部抵接，锁帽8.5将衬套8.4压紧在滑套8.1内，衬套8.4为耐磨的铜质材料，延长使用寿命；滑套8.1的封闭端开设有阻尼孔8.3，阻尼孔8.3的大小需要在产品出厂前进行实际试验，以获得理想的阻尼作用；在试验过程中，制作带有不同大小孔径的阻尼螺丝，然后按照孔径从小到大，依次试验，选定合适孔径的阻尼螺丝，阻尼螺丝拧紧在滑套8.1的封闭端，阻尼螺丝上的孔即为阻尼孔8.3。
牵引盘5带动滑杆8.2发生转动，同时滑杆8.2沿滑套8.1伸出时，由于阻尼孔8.3的存在，滑套8.1的无杆腔内形成负压，而且滑套8.1封闭端的端面面积大于开口端的端面面积，此时，在大气压的作用下，推动滑套8.1沿转动方向进行移动，进而能够带动测速盘7转动，在此过程中，空气从阻尼孔8.3缓慢进入；当滑杆8.2沿滑套8.1收缩时，滑套8.1的无杆腔内为正压，在正压作用下，继续推动滑套8.1沿牵引盘5的转动方向进行移动，能够继续带动测速盘7转动；此时滑套8.1无杆腔内空气从阻尼孔8.3缓慢排出，能够对滑杆8.2起到有效的阻尼作用，避免强烈的冲击，有利于提高本发明的使用寿命；滑杆8.2的端部通过鱼眼关节轴承与牵引盘5转动连接，滑套8.1的端部垂直固定有连接柱15，连接柱15的端部通过轴承与测速盘7转动连接；牵引盘5相对于测速盘7平行设置，牵引盘5的中部同轴穿设卡接有主轴4，主轴4的横截面为正多边形结构，本实施例为正六边形结构，牵引盘5的中心开设有与主轴4匹配的正六边形孔，主轴4转动的过程中，能够带动牵引盘5同步转动；主轴4背向连接轴6的端部与球笼同步万向联轴器1.2的一端连接，球笼同步万向联轴器1.2的花键轴一端滑动插接在花键套1.1的一端，花键套1.1的另一端同轴螺接在转轴2上；本发明通过花键套1.1与转轴2连接，便于传递动力；其中，花键套1.1能够沿球笼同步万向联轴器1.2的花键轴进行轴向滑动，以此能够抵消转轴2的轴向窜动量；球笼同步万向联轴器1.2具有角向补偿能力，能够抵消转轴2的偏向位移。
转轴2通过球笼同步万向联轴器1.2带动主轴4转动过程中，在牵引盘5的驱动下，测速盘7进行转动；当转轴2出现径向跳动时，对应的滑杆8.2沿滑套8.1进行滑动，以此抵消转轴2在径向平面内的跳动；测速盘7的外边缘上沿周向固定有若干个均布设置的感应块9，本实施例中设有六个感应块9，感应块9为导磁金属块，测速盘7为非导磁材质，固定主体3的安装架3.1上固定有与感应块9对应的测速元件10，本实施例中，测速元件10为接近开关，拆卸前端盖3.3后，就能够方便的进行测速元件10的拆装；测速盘7转动的过程中，通过感应块9触发测速元件10，以此实现转轴2转速的检测；转轴2转动过程中，本发明通过花键套1.1与球笼同步万向联轴器1.2的匹配，能够抵消转轴2的轴向窜动，球笼同步万向联轴器1.2能够抵消角向窜动,即抵消转轴2的偏转；滑杆8.2沿滑套8.1进行滑动，能够抵消转轴2在径向平面内的跳动；由此，实现将转轴2的多自由度方向的位移、偏转进行抵消，避免传递到测速盘7，进而保证测速盘7始终保持平稳转动，同时能够避免对测速元件10造成碰损，保证测速的准确性和可靠性，进而避免系统误动作。
牵引盘5与测速盘7之间的连接轴6上固定有中空的空心盘体11，主轴4的端部置于空心盘体11内，且同轴固定有滑动导向盘12，滑动导向盘12上开设有若干个通油孔12.1，主轴4带动滑动导向盘12在空心盘体11内运行过程中，通过通油孔12.1有利于将空心盘体11内润滑油甩到滑动导向盘12与空心盘体11的缝隙内的各个部分，使润滑油分配更均匀，起到有效的润滑和冷却作用下，保证滑动导向盘12在空心盘体11内的转动效率；空心盘体11包括同轴设置的固定导向盘11.1、垫圈11.2和限位环板11.3；固定导向盘11.1通过螺钉同轴固定于连接轴6的端部，在固定导向盘11.1邻近牵引盘5一侧盘面上通过螺钉依次贴合固定有垫圈11.2和限位环板11.3；滑动导向盘12置于固定导向盘11.1和限位环板11.3之间；转轴2出现轴向窜动时，花键套1.1沿球笼同步万向联轴器1.2上的花键轴滑动，同时在摩擦力作用下，会推动球笼同步万向联轴器1.2带动滑动导向盘12发生移动，通过固定导向盘11.1和限位环板11.3对滑动导向盘12起到有效的限位作用，避免主轴4与连接轴6发生碰撞；测速盘7对应每根伸缩杆8两侧的盘面上垂直螺接有限位杆13，通过限位杆13能够限制对应的伸缩杆8的转动角度，有效避免滑杆8.2从滑套8.1滑出，保证测速盘7能够随牵引盘5转动而不脱离。
固定主体3包括箱体固定架3.5、箱体连接架3.6、安装架3.1和两端开口的箱体3.2；箱体固定架3.5与邻近转轴2的设备本体固定连接，本实施例中，箱体固定架3.5固定于斗提机16的外壁，箱体连接架3.6通过支架转轴3.7与箱体固定架3.5转动连接，箱体连接架3.6一侧通过锁紧螺钉3.8与箱体固定架3.5连接，箱体连接架3.6另一侧通过螺钉与箱体3.2的侧壁连接；将锁紧螺钉3.8拆卸后，箱体连接架3.6能够绕支架转轴3.7进行转动，便于移动箱体3.2，检修时，不用拆卸箱体3.2，将箱体3.2绕支架转轴3.7旋转合适的角度即可检修，为检修提供了极大的方便，有利于提高工作效率；箱体3.2的两端分别通过螺钉固定有前端盖3.3和后端盖3.4，后端盖3.4上开设有中心孔3.41，主轴4穿过中心孔3.41置于箱体3.2内，后端盖3.4设置为两个半块的盖板，方便现场拆装；通过箱体3.2将本发明进行罩设，避免箱体3.2内罩设的零部件受到外界环境中异物的污染，有利于降低检修频次，延长本发明的使用寿命；当需要对本发明进行检修时，打开前端盖3.3和后端盖3.4，拆卸锁紧螺钉3.8，将箱体3.2绕支架转轴3.7转动到合适位置，便于检修；另外，通过箱体3.2将本发明进行罩设，避免转动的部件外露而对工作人员的安全造成威胁；箱体3.2的底部开设有螺纹孔，安装连接用于穿设测速元件10引线的防护软管14，将防护软管14设置在箱体3.2的底部，能够避免箱体3.2上方的雨水通过防护软管14进入箱体3.2内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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