一种矿用挖掘机提升减速机的润滑油监测装置的制作方法

1.本发明属于矿用挖掘机技术领域，尤其是涉及一种矿用挖掘机提升减速机的润滑油监测装置。


背景技术：

2.矿用挖掘机是露天煤矿采矿的一种大型设备之一，主要对露天煤矿的矸石进行剥离和煤炭的开采。减速机安装于原动机和工作机之间，主要起匹配转速和传递转矩的作用,在机械行业中应用广泛，矿用挖掘机中的减速机根据用途不同分为回转机构减速机、提升机构减速机、推压机构减速机、行走机构减速机等。选择减速机时，减速机的输出扭矩要与该机构的输入扭矩相匹配。减速机在使用中，应特别注意润滑油的检查和更换，以保证减速机能获得良好的润滑。矿用挖掘机工作条件恶劣，减速机润滑油清洁很重要，实践证明，减速机的经常清洗和换油对于延长减速机的使用寿命有着重要作用，在使用过程中应经常补充润滑油。
3.目前，rfid技术可实现无源无线的结构应变监测。射频识别(rfid)技术为非接触式的自动识别技术。rfid主要由电子标签(tag)、天线(antenna)、阅读器(reader)、控制软件组成，通过阅读器通过无线电波技术无接触式快速批量获取标签内的信息。例如，通用电气(ge)可再生能源公司是少数几家计划试点或部署支持无需电源的rfid的传感器的公司之一。对于能源应用，该系统由asygn的传感器ic组成，该传感器ic嵌入具有内置uhf rfid功能的标签中，连接到水轮发电机的旋转部件和轴线上。标签捕获温度和应变测量值，然后将该数据转发给rfid阅读器，以识别机器何时需要检查或维护。
4.矿用挖掘机提升机构减速机为两级平行轴齿轮传动，双入轴平行渐开线齿轮减速机，双电动机驱动，是一种低速大扭矩传动设备，要求输出扭矩范围大、工作效率高、结构坚固，结构齿轮传动空间充满润滑油；由于减速机的运行需要润滑油进行润滑,日积月累,润滑油中会掺杂机器的铁屑等杂质,主要是大载荷作用下齿轮摩擦产生的铁屑，因此会加大齿轮箱内部齿轮的磨损，造成齿轮箱损坏、失效，这是造成减速机故障的主要原因。为了保证机器的正常运行就需要对润滑油进行清洁和更换,而如何确定润滑油的清洁度和更换，是目前面的临主要问题。


技术实现要素：

5.为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种矿用挖掘机提升减速机的润滑油监测装置，能够对减速机润滑油中的铁屑进行清洁和监测的装置。
6.为此，本发明采用以下技术方案：
7.一种矿用挖掘机提升减速机润滑油监测装置，包括筒形容器、导流壁和rfid应变传感器，
8.所述筒形容器安装在所述减速机机壳的底部，其上端开口并与减速机机壳内部连通，用于收集减速机润滑油中的铁屑，所述筒形容器包括壳体及由上至下依次设置在壳体
内的硅胶膜、变形板、磁铁、封闭铁盖和应变板，所述变形板和应变板之间通过连接杆连接，其中：
9.所述硅胶膜与所述壳体的内壁无缝连接，用于将收集的铁屑和筒形容器下部空间隔离；
10.所述变形板设置所述硅胶膜下面，形状为长方形，变形板的两端与壳体的内壁连接，并能随着硅胶膜的变形而变形；
11.所述封闭铁盖与所述变形板之间预留有空间，封闭铁盖的四周与所述壳体的内壁无缝连接；
12.所述磁铁安装在所述封闭铁盖与变形板之间的空间内，并与所述封闭铁盖的相对位置保持不变；
13.所述连接杆穿过所述磁铁和封闭铁盖的中心孔，且与它们之间能够相对滑动；
14.所述应变板和封闭铁盖之间形成间隙；应变板的形状为长方形，其两端与壳体的内壁连接，并能随着连接杆的下移而变形；
15.所述导流壁用于引导减速机内的润滑油流经所述筒形容器；
16.所述rfid应变传感器包括ic芯片和贴片以及rfid阅读器，所述ic芯片通过所述贴片安装在所述应变板的底面上；所述rfid阅读器用于读取应变板的变形结果。
17.优选的是，所述筒形容器位于减速机的齿轮下方中间位置。
18.在本发明的一个实施例中，所述导流壁为对称设置的两个弧形板，两个弧形板的凸面相对，每个弧形板的外侧均与减速机机壳内壁连接，两个弧形板的内侧投影与所述筒形容器的外圆相切。
19.在本发明的另一个实施例中，所述导流壁为对称设置的两个弧形板，两个弧形板的凹面相对，每个弧形板的外侧均与减速机机壳内壁连接，两个弧形板的内侧投影与所述筒形容器的外圆相接。
20.所述变形板和应变板可以是塑料板或塑料片。所述变形板和应变板的两端与所述壳体分别形成两端简支结构。
21.所述磁铁的外侧可以通过聚氨酯发泡胶与壳体的内壁固定。所述壳体与减速机机壳底部螺纹连接。
22.与现有技术相比，本发明具有以下优点和积极效果：
23.1.本发明中，通过阅读器能够随时读取矿用挖掘机提升减速机润滑油中的铁屑累积量数据，由于铁屑累积量和润滑油洁净度相关，通过铁屑累积量可以确定润滑油洁净度，从而确定是否需要更换润滑油；
24.2.本发明中，减速机的齿轮转动引起润滑油流动，由导流壁引导流体经过筒形容器，筒形容器迅速收集铁屑，从而能够防止铁屑再次进入齿轮啮合过程中，避免齿轮损坏。
25.3.本发明结构简单，使用方便。
附图说明
26.图1是本发明涉及的矿用挖掘机提升减速机的外形结构示意图；
27.图2是本发明涉及的矿用挖掘机提升减速机底部外壳结构和润滑油流向示意图；
28.图3是本发明的矿用挖掘机提升减速机的底部外壳结构立体示意图；
29.图4是显示本发明中导流壁和筒形容器位置关系的俯视结构示意图；
30.图5是本发明中筒形容器的剖面结构示意图；
31.图6是本发明中，铁屑积累一段时间后，筒形容器的剖面结构示意图。
32.图中：
33.1、应变板
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2、连接杆
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3、磁铁
34.4、硅胶膜
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5、ic芯片/贴片
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6、变形板
35.7、封闭铁盖
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8、壳体
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9、导流壁
36.10、减速机底部外壳
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11铁屑
具体实施方式
37.以下结合附图对本发明的结构进行详细说明。
38.如图1-6所示，本发明的矿用挖掘机提升减速机润滑油监测装置包括筒形容器8、导流壁9和rfid应变传感器，所述筒形容器安装在所述减速机机壳的底部，其上端开口并与减速机机壳内部连通，用于收集减速机润滑油中的铁屑，所述筒形容器包括壳体8及由上至下依次设置在壳体8内的硅胶膜4、变形板6、磁铁3、封闭铁盖7和应变板1，所述变形板6和应变板1之间通过连接杆2连接，其中：
39.所述硅胶膜4与所述壳体8的内壁无缝连接，用于将收集的铁屑和筒形容器下部空间隔离；所述变形板6设置所述硅胶膜4下面，形状为长方形，变形板6的两端与壳体8的内壁连接，并能随着硅胶膜4的变形而变形；所述封闭铁盖7与所述变形板6之间预留有空间，封闭铁盖7的四周与所述壳体8的内壁无缝连接；所述磁铁3安装在所述封闭铁盖7与变形板6之间的空间内，并与所述封闭铁盖7的相对位置保持不变；所述连接杆2穿过所述磁铁3和封闭铁盖7的中心孔，且与它们之间能够相对滑动；所述应变板1和封闭铁盖7之间形成间隙；应变板1的形状为长方形，其两端与壳体8的内壁连接，并能随着连接杆2的下移而变形。参见图4，所述筒形容器最好设置在减速机齿轮下方的中间位置。
40.所述导流壁9用于引导减速机内的润滑油流经所述筒形容器。如图3和图4所示，在本发明的一个实施例中，所述导流壁9为对称设置的两个弧形板，两个弧形板的凸面相对，每个导流壁的外侧均与减速机机壳内壁连接，两个导流壁的内侧投影与所述筒形容器的外圆相切。在本发明的另一个实施例中，所述导流壁9为对称设置的两个弧形板，两个弧形板的凹面相对，每个弧形板的外侧均与减速机机壳内壁连接，两个弧形板的内侧投影与所述筒形容器的外圆相接。
41.所述rfid应变传感器包括ic芯片和贴片5以及rfid阅读器，所述ic芯片通过所述贴片安装在所述应变板1的底面上；所述rfid阅读器用于读取应变板1的变形结果。
42.所述变形板6和应变板1可以是塑料板或塑料片；变形板6和应变板1的两端与壳体8可以分别形成两端简支结构。
43.磁铁3的外侧可以通过聚氨酯发泡胶与壳体8的内壁固定。壳体8与减速机机壳底部可以螺纹连接，便于拆卸。
44.该装置的工作原理如下：
45.减速机的齿轮转动，引起减速机内的润滑油流动。由导流壁9引导润滑油流经筒形容器。在磁铁的作用下，润滑油中的铁屑11直接落入筒形容器内的硅胶模4上。由于磁铁3对
铁屑11的吸附作用，硅胶模4及变形板6变形，带动连接杆2向下移动，进而引起应变板1变形。一段时间后，一定量的铁屑11落在硅胶模4上，通过rfid阅读器(图中未示)读取应变板1的变形结果，进而获得铁屑11的积累程度，该积累程度与润滑油的洁净度有对应关系，从而能够确定润滑油的更换时间。需要更换时，只要将筒形容器拧出，就可以放出不洁净的润滑油。