收获机械用发动机与离合器差速检测报警装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及收获机械检测【技术领域】，尤其涉及一种收获机械用发动机与离合器差速检测报警装置。一种收获机械用发动机与离合器差速检测报警装置，包括用于分别检测发动机飞轮转速与离合器转速的第一速度传感器和第二速度传感器，还包括用于处理分析上述两转速之间差值并显示报警的控制器；控制器包括电源组件、信号处理模块、MCU模块、转速显示模块和声光报警模块；第一速度传感器通过信号处理模块与MCU模块电连接，第二速度传感器也通过信号处理模块与MCU模块电连接，MCU模块分别与对应的转速显示模块和声光报警模块电连接。本发明的有益效果：自动化检测，便于维护调整，操作方便，设计合理。
【专利说明】收获机械用发动机与离合器差速检测报警装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及收获机械检测【技术领域】，尤其涉及一种收获机械用发动机与离合器差速检测报警装置。
【背景技术】
[0002]现有的收获机械中一般使用的离合器为摩擦离合器，摩擦离合器在使用过程中由于离合器摩擦片摩擦变薄或者离合器压盘间隙调整过大等原因都会造成摩擦片与压盘之间存在结合间隙、或者两者结合不到位，这样摩擦片一直处于半结合的状态，导致摩擦片易打滑发热，最终导致摩擦片烧损失效，若不能及时发现调整将造成严重的安全隐患，但是现有技术中除了定期维护保养之类的方法，并不能及时的检测和维护摩擦片，所以这是急需解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种收获机械用发动机与离合器差速检测报警装置，以解决采用现有收获机械使用的摩擦离合器工作时，无法及时检测和调整摩擦片的正常工作状态，造成使用不方便，存在安全隐患的技术问题。
[0004]本发明是这样实现的，一种收获机械用发动机与离合器差速检测报警装置，包括用于检测所述发动机飞轮转速的第一速度传感器和用于检测所述离合器转速的第二速度传感器，还包括用于处理分析所述发动机飞轮转速和离合器转速之间差值并显示报警的控制器；
[0005]所述控制器包括:
[0006]信号处理模块，分别与所述第一速度传感器和第二速度传感器连接，用于将所述第一速度传感器采集的电压脉冲信号转化为第一组数字信号，同时，将所述第二速度传感器采集的电压脉冲信号转化为第二组数字信号；
[0007]MCU模块，与所述信号处理模块连接，用于对所述信号处理模块转化得到的所述第一组数字信号和第二组数字信号进行分析比对处理，即将所述第一组数字信号与第二组数字信号进行比对，当所述第一组数字信号与所述第二组数字信号的差值大于等于预先设定的允差值时，控制输出信号灯触发信号或/和声音触发信号，同时将所述第一组数字信号转化为对应的所述发动机飞轮转速值显示触发信号，将所述第二组数字信号转化为对应的离合器转速值显示触发信号；
[0008]转速显示模块，与所述MCU模块连接，用于显示输出所述MCU模块转化得到的所述发动机飞轮转速值显示触发信号和所述离合器转速值显示触发信号；
[0009]报警模块，与所述MCU模块连接，用于显示输出所述MCU模块输出的所述信号灯触发信号或/和声音触发信号；
[0010]分别与所述信号处理模块、MCU模块、转速显示模块和报警模块连接的电源组件。
[0011]作为进一步的改进，所述第一速度传感器为磁电式速度传感器，所述第二速度传感器为霍尔式速度传感器。
[0012]作为进一步的改进，所述信号处理模块为A/D转换器或者三极管开关电路。
[0013]作为进一步的改进，所述MCU模块为PIC16F886单片机。
[0014]作为进一步的改进，所述转速显示模块为数码管或者液晶显示屏。
[0015]作为进一步的改进，所述声光报警模块包括分别与所述MCU模块电连接的LED灯和蜂鸣器。
[0016]作为进一步的改进，所述第一速度传感器设置在所述收获机械的发动机飞轮壳上且与所述发动机飞轮位置对应，所述第二速度传感器设置在所述收获机械的变速箱上且与所述变速箱内的皮带轮位置对应。
[0017]作为进一步的改进，所述电源组件包括所述收获机械的发电机、与所述发电机连接的霍尔式开关以及用于控制所述霍尔式开关通断的磁钢。
[0018]作为进一步的改进，所述磁钢安装在所述收获机械的主离合操纵手柄上，所述霍尔式开关安装在所述收获机的主离合操纵箱的下方。
[0019]作为进一步的改进，所述控制器还包括将所述电源电压转化为MCU模块所需电压的三端稳压集成电路LM7805或者开关电源芯片LM2576HVS-5.0。
[0020]采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是:
[0021]由于采用速度传感器、信号处理模块、MCU模块转化分析处理发动机转速和离合器转速，实现了上述两转速的自动化采集、转化、分析运算，这样可以方便的实时检测发动机转速和离合器压盘转速之间的速度变化，自动化检测并能快速判断离合器的工作运行状态，以便于及时快速的调整和维护摩擦片，解决了传统无法及时检测，造成摩擦片损坏，降低设备运行安全性的问题，结构简单，便于操作，实时监测，及时维护和调整离合器间隙，安全性高。
[0022]由于采用非接触式的磁电式速度传感器以及霍尔式速度传感器进行速度的测量，可以方便精确的检测发动机以及离合器压盘转速，同时采用磁钢和霍尔式开关控制控制器的通断电状态，使用极其方便，实现控制器电路的自动化闭合与断开控制。
[0023]由于控制器设有声光报警模块即LED灯和蜂鸣器，通过灯光和声音进行警示可以快速的提醒工作人员作出反应，快速及时调整离合器间隙，防止摩擦片损坏，降低使用成本，便于维护。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本发明实施例的结构示意图；
[0025]图2是图1中主离合操纵手柄上的磁钢与霍尔式开关位置关系的结构示意图；
[0026]图3是图1的电器原理示意图；
[0027]图中:1、发动机飞轮壳，10、发动机飞轮，11、磁电式速度传感器，2、变速箱，20、皮带轮，21、霍尔式速度传感器，3、主离合操纵箱，30、主离合操纵手柄，4、磁钢，5、霍尔式开关，6、控制器,60、蜂鸣器,61、LED灯,62、发动机转速显不器,63、离合器压盘转速显不器,7、发电机。
【具体实施方式】[0028]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0029]如图1至图3共同所示，一种收获机械用发动机与离合器差速检测报警装置，包括用于检测发动机飞轮转速的第一速度传感器和用于检测离合器转速的第二速度传感器，第一速度传感器为磁电式速度传感器11，第二速度传感器为霍尔式速度传感器21 ;还包括用于处理分析发动机飞轮转速和离合器转速之间差值并显示报警的控制器6 ；
[0030]控制器6包括:
[0031]信号处理模块，分别与第一速度传感器和第二速度传感器连接，用于将第一速度传感器采集的电压脉冲信号转化为第一组数字信号，同时，将第二速度传感器采集的电压脉冲信号转化为第二组数字信号；
[0032]MCU模块，与信号处理模块连接，用于对信号处理模块转化得到的第一组数字信号和第二组数字信号进行分析比对处理，即将第一组数字信号与第二组数字信号进行比对，当第一组数字信号与第二组数字信号的差值大于等于预先设定的允差值时，控制输出信号灯触发信号或/和声音触发信号，同时将第一组数字信号转化为对应的发动机飞轮转速值显示触发信号，将第二组数字信号转化为对应的离合器转速值显示触发信号；
[0033]转速显示模块，与MCU模块连接，用于显示输出MCU模块转化得到的发动机飞轮转速值显示触发信号和离合器转速值显示触发信号；
[0034]报警模块，与MCU模块连接，用于显示输出MCU模块输出的信号灯触发信号或/和声音触发信号；
[0035]分别与所信号处理模块、MCU模块、转速显示模块和报警模块连接的电源组件。
[0036]其中，信号处理模块为A/D转换器或者三极管开关电路。
[0037]MCU模块为PIC16F886型号单片机。
[0038]转速显示模块包括发动机转速显示器62和离合器压盘转速显示器63，显示器采用数码管或者液晶显示屏来显示发动机转速和离合器压盘转速。
[0039]声光报警模块包括分别与MCU模块电连接的LED灯和蜂鸣器。
[0040]第一速度传感器设置在收获机械的发动机飞轮壳I上且与发动机飞轮10位置对应，第二速度传感器设置在收获机械的变速箱2上且与变速箱2内的皮带轮20位置对应。
[0041]电源组件包括收获机械的发电机7、与发电机7连接的霍尔式开关5以及用于控制霍尔式开关5通断的磁钢4。
[0042]磁钢4安装在收获机械的主离合操纵手柄30上，霍尔式开关5安装在收获机的主离合操纵箱3的下方。
[0043]控制器6还包括将电源电压转化为MCU模块所需电压的三端稳压集成电路LM7805或者开关电源芯片LM2576HVS-5.0。
[0044]使用时以收割机为例，当收割机起动以后，电源组件工作即收割机的发电机7输出电压，与发电机7连接的霍尔式开关5得电，此时主离合操纵手柄30位于使离合器“离”的位置，主离合操纵手柄30上的磁钢4远离霍尔式开关5的位置，即磁钢4不在霍尔式开关5的感应范围内，如图2中所示，霍尔式开关5处于断开状态没有输出，此时与霍尔式开关5连接的控制器6不得电，控制器6不工作；[0045]当收割机开始收割作业时，驾驶机手压下主离合操纵手柄30，使得主离合操纵手柄30位于使离合器“合”的位置，此时主离合操纵手柄30上的磁钢4靠近霍尔式开关5的位置，即磁钢4处于霍尔式开关5的感应范围内，霍尔式开关5感应后闭合，使得控制器6得电工作，同时通过A/D转换器或者三极管开关电路与控制器6电连接的霍尔式速度传感器21得电开始工作，通过A/D转换器或者三极管开关电路与控制器6电连接的磁电式速度传感器11也开始工作；
[0046]磁电式速度传感器11用于检测发动机飞轮10的转速，即每当发动机飞轮10转过磁电式速度传感器11时，磁电式速度传感器11都会产生电压脉冲信号，通过三极管开关电路或者A/D转换器将磁电式速度传感器11产生的电压脉冲信号转化为上述单片机可以识别的数字信号，上述单片机经过分析处理后传输给电连接的转速显示模块，以此显示发动机飞轮10的转速值；同理，霍尔式速度传感器21用于检测变速箱皮带轮20的转速也即离合器压盘的转速，最后通过控制器6的分析处理后传输给电连接的转速显示模块，从而显示离合器压盘转速值；
[0047]与此同时上述单片机的控制程序会计算上述两转速的差值，当差值大于等于设定允差值时，上述单片机输出信号从而触发与上述单片机电连接的声光报警模块，即声光报警模块中的LED灯61发出光且蜂鸣器60发出声音警示，提醒驾驶机手对离合器间隙进行调整；
[0048]当离合器压盘与摩擦片结合彻底时，也就是发动机飞轮转速与离合器压盘转速保持一致，控制器6上的LED灯显示为绿色，表示离合器结合正常；
[0049]当离合器摩擦片摩擦后变薄或者离合器压盘间隙调整过大等原因造成摩擦片与离合器压盘结合不彻底时，发动机飞轮转速与离合器压盘转速不一致即离合器压盘转速下降，低于设定的允差值时，通过控制器6的分析判断后，发出信号触动控制器6的LED灯61显示为闪烁的红色，同时蜂鸣器60也会在控制器程序的控制下发出“滴滴”的间断报警声，警示工作人员对离合器的间隙进行调整，若没有及时调整离合器的间隙，随着离合器转速与发动机飞轮转速之间差值的增大，则控制器6通过程序控制LED灯61由闪烁的红色变为持续的红色，同时蜂鸣器60也会在控制器程序的控制下由间断性的“滴滴”报警声变为持续行的报警声，进行警示。
[0050]上述允差值可以通过多次试验统计测得，然后对控制器6的上述单片机进行程序设计时设定允差值，上述单片机对上述两转速进行分析运算后与允差值进行比较，大于等于允差值时，控制器6就会发出声光报警，这样就可以迅速的判断离合器是否需要进行间隙的调整，及时维护和检测，保证了摩擦片在设备运行中的使用可靠性，安全性高，实时监测，使用方便。
[0051]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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.收获机械用发动机与离合器差速检测报警装置，其特征在于，包括用于检测所述发动机飞轮转速的第一速度传感器和用于检测所述离合器转速的第二速度传感器，还包括用于处理分析所述发动机飞轮转速和离合器转速之间差值并显示报警的控制器； 所述控制器包括: 信号处理模块，分别与所述第一速度传感器和第二速度传感器连接，用于将所述第一速度传感器采集的电压脉冲信号转化为第一组数字信号，同时，将所述第二速度传感器采集的电压脉冲信号转化为第二组数字信号； MCU模块，与所述信号处理模块连接，用于对所述信号处理模块转化得到的所述第一组数字信号和第二组数字信号进行分析比对处理，即将所述第一组数字信号与第二组数字信号进行比对，当所述第一组数字信号与所述第二组数字信号的差值大于等于预先设定的允差值时，控制输出信号灯触发信号或/和声音触发信号，同时将所述第一组数字信号转化为对应的所述发动机飞轮转速值显示触发信号，将所述第二组数字信号转化为对应的离合器转速值显示触发信号； 转速显示模块，与所述MCU模块连接，用于显示输出所述MCU模块转化得到的所述发动机飞轮转速值显示触发信号和所述离合器转速值显示触发信号； 报警模块，与所述MCU模块连接，用于显示输出所述MCU模块输出的所述信号灯触发信号或/和声音触发信号； 分别与所述信号处理模块、MCU模块、转速显示模块和报警模块连接的电源组件。
2.根据权利要求1所述的收获机械用发动机与离合器差速检测报警装置，其特征在于，所述第一速度传感器为磁电式速度传感器，所述第二速度传感器为霍尔式速度传感器。
3.根据权利要求1所述的收获机械用发动机与离合器差速检测报警装置，其特征在于，所述信号处理模块为A/D转换器或者三极管开关电路。
4.根据权利要求1所述的收获机械用发动机与离合器差速检测报警装置，其特征在于，所述MCU模块为PIC16F886单片机。
5.根据权利要求1所述的收获机械用发动机与离合器差速检测报警装置，其特征在于，所述转速显示模块为数码管或者液晶显示屏。
6.根据权利要求1所述的收获机械用发动机与离合器差速检测报警装置，其特征在于，所述声光报警模块包括分别与所述MCU模块电连接的LED灯和蜂鸣器。
7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的收获机械用发动机与离合器差速检测报警装置，其特征在于，所述第一速度传感器设置在所述收获机械的发动机飞轮壳上且与所述发动机飞轮位置对应，所述第二速度传感器设置在所述收获机械的变速箱上且与所述变速箱内的皮带轮位置对应。
8.根据权利要求1所述的收获机械用发动机与离合器差速检测报警装置，其特征在于，所述电源组件包括所述收获机械的发电机、与所述发电机连接的霍尔式开关以及用于控制所述霍尔式开关通断的磁钢。
9.根据权利要求8所述的收获机械用发动机与离合器差速检测报警装置，其特征在于，所述磁钢安装在所述收获机械的主离合操纵手柄上，所述霍尔式开关安装在所述收获机的主离合操纵箱的下方。
10.根据权利要求1所述的收获机械用发动机与离合器差速检测报警装置，其特征在于，所述控制器还包括将所述电源电压转化为MCU模块所需电压的三端稳压集成电路LM7805或者开关电源芯片LM 2576HVS-5.0。
【文档编号】G01P1/10GK103558408SQ201310533418
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】孟惠艳, 张文珍, 邢来章, 王静, 王树杨, 宿志梅, 牟龙龙, 张 杰, 程雷雷, 石伟伟, 田艳丽, 刘媛媛, 钟京昌, 刘怀庆, 张荣玲 申请人:福田雷沃国际重工股份有限公司