一种基于光谱吸收法的大型开式齿轮润滑油膜信息采集装置的制作方法

本技术属于开式齿轮润滑监测，特别涉及一种基于光谱吸收法的大型开式齿轮润滑油膜信息采集装置。

背景技术：

1、开式齿轮传动作为现代化大型机械设备的核心部件，其运行状态关乎设备的运行安全。齿轮传动系统的效率和寿命很大程度上取决于齿轮传动的润滑性能，为减少齿轮运行过程中的磨损，需要对开齿涂抹润滑脂进行润滑，来确保开齿齿面形成润滑油膜，润滑油膜能够承受载荷，减小摩擦和降低磨损，提高齿轮传动设备的耐久性，同时传递热量、防止腐蚀，保证开齿的润滑条件。若缺少润滑油膜的保护，开式齿轮传动系统之间会造成齿面间干摩擦，轻则加速齿系磨损，导致齿轮异响，重则导致齿轮胶合，严重时可能会发生断齿，极易造成安全隐患。

2、目前大型开式齿轮间润滑油膜信息的采集，主要有以下三种常见的方式：一是色度比对法，通过技术人员现场比对齿面上的色度，判断是否还存在着油膜；二是触摸法，润滑油膜中的聚合物具有一定的粘附性，通过触摸判断是否还存在着油膜。这两种检测方式都依靠技术人员的现场观察后主观作出判断，作出的结论没有定量的依据，且润滑油膜生命周期受负载变化、速度大小、维护工艺等因素影响，靠人工难以客观掌握其规律，也无法实现实时、准确的监测，在开式齿轮润滑工程中易补油过度造成环境污染，或是补油不及时导致齿轮过度磨损。三是光谱分析法，利用反射光谱分析待测油膜厚度，这种检验方法易受到外界光的干扰，对装置架设要求高，多半应用于实验室测量，暂时没有应用于大型开式齿轮油膜测量的相关实列。

3、因此，有必要开发一种基于光谱吸收法的大型开式齿轮润滑油膜厚度信息采集装置，能够降低外界自然光的干扰，便于发射与接收装置的调整，且操作应用便捷，可实时监测开齿间润滑油膜的状态，进而准确判断齿面是否需要补充润滑油脂。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提出一种基于光谱吸收法的大型开式齿轮润滑油膜信息采集装置，能有效降低外界自然光、恶劣测试环境对测试结果的影响，便于发射与接收装置的调整，且操作起来便捷可靠，可实时采集开式齿轮齿面润滑油膜的状态，进而监测开式齿轮的润滑状态。

2、本实用新型的技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于光谱吸收法的大型开式齿轮润滑油膜信息采集装置，包括光源产生装置、反射光接收装置、数据传输线和数据分析处理装置，所述光源产生装置和反射光接收装置分别采用两个支撑架固定安装，所述数据分析处理装置与反射光接收装置通过数据传输线连接在一起。

3、优选的，所述支撑架包括基座、伸缩杆和平台，基座为带滚轮的三脚架，所述基座上螺纹连接伸缩杆；伸缩杆包括内套杆和外套杆，所述外套杆一端与所述基座连接，另一端螺纹连接一锥面锁紧螺帽，所述锥面锁紧螺帽用于对所述内套杆与所述外套杆进行紧固锁定，所述内套杆顶端连接球铰机构，所述球铰机构顶部连接所述平台，所述平台在三个方向上安装有遮光档板。

4、优选的，所述球铰机构包括连接在所述内套杆顶端的球铰座和活动安装在所述球铰座内的球铰，所述球铰与所述平台固定连接，所述球铰座外部还螺纹连接一半球形紧固帽，所述紧固帽用于将所述球铰固定在所述球铰座内。

5、优选的，所述光源产生装置为高重频激光器，用于产生波长为1064nm、脉冲重复频率为3000hz、脉宽为10ns的红外光线；所述反射光接收装置为ccd相机；数据分析处理装置为笔记本电脑。

6、相比于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

7、本实用新型提供的一种基于光谱吸收法的大型开式齿轮润滑油膜信息采集装置，将光源产生装置、反射光接收装置分别固定在支撑架上，调整平台水平方向选择合适的角度锁定特定波长光源产生装置和反射光接收装置，通过伸缩杆调整高度，使待监测的齿面与光源产生装置和反射光接收装置处于同一水平面上，随后锁定支撑架的高度，确保测试期间支撑架的高度不再发生变化，实现对开齿表面润滑油膜的可靠监测，可以清晰的辨认出油膜边界，利用该设备具备无接触、可实时、可移动的特点，且支撑装置稳定可靠，可操作性强，适应性好，能实时监测多种工作环境下开式齿轮的润滑状态，辅助技术人员调整的开齿润滑周期，减少润滑油脂浪费的同时节约人力、物力、财力。

技术特征：

1.一种基于光谱吸收法的大型开式齿轮润滑油膜信息采集装置，其特征在于：包括光源产生装置（1）、反射光接收装置（2）、数据传输线（3）和数据分析处理装置（4），所述光源产生装置（1）和反射光接收装置（2）分别采用两个支撑架（5）固定安装，所述数据分析处理装置（4）与反射光接收装置（2）通过数据传输线（3）连接在一起。

2.根据权利要求1所述的一种基于光谱吸收法的大型开式齿轮润滑油膜信息采集装置，其特征在于：所述支撑架（5）包括基座（51）、伸缩杆（52）和平台（53），基座（51）为带滚轮的三脚架，所述基座（51）上螺纹连接伸缩杆（52）；伸缩杆（52）包括内套杆和外套杆，所述外套杆一端与所述基座（51）连接，另一端螺纹连接一锥面锁紧螺帽（54），所述锥面锁紧螺帽（54）用于对所述内套杆与所述外套杆进行紧固锁定，所述内套杆顶端连接球铰机构（6），所述球铰机构（6）顶部连接所述平台（53），所述平台（53）在三个方向上安装有遮光档板（55）。

3.根据权利要求2所述的一种基于光谱吸收法的大型开式齿轮润滑油膜信息采集装置，其特征在于：所述球铰机构（6）包括连接在所述内套杆顶端的球铰座（61）和活动安装在所述球铰座（61）内的球铰（62），所述球铰（62）与所述平台（53）固定连接，所述球铰座（61）外部还螺纹连接一半球形紧固帽（63），所述紧固帽（63）用于将所述球铰（62）固定在所述球铰座（61）内。

4.根据权利要求1所述的一种基于光谱吸收法的大型开式齿轮润滑油膜信息采集装置，其特征在于：所述光源产生装置（1）为高重频激光器，用于产生波长为1064nm、脉冲重复频率为3000hz、脉宽为10ns的红外光线；所述反射光接收装置（2）为ccd相机；数据分析处理装置（4）为笔记本电脑。

技术总结
本技术涉及一种基于光谱吸收法的大型开式齿轮润滑油膜信息采集装置，包括光源产生装置、反射光接收装置、数据传输线和数据分析处理装置，所述光源产生装置和反射光接收装置分别采用两个支撑架固定安装，所述数据分析处理装置与反射光接收装置通过数据传输线连接在一起。本技术提供通过伸缩杆调整高度，使待监测的齿面与光源产生装置和反射光接收装置处于同一水平面上，随后锁定支撑架的高度，确保测试期间支撑架的高度不再发生变化，实现对开齿表面润滑油膜的可靠监测，可以清晰的辨认出油膜边界，利用该设备具备无接触、可实时、可移动的特点，且支撑装置稳定可靠，可操作性强，适应性好。

技术研发人员：张页川,陈鹏,杨冰,杨珏,刘豪,陈慧敏,覃露,张勃,胡晓炯,覃涛,易琛,施小浩,龙潇飞,孙刚,喻峰
受保护的技术使用者：长江三峡通航管理局
技术研发日：20230427
技术公布日：2024/1/15