權利要求書： 1.一種智能型帶式輸送機托輥結構，其特征在于，包括托輥外殼、托輥軸和檢測機構，托輥軸穿過托輥外殼并通過兩個第一軸承組件與托輥外殼相連，兩個第一軸承組件分別設置在托輥外殼的兩端內，每個第一軸承組件的內側設置有一組檢測機構；

第一軸承組件包括第一軸承座，第一軸承座套在托輥軸上；檢測機構包括電路板、振動傳感器、溫度傳感器和傳聲器，溫度傳感器連在第一軸承座的外壁上并且與托輥軸的外壁相接，第一軸承座內側的托輥外殼上套接有第一定位環(huán)，振動傳感器和溫度傳感器分別連在第一定位環(huán)的兩端；

第一定位環(huán)的內端設置有定子和轉子，定子套接在托輥軸上，轉子位于定子外并通過第一連接組件與托輥外殼相連；定子內端的托輥軸上設置電路板；

所述電路板外端的托輥軸上連接有第二定位環(huán)，電路板與第二定位環(huán)相接；

電路板上連接有蓄電池，蓄電池通過第一電線與定子相連，蓄電池通過第二電線連接振動傳感器、溫度傳感器和傳聲器，電路板連接有信號線；

所述第一軸承組件還包括第一軸承、內密封墊圈、第三定位環(huán)和外密封組件，第一軸承位于第一軸承座內，內密封墊圈設置在第一軸承座的內壁和第一軸承之間，第三定位環(huán)設置在第一軸承外端并且套接在托輥軸上；

外密封組件位于第三定位環(huán)外，外密封組件連接在第一軸承座的內壁和托輥軸的外壁之間；

所述第一連接組件包括第一連接圓殼、第一外擋板和第二外擋板，第一連接圓殼固連在托輥外殼的內壁上，第一連接圓殼內端通過T型鍵組件連接轉子。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種智能型帶式輸送機托輥結構，其特征在于，所述托輥軸的側端壁上開設有第一線孔，信號線可穿過第一線孔與設置在外界的控制器相連。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種智能型帶式輸送機托輥結構，其特征在于，所述第一外擋板和第二外擋板設置在轉子的兩側；第一外擋板套在托輥軸上，并且第一外擋板的外壁與托輥外殼的內壁連接；第二外擋板套在托輥軸上，并且第二外擋板的外壁與托輥外殼的內壁連接。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種智能型帶式輸送機托輥結構，其特征在于，所述T型鍵組件包括第一螺栓和T型塊，第一連接外殼的內壁上開設有第一盲孔，T型塊內開設有第一階梯孔；第一螺栓穿過第一階梯孔，并通過第一盲孔將T型塊連接在第一連接外殼上；

轉子的外壁上開設有第一階梯凹槽，T型塊可從轉子的側壁上卡入第一階梯凹槽內，T型塊與第一階梯凹槽適配卡接。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種智能型帶式輸送機托輥結構，其特征在于，所述轉子由永磁體制成，托輥軸的外壁上設置有用于安裝定子的第一平鍵。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種智能型帶式輸送機托輥結構，其特征在于，所述定子由定子鐵芯、定子繞組和機座組成。

說明書： 一種智能型帶式輸送機托輥結構技術領域

本發(fā)明涉及機械電子領域，具體涉及一種智能型帶式輸送機托輥結構。

背景技術

帶式輸送機廣泛應用于煤礦、電廠、礦山、港口、碼頭等場合，其中托輥作為輸送機的承載部件用量非常大。由于托輥數(shù)量多、安裝分散、造價低，引不起太大重視，得不到及時有效的維護，故障率高，使用壽命大多數(shù)達不到設計壽命(30000小時)，并且托輥的損壞常常導致對膠帶的磨損和撕裂等事故。

隨著嵌入式技術和工業(yè)互聯(lián)網技術的發(fā)展，將傳統(tǒng)的產品升級為具有狀態(tài)自我感知能力的智能化產品成為提高產品附加值，實現(xiàn)產品升級的重要舉措，因此，研究智能型帶式輸送機托輥具有一定的實用價值。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種智能型帶式輸送機托輥結構，該托輥結構的內部嵌入式的安裝有托輥狀態(tài)監(jiān)測單元，結構新穎，創(chuàng)造性高。

本發(fā)明為了實現(xiàn)上述目的，采用的技術解決方案是：

一種智能型帶式輸送機托輥結構，包括托輥外殼、托輥軸和檢測機構，托輥軸穿過托輥外殼并通過兩個第一軸承組件與托輥外殼相連，兩個第一軸承組件分別設置在托輥外殼的兩端內，每個第一軸承組件的內側設置有一組檢測機構；

第一軸承組件包括第一軸承座，第一軸承座套在托輥軸上；檢測機構包括電路板、振動傳感器、溫度傳感器和傳聲器，溫度傳感器連在第一軸承座的外壁上并且與托輥軸的外壁相接，第一軸承座內側的托輥外殼上套接有第一定位環(huán)，振動傳感器和溫度傳感器分別連在第一定位環(huán)的兩端；

第一定位環(huán)的內端設置有定子和轉子，定子套接在托輥軸上，轉子位于定子外并通過第一連接組件與托輥外殼相連；定子內端的托輥軸上設置電路板。

優(yōu)選的，所述電路板外端的托輥軸上連接有第二定位環(huán)，電路板與第二定位環(huán)相接；

電路板上連接有蓄電池，蓄電池通過第一電線與定子相連，蓄電池通過第二電線連接振動傳感器、溫度傳感器和傳聲器，電路板連接有信號線。

優(yōu)選的，所述托輥軸的側端壁上開設有第一線孔，信號線可穿過第一線孔與設置在外界的控制器相連。

優(yōu)選的，所述第一軸承組件還包括第一軸承、內密封墊圈、第三定位環(huán)和外密封組件，第一軸承位于第一軸承座內，內密封墊圈設置在第一軸承座的內壁和第一軸承之間，第三定位環(huán)設置在第一軸承外端并且套接在托輥軸上；

外密封組件位于第三定位環(huán)外，外密封組件連接在第一軸承座的內壁和托輥軸的外壁之間。

優(yōu)選的，所述第一連接組件包括第一連接圓殼、第一外擋板和第二外擋板，第一連接圓殼固連在托輥外殼的內壁上，第一連接圓殼內端通過T型鍵組件連接轉子。

優(yōu)選的，所述第一外擋板和第二外擋板設置在轉子的兩側；第一外擋板套在托輥軸上，并且第一外擋板的外壁與托輥外殼的內壁連接；第二外擋板套在托輥軸上，并且第二外擋板的外壁與托輥外殼的內壁連接。

優(yōu)選的，所述T型鍵組件包括第一螺栓和T型塊，第一連接外殼的內壁上開設有第一盲孔，T型塊內開設有第一階梯孔；第一螺栓穿過第一階梯孔，并通過第一盲孔將T型塊連接在第一連接外殼上；

轉子的外壁上開設有第一階梯凹槽，T型塊可從轉子的側壁上卡入第一階梯凹槽內，T型塊與第一階梯凹槽適配卡接。

優(yōu)選的，所述轉子由永磁體制成，托輥軸的外壁上設置有用于安裝定子的第一平鍵。

優(yōu)選的，所述定子由定子鐵芯、定子繞組和機座組成。

本發(fā)明的有益效果是：

上述智能帶式輸送機托輥結構，當托輥旋轉時，定子的線圈切割磁感線感應出電壓給電路板供電。電路板能夠實時檢測托輥的轉速大小，將轉速數(shù)據(jù)進行實時更新，能夠計算托輥的實際運行轉數(shù)并進行實時更新。電路板通過采集傳聲器、振動傳感器和溫度傳感器的信號，進行數(shù)據(jù)處理后能夠對托輥故障進行診斷。當托輥結構內的轉動的軸承出現(xiàn)故障時，電路板將報警并提示發(fā)生故障的軸承位置。當出現(xiàn)托輥低速故障時，電路板將報警并提示發(fā)生故障的托輥位置。

本發(fā)明中的托輥結構，創(chuàng)新性地提出在每個托輥內部嵌入式安裝托輥狀態(tài)監(jiān)測單元；能夠實現(xiàn)托輥狀態(tài)自我感知、故障預警；能夠預估其剩余使用壽命，作為合理制定配件計劃的依據(jù)；提高帶式輸送機管理水平，是帶式輸送機整機智能化的一部分。該托輥結構內部嵌入式安裝托輥狀態(tài)監(jiān)測單元，使托輥具備實時轉速、累計轉數(shù)輸出，狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷功能。同時具備CAN數(shù)據(jù)通訊接口，通過現(xiàn)場總線技術能夠實現(xiàn)整條輸送機托輥狀態(tài)的全面感知和監(jiān)測，是帶式輸送機整機智能化的一部分。

附圖說明

圖1是智能型帶式輸送機托輥結構整體結構剖視示意圖。

圖2是檢測機構和第一軸承組件連接結構剖視示意圖。

圖3是第一連接圓殼和轉子連接結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明：

結合圖1至圖3，一種智能型帶式輸送機托輥結構，包括托輥外殼1、托輥軸2和檢測機構，托輥軸2穿過托輥外殼1并通過兩個第一軸承組件3與托輥外殼1相連。兩個第一軸承組件3分別設置在托輥外殼1的兩端內，每個第一軸承組件3的內側設置有一組檢測機構。

第一軸承組件3包括第一軸承座31，第一軸承座31套在托輥軸2上。檢測機構包括電路板4、振動傳感器5、溫度傳感器6和傳聲器7，溫度傳感器6連在第一軸承座31的外壁上并且與托輥軸2的外壁相接。

第一軸承座31內側的托輥外殼1上套接有第一定位環(huán)11，振動傳感器5和溫度傳感器6分別連在第一定位環(huán)11的兩端。第一定位環(huán)11的內端設置有定子8和轉子81，定子8套接在托輥軸2上，轉子81位于定位的外側并通過第一連接組件9與托輥外殼1的內壁相連；定子8內端的托輥軸上設置電路板4。

電路板4外端的托輥軸2上連接有第二定位環(huán)12，電路板4與第二定位環(huán)12相接。電路板4上連接有蓄電池，蓄電池通過第一電線與定子8相連，蓄電池通過第二電線連接振動傳感器5、溫度傳感器6和傳聲器7，電路板4連接有信號線41。托輥軸2的側端壁上開設有第一線孔21，信號線41可穿過第一線孔21與設置在外界的控制器相連。

第一軸承組件3還包括第一軸承32、內密封墊圈33、第三定位環(huán)34和外密封組件35，第一軸承32位于第一軸承座31內，內密封墊圈33設置在第一軸承座31的內壁和第一軸承32之間，第三定位環(huán)34設置在第一軸承32外端并且套接在托輥軸2上。

外密封組件35位于第三定位環(huán)34外，外密封組件35連接在第一軸承座31的內壁和托輥軸2的外壁之間。

第一連接組件9包括第一連接圓殼91、第一外擋板92和第二外擋板93，第一連接圓殼91固連在托輥外殼1的內壁上，第一連接圓殼91內端通過T型鍵組件94連接轉子81。

第一外擋板92和第二外擋板93設置在轉子81的兩側，第一外擋板92套在托輥軸2上并且第一外擋板92的外壁與托輥外殼1的內壁連接，第二外擋板93套在托輥軸2上并且第二外擋板93的外壁與托輥外殼1的內壁連接。

T型鍵組件94包括第一螺栓941和T型塊942，第一連接外殼91的內壁上開設有第一盲孔，T型塊942內開設有第一階梯孔，第一螺栓941穿過第一階梯孔，并通過第一盲孔將T型塊942連接在第一連接外殼91上。

轉子81的外壁上開設有第一階梯凹槽，T型塊942可從轉子81的側壁上卡入第一階梯凹槽內，T型塊942可與第一階梯凹槽適配卡接。

轉子81由永磁體制成，轉子81產生磁感線。托輥軸2的外壁上設置有用于安裝定子8的第一平鍵。定子8通過第一平鍵安裝在托輥軸2上，并用環(huán)氧樹脂澆注絕緣。定子8由定子鐵芯、定子繞組和機座組成。

上述智能型帶式輸送機托輥結構，托輥外殼1轉動后，會帶動轉子81轉動，轉子81通過第一連接組件9與托輥外殼1相連。當托輥外殼1旋轉時，定子8切割磁力線產生感應電壓給電路板4供電。傳聲器7用于托輥軸2上的音頻信號，并將音頻信號傳輸給電路板4。溫度傳感器6安裝在第一軸承座31上并且與托輥軸2相接，由于第一軸承32與托輥軸2直接相接，生熱后會將熱傳遞給托輥軸2，溫度傳感器6用于第一軸承32、第一軸承座31及托輥軸2附近的溫度。振動傳感器5用于監(jiān)測托輥軸2上的振動情況。

當托輥外殼1旋轉時，定子8的線圈感應出電壓給電路板4充電，可通過電流的輸入情況，實時檢測托輥外殼1的轉速大小。將通訊數(shù)據(jù)中的轉速字節(jié)進行實時更新。通過對輸入轉速信號對時間的積分，能夠計算托輥外殼1的實際運行轉數(shù)，將通訊數(shù)據(jù)中的轉數(shù)字節(jié)進行實時更新。

電路板4通過采集振動傳感器5、溫度傳感器6和傳聲器7的信號，進行數(shù)據(jù)處理后能夠對托輥結構的故障進行診斷。針對托輥結構內的第一軸承32的故障，設定超溫閥值T，振動閥值Z，噪音閥值N，當任一信號超過閥值，說明出現(xiàn)軸承故障，則發(fā)出警報。針對托輥外殼1的低速故障，設定速度閥值V(100％)，當速度信號低于閥值，說明出現(xiàn)托輥低速故障，則發(fā)出警報。

當然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術領域的技術人員在本發(fā)明的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本發(fā)明的保護范圍。