[發明專利]一種智能主軸的振動異常診斷方法及其系統

有效

• 申請號: 202110050050.0
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112539936B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 李鴻峰;賈昌武;譚國豪;張宸
• 申請（專利權）人: 深圳市玄羽科技有限公司
• 主分類號: G01M13/028
• 分類號: G01M13/028
• 代理公司: 深圳市中科創為專利代理有限公司 44384
• 代理人: 譚雪婷;梁炎芳

1.一種智能主軸的振動異常診斷方法，其特征在于，

在主軸上設置一拾振環和固定環，在所述拾振環的周側前后左右分別設置懸臂，所述懸臂的第一端連接在所述拾振環上；在所述固定環上與四所述懸臂一一對應的光通路，并在每一所述光通路的入射口設置激光器，在所述光通路的出射口設置光電探測器；所述光通路的入射口和出射口之間設有斷口，將所述懸臂的第二端插入所述懸臂對應的斷口內；

將所述固定環相對所述主軸固定，當所述主軸在其徑向平面發生振動時，帶動拾振環動作，使得懸臂在斷口內不斷移動，改變光電探測器接收的光強發生改變；通過采集光電探測器接收的光強度P并計算光強變化△P，通過標定和最小二乘法擬合獲取光強變化△P和振動位移△S的映射關系；根據所述映射關系獲取所述主軸在徑向平面內的振動情況；

其中，所述主軸的振動情況包括水平振動情況和垂直振動情況，所述水平振動情況根據分布在所述固定環左右兩側的光電探測器測量的光強變化△P₁得出；所述垂直振動情況根據分布在所述固定環前后兩側的光電探測器測量的光強變化△P₂得出。

2.如權利要求1所述的智能主軸的振動異常診斷方法，其特征在于，根據分布在所述固定環左右兩側的光電探測器測量的光強變化△P₁得出所述水平振動情況，包括：

根據左右兩側的光電探測器測量的光強度的光強變化△P₁₁和△P₁₂；

計算△P₁₁和△P₁₂的平均值△P_ave1，并根據光強變化△P和振動位移△S的映射關系計算△P_ave1對應的振動位移△S₁；

以△S₁作為主軸在徑向平面內的水平振動位移；

其中，△P₁₁為根據位于所述固定環左側的光電探測器測量的光強度計算的光強變化；

△P₁₂為根據位于所述固定環右側的光電探測器測量的光強度計算的光強變化。

3.如權利要求1所述的智能主軸的振動異常診斷方法，其特征在于，根據分布在所述固定環前后兩側的光電探測器測量的光強變化△P₂得出所述垂直振動情況，包括：

根據前后兩側的光電探測器測量的光強度的光強變化△P₂₁和△P₂₂；

計算△P₂₁和△P₂₂的平均值△P_ave2，并根據光強變化△P和振動位移△S的映射關系計算△P_ave2對應的振動位移△S₂；

以△S₂作為主軸在徑向平面內的垂直振動位移；

其中，△P₂₁為根據位于所述固定環前側的光電探測器測量的光強度計算的光強變化；

△P₂₂為根據位于所述固定環后側的光電探測器測量的光強度計算的光強變化。

4.一種智能主軸的振動異常診斷系統，其特征在于，包括：

套設在主軸上的拾振環和固定環，其中所述拾振環能夠隨所述主軸振動而振動，所述固定環相對所述主軸固定；

所述拾振環的周側前后左右分別設置懸臂，其第一端固定在所述拾振環上，其第二端向所述固定環內延伸；

所述固定環上與四所述懸臂一一對應的光通路，并在每一所述光通路的入射口設置激光器，在所述光通路的出射口設置光電探測器；所述光通路的入射口和出射口之間設有斷口，所述懸臂的第二端插入所述懸臂對應的斷口內；

所述主軸其徑向平面發生振動時，帶動拾振環動作，使得懸臂在斷口內不斷移動，改變光電探測器接收的光強發生改變；通過采集光電探測器接收的光強度P并計算光強變化△P，通過標定和最小二乘法擬合獲取光強變化△P和振動位移△S的映射關系；根據所述映射關系獲取所述主軸在徑向平面內的振動情況。

5.如權利要求4所述的智能主軸的振動異常診斷系統，其特征在于，所述拾振環滑動套設在所述主軸上。