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1、(10)申请公布号 CN 103597326 A (43)申请公布日 2014.02.19 C N 1 0 3 5 9 7 3 2 6 A (21)申请号 201280018137.9 (22)申请日 2012.03.14 2011900904 2011.03.14 AU 2011901674 2011.05.05 AU 2011901673 2011.05.05 AU G01H 1/00(2006.01) B65G 43/02(2006.01) (71)申请人因提姆能源有限公司 地址澳大利亚佩斯 (72)发明人 GK南卡罗 TF琼斯 (74)专利代理机构北京市铸成律师事务所 11313 代理。
2、人孟锐 (54) 发明名称 振动检测系统、设备和方法 (57) 摘要 一种用于监控环带式输送机的系统，其包括 用于感测惰辊的振动并生成对应于所述感测的振 动的信号的传感器，所述生成的信号的频率和振 幅中的至少一个指示所述惰辊的状态，所述传感 器与所述环带式输送机成一体。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2013.10.14 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/AU2012/000263 2012.03.14 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2012/122597 EN 2012.09.20 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书8页 附图5页 (1。
3、9)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书8页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103597326 A CN 103597326 A 1/3页 2 1.一种用于监控环带式输送机的系统，其包括用于感测惰辊的振动并生成对应于所述 感测的振动的信号的传感器，所述生成的信号的频率和振幅中的至少一个指示所述惰辊的 状态，所述传感器与所述环带式输送机成一体。 2.一种用于监控环带式输送机的系统，其包括用于感测所述输送机的惰辊的振动并生 成对应于所述感测的振动的信号的传感器，和用于积累由所述传感器生成的多个信号并在 所述信号积累超过预定阈值电平时发送输出的控制器，所述。
4、传感器与所述环带式输送机的 至少一个部分成一体。 3.根据权利要求2所述的系统，其中所述传感器与所述惰辊成一体。 4.根据权利要求2所述的系统，其中所述传感器与所述环带式输送机的框架结构或其 上支撑有所述惰辊的组件成一体。 5.根据权利要求4所述的系统，其中所述传感器直接机械地耦接到所述框架结构或其 组件。 6.根据权利要求2所述的系统，其中所述传感器与所述环带式输送机的所述环带成一 体。 7.根据权利要求6所述的系统，其中所述传感器被嵌入所述环带中。 8.根据权利要求6所述的系统，其中所述传感器被布置在所述环带上所述传感器不会 妨碍所述环带式输送机的操作的位置处。 9.根据前述权利要求中任一。
5、项所述的系统，其还包括控制器。 10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中由所述传感器生成的所述信号包括 电压。 11.根据权利要求9所述的系统，其中所述系统还包括电力存储装置。 12.根据权利要求11所述的系统，其中所述电力存储装置是可再充电电池。 13.根据权利要求9到12中任一项所述的系统，其中所述控制器提供被布置来基于正 在被感测的所述振动而提供对所述惰辊的所述状态的指示的输出。 14.根据权利要求13所述的系统，其中来自所述控制器的所述输出被提供到处理器， 所述处理器被布置来基于来自所述控制器的所述输出的频率和/或振幅来确定所述惰辊 的状态。 15.根据权利要求13或权利要求14。
6、所述的系统，其中来自所述控制器的所述输出经由 无线传输被提供到所述处理器。 16.根据权利要求15所述的系统，其中所述控制器还包括用于响应于所述输出传输信 号的传输器。 17.根据权利要求16所述的系统，其中所述输出提供被布置来致动所述传输器的电压 信号。 18.根据权利要求16或17所述的系统，其中从所述惰辊收获的机械能量被用来生成电 能以对所述传输器进行供电。 19.根据权利要求14到18中任一项所述的系统，其中所述处理器被布置来监控从所述 传输器接收的信号的所述频率和/或振幅并且在传输信号的数目超过预定可允许极限的 情况下发起警报。 20.根据权利要求19所述的系统，其中所述警报包括视觉。
7、警报、触觉警报和听觉警报 权 利 要 求 书CN 103597326 A 2/3页 3 中的至少一个。 21.根据权利要求14到20中任一项所述的系统，其中所述处理器被布置来在预定义时 段内信号并非从所述传输器接收的情况下提供指示。 22.根据权利要求21所述的系统，其中所述指示包括视觉指示、触觉指示和听觉指示 中的至少一个。 23.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述传感器是压电传感器。 24.根据权利要求23所述的系统，其中所述压电传感器可操作来生成对应于正在被感 测的所述振动的电压输出信号。 25.根据权利要求24所述的系统，其中所述压电传感器是悬臂型振动传感器。 26.一种用于。
8、安装在环带式输送机上的设备，所述设备包括传感器和电力存储装置，所 述传感器被调适来感测所述环带式输送机机器的特性并生成对应于所述感测的特性的信 号。 27.根据权利要求26所述的设备，其中所述感测的特性是形成所述环带式输送机的部 分的惰辊的振动。 28.根据权利要求26或27所述的设备，其中所述传感器响应于所述感测的特性而生成 电能，所述生成的电能被转移到所述电力存储装置。 29.根据权利要求26到28中任一项所述的设备，其还包括被调适来由所述电力存储装 置供电的传输器。 30.根据权利要求29所述的设备，其中所述传输器是无线传输器。 31.一种用于监控机器的系统，其包括用于感测所述机器的特性。
9、并生成对应于所述感 测的特性的信号的传感器、用于基于所述信号或由所述传感器生成的信号积累确定所述机 器的状态的监控系统，所述监控系统可操作来基于所述信号或所述信号积累超过预定阈值 电平而提供输出。 32.一种用于监控机器的系统，其包括用于感测所述机器的特性并生成对应于所感测 的特性的信号的传感器，和用于基于所述信号的频率和/或振幅确定所述机器的状态的监 控系统。 33.一种环带式输送机，其包括用于感测所述输送机的惰辊的振动并生成对应于所述 感测的振动的信号的传感器，和用于积累由所述传感器生成的多个信号并在所述信号积累 超过预定阈值电平时发送输出的控制器，所述传感器被配置为包括所述传感器、电力存。
10、储 装置和无线传输器的设备的部分，所述设备与所述环带式输送机成一体。 34.一种环带式输送机系统，其具有根据权利要求1到25、31或32的任一项所述的系 统。 35.一种用于监控环带式输送机的系统，其包括用于感测所述输送机的惰辊的振动并 生成对应于所述感测的振动的信号的传感器，和用于基于所述信号的所述频率和/或振幅 确定所述惰辊的状态的监控系统。 36.根据权利要求35所述的系统，其中所述传感器被耦接到所述惰辊以对其振动作出 响应。 37.根据权利要求36所述的系统，其中所述传感器被耦接到端壁。 38.根据权利要求36所述的系统，其中所述传感器被耦接到所述惰辊的轴承。 权 利 要 求 书CN 。
11、103597326 A 3/3页 4 39.根据权利要求36所述的系统，其中所述传感器被耦接到所述惰辊的外轴。 40.根据权利要求36所述的系统，其中所述传感器被间接耦接到所述惰辊。 41.根据权利要求38所述的系统，其中所述传感器被安装在被配置来支撑所述惰辊的 框架结构上。 42.根据权利要求35到39中任一项所述的系统，其中所述传感器被容纳在外壳中，所 述外壳被调适来通过机械紧固、粘附接合或磁性附接而附接在适当位置。 43.一种用于监控机器的方法，其包括：感测所述机器的特性；生成对应于所述感测的 特性的信号；积累如此生成的多个信号；以及在所述信号积累超过预定阈值电平时发送输 出。 44.一。
12、种用于监控环带式输送机的方法，其包括：感测所述环带式输送机的惰辊的振 动；生成对应于所述感测的振动的信号；积累如此生成的多个信号；和在所述信号积累超 过预定阈值电平时发送输出。 45.一种环带式输送机，其使用根据权利要求41或42的方法进行监控。 46.一种用于环带式输送机的框架结构或其组件，所述框架结构或其组件合并根据权 利要求1到25、31或32中任一项所述的系统。 47.一种用于监控环带式输送机的系统，其包括用于感测所述输送机的惰辊的振动并 生成对应于所述感测的振动的信号的传感器，和用于基于所述信号的频率和/或振幅确定 所述惰辊的状态的监控器，所述传感器与所述环带式输送机成一体。 权 利。
13、 要 求 书CN 103597326 A 1/8页 5 振动检测系统、 设备和方法 技术领域 0001 本发明涉及一种振动检测系统、设备和方法。本发明的实施方案在对环带式输送 机中的惰辊进行振动监控方面存在特定但非专属用途。 0002 发明背景 0003 下文对背景技术的论述意在仅利于对本发明的理解。本论述并非承认或许可所涉 及的任何材料现在是或过去是如在本申请的优先权日期时共同的一般认知的部分。 0004 环带式输送机用在各种应用中，包括将大批材料（诸如，矿石）从一个地方运输到 另一个地方。 0005 通常，环带式输送机包括可在端部辊周围移动且通过介于惰辊之间而支撑的环 带。每个惰辊通常包括。
14、通过容纳在轴承外壳中的轴承而安装在轮轴上的辊壳，所述轴承外 壳合并在辊壳端部处的壁中。 0006 惰辊故障可引起输送机皮带的磨损或对其造成损坏，以及造成明显的生产损失。 0007 轴承故障普遍由惰辊故障引起。 0008 鉴于避免对输送机皮带造成损坏，需对惰辊进行定期检查以检测其操作状态的任 何有害改变使得可根据需要对其进行修理或更换。然而，这类检查可能是困难的，特别是对 于长度范围广并且在嘈杂环境中操作的输送机而言。 0009 一种常见的检查体系涉及使操作员沿着输送机行进并留神听从具有已经发生故 障或正生成指示状态的有害改变的噪音的轴承的惰辊传出的声音。 0010 由于各种原因，尚未证实这种体。
15、系完全适用，一个原因在于可能难以可靠识别哪 些特性辊可能正在生成指示性噪音。此外，这种检查体系可能特别耗时且通常涉及重要的 安全含义。 0011 这是针对已经研发的本发明的这个背景。 发明概要 0012 根据本发明的第一方面，提供一种用于监控环带式输送机的系统，其包括用于感 测惰辊的振动并生成对应于所述感测的振动的信号的传感器，生成的信号的频率和振幅中 的至少一个指示惰辊的状态，所述传感器与环带式输送机成一体。 0013 根据本发明的第二方面，提供一种用于监控环带式输送机的系统，其包括用于感 测输送机的惰辊的振动并生成对应于所感测的振动的信号的传感器，和用于积累由传感器 生成的多个信号并在信号。
16、积累超过预定阈值电平时发送输出，所述传感器与环带式输送机 的至少一部分成一体。 0014 在一种配置中，传感器可与惰辊成一体。在这种配置下，传感器可容纳在惰辊的限 制范围内且因此受惰辊保护。由于惰辊可被供应且安装传感器于适当位置，所以这种配置 是有利的，从而避免对处在输送机内的惰辊发生改变的情形下的传感器进行改装的任何需 求。 0015 在另一配置中，传感器可与环带式输送机的框架结构或其上支撑有惰辊的组件成 说 明 书CN 103597326 A 2/8页 6 一体。这种配置的有利之处在于将传感器安装在框架结构或其组件上提供多种技术和商 业优点。举例来说，使传感器处在惰辊外部将允许使用较大电池。
17、（且因此较长的电池寿命）， 将减轻数据传输难度（这是因为位于内部的传感器将需要天线来提供强度充足的信号）。而 且，使传感器处在外部，惰辊将允许传感器改装到现有输送机且还将允许更简易的维护（例 如，更换电池）。 0016 在传感器与框架结构或其组件成一体的配置中，传感器可被直接机械地耦接到框 架结构或其组件。这有利地增加由传感器获得的信号的质量。 0017 在又一配置中，传感器可与环带式输送机的环带成一体。在这种配置下，传感器将 与环带一起行进并且周期性地移动为与惰辊配准以感测其振动。传感器可被嵌入到环带 中。替代地，传感器可被定位在环带上传感器将不会妨碍环带式输送机的操作的位置处。通 常，传感。
18、器将经过定位以免受到由环带输送的材料的损坏，或替代地被保护而免于受到这 类材料的任何损坏。 0018 在一种配置中，还提供一种包括能量存储器的控制器。通常，由传感器生成的信号 包括电压，并且能量存储器包括电力存储装置。优选地，电力存储器包括可再充电电池。电 力存储器可采用任何其它适当形式，诸如电容器。 0019 来自控制器的输出可用来基于正在被感测的振动提供对惰辊的状态的指示。 0020 来自控制器的输出可被（直接或间接）输送到处理器，所述处理器被配置为基于来 自控制器的输出的频率和/或振幅确定惰辊的状态。 0021 来自控制器的输出可以任何适当方式被输送到处理器，包括有线传输和无线传 输。在。
19、输出信号通过无线传输输送的情况下，可输送间接形式的输出。换句话说，输出起始 被无线输送到处理器的独立信号的传输。在一种配置中，控制器还包括用于响应于输出传 输信号的传输器。传输器可为无线传输器。 0022 输出可提供用于致动传输器的电压信号。换句话说，电力存储装置包括用于传输 器的电源，其中传输器由呈供应自电力存储装置的电压的形式的输出致动。这允许从惰辊 获取的能量用于对传输器供电。具体来说，从惰辊获取的机械能量被用来生成电能以对传 输器进行供电。 0023 处理器可被配置为监控从传输器接收的信号的频率和/或振幅且在规定的时间 间隔内传输信号的数量超过预定可允许极限的情况下发起警报。在惰辊的状。
20、态存在有害改 变的情形下，来自控制器的输出的频率和/或振幅将相应增加，从而提供对改变的指示。警 报可采用任何适当形式，包括视觉警报、触觉警报、听觉警报或其任何组合。 0024 在一种配置中，处理器被配置为在特定时段内信号并非从传输器接收的情况下提 供指示。所述指示也可呈任何适当形式，包括视觉指示、触觉指示、听觉指示或其任何组合。 这种配置的有利之处在于提供例行检查以确认系统运转正常并且在发生故障的情况下提 供警告。 0025 传感器可为压电传感器。在这种配置下，压电传感器可操作来生成对应于正在被 感测的振动的电压输出信号。在这种配置下，正从机器获取的机械能量呈振动能量的形式。 0026 在正在。
21、被监控的机器的特性是振动的情况下，传感器可包括被配置来对振动作出 响应的压电传感器。这种压电传感器可包括悬臂型振动传感器。悬臂型振动传感器可包括 梁，所述梁具有邻近其一端对振动作出响应的质量块。 说 明 书CN 103597326 A 3/8页 7 0027 根据本发明的第三方面，提供一种用于安装在环带式输送机上的设备，所述设备 包括传感器和电力存储装置，所述传感器被调适来感测环带式输送机机器的特性并生成对 应于所感测的特性的信号。 0028 在一种配置中，所感测的特性是形成环带式输送机的部分的惰辊的振动。 0029 在一种配置中，传感器响应于所感测的特性生成电能，所生成的电能被转移到电 力存。
22、储装置。 0030 设备还可包括被调适为由电力存储装置供电的传输器。 0031 在一种配置中，传输器为无线传输器。 0032 根据本发明的第四方面，提供一种用于监控机器的系统，其包括用于感测机器的 特性并生成对应于所感测的特性的信号的传感器、用于基于所述信号或由传感器生成的信 号积累确定机器的状态的监控系统，监控系统可操作来基于信号或信号累积超过预定阈值 电平而提供输出。 0033 根据本发明的第五方面，提供一种用于监控机器的系统，其包括用于感测机器的 特性并生成对应于所感测的特性的信号的传感器，和用于基于信号的频率和/或振幅确定 机器的状态的监控系统。 0034 根据本发明的第六方面，提供一。
23、种用于监控环带式输送机的系统，其包括用于感 测所述输送机的惰辊的振动并生成对应于所感测的振动的信号的传感器，和用于积累由传 感器所生成的多个信号并在信号积累超过预定阈值电平时发送输出的控制器，传感器被配 置为包括传感器、电力存储装置和无线传输器的设备的部分，所述设备与环带式输送机成 一体。 0035 根据本发明的第七方面，提供一种环带式输送机，其具有根据本发明的第一、第二 或第四方面的系统。 0036 根据本发明的第八方面，提供一种用于监控环带式输送机的系统，其包括用于感 测输送机的惰辊的振动并生成对应于所感测的振动的信号的传感器，和用于基于信号的频 率和/或振幅确定惰辊的状态的监控系统。 0。
24、037 在一种配置中，传感器被耦接到惰辊以对其振动作出响应。在一种配置中，传感器 可被直接耦接到惰辊，诸如被耦接到端壁、惰辊的轴承或惰辊的外轴。 0038 在另一配置中，传感器可被间接耦接到惰辊，诸如通过安装在被配置为支撑惰辊 的框架结构上。 0039 传感器被安装在适当位置以对正在以任何合适方式感测的特性作出响应。举例来 说，传感器可被容纳在外壳中，所述外壳通过机械紧固、粘附接合或磁性附接而附接在适当 位置。 0040 根据本发明的第九方面，提供一种监控机器的方法，其包括：感测机器的特性；生 成对应于所感测的特性的信号；积累如此生成的多个信号；和在信号积累超过预定阈值电 平时发送输出。 00。
25、41 根据本发明的第十方面，提供一种监控环带式输送机的方法，其包括：感测环带式 输送机的惰辊的振动；生成对应于所感测的振动的信号；积累如此生成的多个信号；和在 信号积累超过预定阈值电平时发送输出。 0042 根据本发明的第十一方面，提供一种环带式输送机监控器，其使用根据本发明的 说 明 书CN 103597326 A 4/8页 8 第十方面的方法。 0043 根据本发明的第十二方面，提供环带式输送机的框架结构或其组件，框架结构或 其组件合并根据本发明的第一、第二或第四方面的任一方面的系统。 0044 根据本发明的第十三方面，提供根据本发明的第四或第六方面的环带式输送机的 框架结构或其组件。 0。
26、045 根据本发明的第十四方面，提供一种用于监控环带式输送机的系统，其包括用于 感测输送机的惰辊的振动并生成对应于所感测的振动的信号的传感器，和用于基于信号的 频率和/或振幅确定惰辊的状态的监控器，所述传感器与环带式输送机成一体。 0046 附图简述 0047 通过参考下文对如附图中所示的本发明的若干具体实施方案所进行的描述将更 好地理解本发明，其中： 0048 图1是根据一个实施方案的装配有监控系统的环带式输送机的部分透视图； 0049 图2是形成图1的环带式输送机的部分的框架结构的透视图； 0050 图3是图1的环带式输送机的惰辊的示意透视图； 0051 图4是图3的惰辊的端视图； 005。
27、2 图5是沿着图4的线5-5的截面； 0053 图6是根据一个实施方案的形成监控系统的部分的设备的示意图； 0054 图7是合并在图6所示的设备中的压电传感器的示意侧视图； 0055 图8是压电传感器的示意平面图；和 0056 图9是根据另一实施方案的装配有监控系统的环带式输送机的部分透视图。 具体实施方式 0057 所述图中的图1到图8所示的第一实施方案涉及根据第一实施方案的用于监控环 带式输送机11的监控系统10。 0058 环带式输送机11包括可在头辊和尾辊（未示出）周围移动并且通过介于惰辊15之 间而支撑的环带13。通常，环带13具有上运送负载的运行道和下返回运行道，每个运行道 由各自。
28、的惰辊15支撑。 0059 惰辊15被支撑在框架结构17上的辊座16中，框架结构17通常包括彼此连接的多 个框架区段19。图1示出一个框架区段19的部分和用于支撑环带的上运行道的惰辊15。 在所示配置中，惰辊座16是呈凹槽配置，其包括中央辊21和两个侧向辊23。 0060 框架结构17包括直立底座25，所述直立底座的配置如用于以已知方式收纳和支 撑惰辊15的支架27般。 0061 每个惰辊15包括通过容纳在轴承外壳（未示出）中的轴承（未示出）安装在轮轴33 上的辊壳31，所述轴承外壳合并在辊壳31的端部的壁39中。轮轴33具有被调适来收纳并 保持在支架27中的相对凸出的端部分34。 0062 。
29、系统10被配置来监控每个辊座16中的惰辊15的振动特性。 0063 振动是指示惰辊中的轴承的操作状态的惰辊的特性。当轴承处于良好操作状态 时，惰辊的振动量相对较小。随着轴承的磨损，惰辊的振动程度逐渐增加。因此，惰辊的振 动范围指示惰辊旋转所依赖的轴承状态。 说 明 书CN 103597326 A 5/8页 9 0064 在本实施方案中，系统10被调适来监控每个惰辊15的振动特性并在振动超过被 视为可接受的预定程度的情况下发起警告信号。如果惰辊座16中的任何一个或多个惰辊 15经历其操作状态的有害改变，那么所产生的振动被传输到框架结构17以被监控系统10 所检测。系统10个别通过框架结构17监控。
30、每个惰辊座16并发出具体有关于经历有害改 变的任何惰辊座的警告信号以不再以具有可接受极限的振动程度操作。当然，其它配置也 是可行的。举例来说，可对每个惰辊15进行个别监控。 0065 监控系统10包括与将要监控的每个惰辊15相关的设备40。设备40包括将组件 43并入外壳中的封装41。封装41在图6中示意示出。组件43包括传感器47和控制器 49。 0066 控制器49包括具有天线52的无线传输器51。 0067 控制器49还包括微控制器53、信号处理电路55和合并可再充电电池（未示出）的 电力控制电路57。 0068 传感器47包括振动传感器61，所述振动传感器被配置为可操作来生成对应于所 。
31、感测的振动的电压输出信号的压电传感器。压电传感器61包括悬臂型振动传感器（如图7 和图8中所示），悬臂型振动传感器包括梁63，其中纵侧63a具有邻近于其一端对振动作出 响应的质量块65。压电传感器61具有两个输出电极67，响应于梁63的振动移动跨所述两 个输出电极生成电压信号。 0069 从压电传感器61接收的电压信号由控制器49接收且被用来对合并在电力控制电 路57中的电池（未示出）进行充电。当电池（未示出）达到预定充电程度时，控制器49输出 信号到无线传输器51以促使传输器传输信号。在本实施方案中，由控制器49输出到传输 器51的信号包括用于致动传输器51的电压。换句话说，合并可再充电电池。
32、（未示出）的电 力控制电路57构成用于传输器51的电源，其中传输器由呈供应自电力控制电路57的电压 形式的输出致动。 0070 以此方式，从传感器61的振动获取的能量被用来对传感器系统进行供电并操作 传感器系统。在替代实施方案中，应了解能量还可通过替代配置获取。例如，在一个实施方 案（未示出）中，传感器可通过磁感应而被供电。在这个实施方案中，磁感应可通过这种方式 达成：将多个磁铁并入输送机框架中，使得经过安装在框架上的每个磁铁的环形传感器的 移动（旋转或其它形式）以类似于上述振动实例的方式在传感器中引起电压和/或电流。 0071 将显然的是使用如所述的压电传感器的系统的优点之一在于其不需要本地。
33、电源 （诸如电池）或网状电源（诸如市电）来运作。因此，可减轻与维护和不充足或不可预测电源 的错误相关的问题。此外，安装和持续的维护成本问题通过系统可从周围条件或从可获自 正在被监控或测量的源的废能获得其电源的方式而得以明显最小化。更进一步说，所述系 统对可被采用的不同监控或测量系统的尺寸和潜在位置的限制可能较小。因此所述系统可 能允许安装在远处或难以够到设备部件的区域之处同时无需外部电源来对其进行操作。 0072 然而，应了解在替代实施方案中，系统可用本地电源（诸如电池）或其它电源（例 如，电容器）供电。即，可能不存在能量获取机构或可能存在能量获取机构与本地电源（诸如 传统的电力连接）的组合，。
34、使得系统可根据需要从获取的电源切换到本地电源。这种实施方 案可在传感器无法生成足够电信号且可需要通过放大而获得辅助的情形下存在用途。 0073 替代地，在系统不利用压电传感器且不“生成”任何电信号或电压/电流的情况 说 明 书CN 103597326 A 6/8页 10 下，使用传统电源来对传感器提供电力使得可生成适当信号。这些变动是在本领域技术人 员所认识到的范围之内。而且，还应了解尽管本文所述的实施方案涉及压电传感器和振动 （即，机械移动）的检测，但是系统还可利用被配置来感测任何一个或多个合适参数的任何 合适的传感器或传感器的组合，包括但不限于间接检测运动的运动传感器（例如，红外线或 其它。
35、“视觉”传感器）、检测温度变化的热传感器（因为温度升高与磨损和摩擦相关联）、听觉 传感器（被配置来检测辊所产生的噪音的变化），或能够捕获涉及与辊的状态相关联的物理 参数的信息的任何其它传感器。这类变动也在本领域技术人员所认识到的范围内。 0074 相应地，由于可使用不同类型的传感器（单独或组合），所以由所述一个或多个传 感器发送的信号（且因此从传感器收集的信息或数据）也可发生改变。信号可以模拟或数字 信号的形式提供，并且信号和/或从信号获得的信息或数据可被收集并以任何合适方式存 储。 0075 回到监控系统10，还提供被调适来接收由传输器51传输的信号的处理器（未示 出）。处理器（未示出）被配。
36、置来监控从传输器51接收的信号的频率和/或振幅并在规定时 段内传输信号的数量超过预定可允许极限的情况下发起警报。在规定时段内传输信号的数 量超过预定可允许极限的情形指示各自惰辊的操作的有害改变；即，只要惰辊的状态存在 有害改变，传输器51所传输的信号的频率和/或振幅就会相应增加。 0076 在本实施方案中，处理器还被配置成在规定时段内信号并非从传输器51接收的 情况下提供指示。这个配置的有利之处在于其提供例行检查以确认系统正常运转并在发生 故障的情况下提供警告。 0077 应了解尽管前文描述提及信号的频率和/或振幅被用来确定是否发起警报，但是 可利用信号的任何其它合适特性。举例而言，信号的形状。
37、、信号的分量分析（诸如确定折拐 或不连续点）或信号的任何其它伪像可用来确定是否应发起警报。 0078 而且，尽管前文描述提及警报是取决于到达的预定的可允许极限或阈值，但是用 于确定是否应发起警报的方法取决于所接收的信号（和从信号获得的数据或信息），因此应 了解任何适当触发状态可被用作发起警报的根据。在一个实例中，发起警报必须符合多个 标准。所述多个标准可包括获得有关信号的多个伪像或特性的信息，包括但不限于信号的 频率、振幅、分量的分析，或可从信号获得的任何其它信息或数据。 0079 指示还可呈任何适当形式，其包括视觉指示、触觉指示、听觉指示或其任何组合。 系统的优点在于其可被配置来自动标示警告。
38、而无需操作员介入的方式。因此，其可允许更 具成本效益的维护解决方案，更少地依赖于工作人员手动检查组件并且减少关键设备的停 机时间。 0080 处理器可被定位在任何适当位置。在一种配置中，处理器可被定位在中央控制站。 这种配置将特别适于配置有共同单元来接收并监控由多个传输器51传输的信号的情形。 在另一配置中，处理器可被定位在环带式输送机上。在又一配置中，处理器可被配置为移动 配置，所述移动配置被调适来相对于环带式输送机移动并且随后与各个传输器51配准以 从传输器接收传输的信号。移动配置可采用任何适当形式，举例来说，诸如被调适来沿着输 送机行进的单元，或被调适来通过操作员沿着输送机承载或以其它方。
39、式运输的单元。 0081 在本实施方案中，设备40与每个惰辊15成一体，如图5所示。具体来说，每个惰 辊15具有容纳在惰辊的限制范围内且从而受惰辊保护的设备40。这可为设备40提供密封 说 明 书CN 103597326 A 10 7/8页 11 环境并且使其与湿气、尘土、脏物或输送机11周围环境中的其它污染物质隔离。在所示配 置中，每个惰辊15具有内腔18，各自的设备40容纳在所述内腔中并且从而容纳在惰辊的限 制范围内。 0082 这个配置是有利的，原因在于惰辊15可被供应并装配设备40于适当位置，从而避 免在输送机11内的惰辊发生改变的情形下改装设备40的任何需求。 0083 设备40经过。
40、定向使得压电传感器61的梁63的纵向延伸大致平行于惰辊的旋转 轴以增强对振动的响应性。此外，梁63的纵侧63a被如此定位以便对振动作出最优响应。 0084 通常，系统10经过校准使得压电传感器61对惰辊15的振动作出响应。传感器61 还被构造来区分外部振动，诸如一般通过环带式输送机的操作生成周围振动，包括环带13 的行进运动和由运载在环带上的材料引起的振动。 0085 现在参考图9，示出根据第二实施方案的装配有监控系统100的输送机带13。根 据第二实施方案的监控系统100在许多方面与根据前述实施方案的监控系统10类似并且 因此使用相似的参考符号来标注用于等效功能的部件。 0086 在参考图9。
41、描述的实施方案中，系统100被构造来个别监控每个惰辊15。换句话 说，存在与将被监控的每个惰辊相关的专用设备40。传感器47可被直接耦接到惰辊15，诸 如通过安装在惰辊的端壁或轴承上。在所示配置中，设备40被安装在环带式输送机11的 端壁39上，其中压电传感器61被耦接到相邻轴承。在另一配置中，设备40将与环带11一 起行进并且周期性地移动为与惰辊15配准以感测其振动。 0087 这个配置是有利的，其原因在于环带11可以其带材料长度供应，每个长度使设备 40合并于其中的适当位置处。 0088 取代传感器47被嵌入环带13中的是，传感器可间接耦接到惰辊，诸如通过安装在 框架区段19上使其紧邻所涉。
42、及的惰辊。在图6中，仅中央辊21被示为装配有设备40，设备 40可替代地定位于环带13上其不会妨碍环带式输送机的操作的位置处。举例来说，设备40 可定位在环带13的下侧上以沿着在各个惰辊15之间经过的路径行进。通常两个侧向惰辊 23将被定位以免受到由环带输送的材料的损坏，或替代地将被保护而免受到这类材料的任 何损坏。 0089 在未示于图中的又一实施方案中，设备40可被合并在框架结构17中；具体来说在 框架元件19内。优选地，设备将与框架元件19成一体并且被容纳在其限制范围内的受保 护位置。在这种配置下，系统将通过框架元件19监控各自的惰辊座16。如果在惰辊座16 中的任何一个或多个惰辊15经。
43、历其操作状态的有害改变，那么所产生的振动被传输到框 架元件19以被传感器检测到。这将提供惰辊座中的惰辊15之一已经经受其操作状态的有 害改变的指示，但是其将不一定识别有缺陷的特定惰辊。 0090 这个配置是有利的，原因在于框架元件19可被供应并安装设备40于适当位置，从 而避免改装设备40的任何需求。 0091 在对本实施方案的变动中，框架元件19可合并对应于由框架元件支撑的每个惰 辊15的各自设备40。在这种配置下，每个设备40的传感器47将通常被定位为紧邻各自的 惰辊并且被校准为对其振动作出响应，同时区分支撑在框架元件上的另一惰辊振动以及还 有周围振动。 0092 合并在设备40中的传输器。
44、51可与共同处理器（未示出）通信，或替代地可存在与 说 明 书CN 103597326 A 11 8/8页 12 每个传输器相关的单独处理器。 0093 根据前述内容，显然的是本实施方案的每个提供用于监控环带式输送机中的惰辊 的操作状态的简单而高效的系统。系统寻求允许已经经历其操作状态的有害改变的惰辊在 辊轴承出现故障并对环带造成破坏并且因此出乎意料地停止环带式输送机的操作之前被 识别。 0094 根据每个实施方案的监控系统促进预测性维护策略来避免因出乎意料地停止环 带式输送机而引起的生产损失。 0095 应明白本发明的范畴不限于所描述的实施方案的范畴。 0096 在所述实施方案中，处理器（未。
45、示出）被调适为监控从传输器51接收的信号的频率 并且在多个信号被传输的情况下发起警报。在另一实施方案中，处理器被调适为监控从传 输器51接收的信号的振幅并且响应于特定振幅或振幅范围的存在而发起警报。在又一实 施方案中，处理器被配置来监控从传输器51接收的信号的频率和振幅两者。 0097 在又一实施方案中，由传感器生成的信号的参数可指示惰辊的状态。换句话说，代 替生成信号的频率表示惰辊的状态的是，信号的参数本身表示被监控的状态。信号的参数 可呈任何适当形式，举例来说，诸如信号振幅、信号频率或其组合。 0098 应明白尽管本文描述的具体实施方案参考被配置来用于双重目的（即，提供指示 磨损的信号并且。
46、获取能量）的单个传感器，但是其它实施方案可利用被配置来每个提供不 同功能的多个传感器。即，在一个具体实施方案中，第一传感器操作来提供指示磨损的信 号，而第二传感器仅用于获取能量的目的。在另一具体实施方案中，可能提供能够获取能量 和/或提供信号两者的多个传感器。在这样一个实施方案中，控制器可能能够根据需要切 换每个传感器的功能。 0099 换句话说，以动态方式利用多个传感器的实施方案处于本文所述的宽泛发明概念 内。 0100 尽管所述实施方案涉及监控环带式输送机中的惰辊，但是应了解本发明可应用于 监控任何旋转机器、装置或元件。 0101 贯穿说明书和权利要求书，除非上下文另有要求，词“包括（co。
47、mprise）”或诸如 “包括（comprises或comprising）”的变体将被理解为暗指包括所述整体或一组整体，但不 排除任何其它整体或任何其它组的整体。 说 明 书CN 103597326 A 12 1/5页 13 图1 说 明 书 附 图CN 103597326 A 13 2/5页 14 图2 说 明 书 附 图CN 103597326 A 14 3/5页 15 图3 图4 图5 说 明 书 附 图CN 103597326 A 15 4/5页 16 图6 图7 说 明 书 附 图CN 103597326 A 16 5/5页 17 图8 图9 说 明 书 附 图CN 103597326 A 17 。