齿轮箱及轨道交通车辆的制作方法

本发明涉及齿轮箱技术领域，尤其是涉及一种齿轮箱及轨道交通车辆。

背景技术：

目前国内应用的轨道交通齿轮箱，如高铁、地铁、城轨车辆齿轮箱等，是轨道交通车辆的关键部件之一。齿轮箱由齿轮、箱体、轴承及润滑机构等组成，是轨道交通车辆的动力传动装置，负责将电机的动力传送到动车上，使其实现高速奔跑。齿轮箱作为动车核心部件之一，是动车传动系统中最重要的传动环节之一，关系到轨道交通车辆的行车安全和乘客生命财产安全。

然而，在运行过程中，轨道交通齿轮箱的工作条件十分恶劣，不但工作负载较大，而且还频繁承受着来自包括线路在内的各种振动和冲击载荷。在实际运用中，齿轮箱也是故障频出。

在轨道交通车辆行车过程中，不能确定齿轮箱是否处于有效的工作状态，也即，齿轮箱的齿轮等部件是否处于断裂、磨损。因齿轮箱在轨道交通车辆中的重要作用和影响，这对行车安全极为不利，存在很大的安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种齿轮箱及轨道交通车辆，以解决现有技术中存在的不能确定齿轮箱是否处于有效的工作状态，存在很大的安全隐患的技术问题。

本发明提供的一种齿轮箱，所述齿轮箱包括：齿轮箱本体、振动传感器、信号处理系统以及数据显示系统；

所述振动传感器设置在所述齿轮箱本体上，用于检测所述齿轮箱本体的振动信号；所述信号处理系统与所述振动传感器电连接，用于对所述振动信号进行傅里叶变换、倒频谱分析以及细化普分析，以得出信号中的周期成分和变频带的细微结构；所述数据显示系统与所述信号处理系统电连接，用于显示所述信号处理系统的分析结果。

进一步地，所述信号处理系统包括数据采集卡和信号处理器；

所述振动传感器、所述数据采集卡、所述信号处理器与所述数据显示系统依次电连接，所述数据采集卡用于放大接收的振动信号；所述信号处理器用于对所述振动信号进行傅里叶变换、倒频谱分析以及细化普分析。

进一步地，所述信号处理器包括过滤模块与分析模块；

所述过滤模块与所述数据采集卡电连接，用于过滤出所述齿轮箱本体的回转部件的振动信号；所述分析模块与所述过滤模块电连接，用于对回转部件的振动信号进行傅里叶变换、倒频谱分析以及细化普分析。

进一步地，所述齿轮箱本体包括箱体以及设置在所述箱体上的端盖；

所述振动传感器设置在所述端盖上。

进一步地，所述数据显示系统包括显示屏；

所述显示屏设置在所述齿轮箱本体上，所述显示屏与所述信号处理系统电连接。

进一步地，所述信号处理器还包括数据储存模块；

所述数据储存模块与所述分析模块电连接，用于储存所述分析模块的分析结果。

进一步地，所述端盖上设置有安装槽；所述振动传感器设置在所述安装槽内。

进一步地，所述安装槽的开口处转动连接有保护盖。

进一步地，本发明还提供一种轨道交通车辆，所述轨道交通车辆包括本发明所述的齿轮箱。

进一步地，轨道交通车辆包括车辆控制系统；

所述车辆控制系统与所述信号处理系统电连接。

本发明提供的齿轮箱，在齿轮箱本体上设置振动传感器，振动传感器检测齿轮箱本体的振动信号，并将该振动信号传输至信号处理系统。信号处理系统对接收到的振动信号进行傅里叶变换、倒频谱分析以及细化普分析，以得出信号中的周期成分和变频带的细微结构。数据显示系统与信号处理系统电连接，显示出信号处理系统的分析结果，也即显示出信号中的周期成分和变频带的细微结构。使用者通过数据显示系统显示出的信号中的周期成分和变频带的细微结构来判断齿轮箱本体是否处于有效工作状态，也即，齿轮箱本体的齿轮等部件是否处于磨损、断裂等状况。

本发明提供的齿轮箱，通过设置振动传感器、信号处理系统以及数据显示系统，使用者可从数据显示系统上显示出的振动信号的周期成分和变频带的细微结构来判断齿轮箱是否处于有效工作状态，从而对齿轮箱进行故障诊断，从而对齿轮箱进行及时维修或者更换，避免存在安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的齿轮箱的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的齿轮箱中信号处理系统的工作示意图。

附图标记：

1-齿轮箱本体； 2-振动传感器； 3-信号处理系统；

4-数据显示系统； 11-箱体； 12-端盖；

31-数据采集卡； 32-过滤模块； 33-分析模块；

34-数据储存模块；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的齿轮箱的结构示意图；图2为本发明实施例提供的齿轮箱中信号处理系统的工作示意图，如图1和图2所示，本发明提供的一种齿轮箱，该齿轮箱包括：齿轮箱本体1、振动传感器2、信号处理系统3以及数据显示系统4；

振动传感器2设置在齿轮箱本体1上，用于检测齿轮箱本体1的振动信号；信号处理系统3与振动传感器2电连接，用于对振动信号进行傅里叶变换、倒频谱分析以及细化普分析，以得出信号中的周期成分和变频带的细微结构；数据显示系统4与信号处理系统3电连接，用于显示信号处理系统3的分析结果。

本发明提供的齿轮箱，在齿轮箱本体1上设置振动传感器2，振动传感器2检测齿轮箱本体1的振动信号，并将该振动信号传输至信号处理系统3。信号处理系统3对接收到的振动信号进行傅里叶变换、倒频谱分析以及细化普分析，以得出信号中的周期成分和变频带的细微结构。数据显示系统4与信号处理系统3电连接，显示出信号处理系统3的分析结果，也即显示出信号中的周期成分和变频带的细微结构。使用者通过数据显示系统4显示出的信号中的周期成分和变频带的细微结构来判断齿轮箱本体1是否处于有效工作状态，也即，齿轮箱本体1的齿轮等部件是否处于磨损、断裂等状况。

本发明提供的齿轮箱，通过设置振动传感器2、信号处理系统3以及数据显示系统4，使用者可从数据显示系统4上显示出的振动信号的周期成分和变频带的细微结构来判断齿轮箱是否处于有效工作状态，从而对齿轮箱进行故障诊断，从而对齿轮箱进行及时维修或者更换，避免存在安全隐患。

如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，信号处理系统3包括数据采集卡31和信号处理器；振动传感器2、数据采集卡31、信号处理器与数据显示系统4依次电连接，数据采集卡31用于放大接收的振动信号；信号处理器用于对振动信号进行傅里叶变换、倒频谱分析以及细化普分析。

本实施例中，数据采集卡31将振动传感器2检测到的振动信号进行放大，然后再传输至信号处理器对其进行处理分析，这样的设置可使得信号处理器接收到的信号清晰，提高信号处理器的分析结果的准确性。

如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，信号处理器包括过滤模块32与分析模块33；过滤模块32与数据采集卡31电连接，用于过滤出齿轮箱本体1的回转部件的振动信号；分析模块33与过滤模块32电连接，用于对回转部件的振动信号进行傅里叶变换、倒频谱分析以及细化普分析。

本实施例中，将信号处理器设置为过滤模块32与分析模块33，振动传感器2将检测到的振动信号传输至过滤模块32，过滤模块32将接收到的振动信号进行过滤处理，从而过滤出齿轮箱本体1的回转部件的振动信号，也即齿轮、轴承、轴等部件的振动信号，分析模块33对回转部件的振动信号进行分析即可。也即，过滤模块32将回转部件之外的振动信号过滤掉，只将回转部件的振动信号传输至分析模块33进行分析，从得出回转部件的分析结果，使用者可准确判断出回转部件的工作状况，提高故障诊断的准确性。

如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，齿轮箱本体1包括箱体11以及设置在箱体11上的端盖12；振动传感器2设置在端盖12上。

本实施例中，将振动传感器2设置在端盖12上，由于端盖12靠近齿轮位置，使得振动传感器2检测到的振动信号更清晰，进一步提高检测的准确性。

如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，数据显示系统4包括显示屏；显示屏设置在齿轮箱本体1上，显示屏与信号处理系统3电连接。

本实施例中，显示屏设置在齿轮箱本体1上，显示屏与信号处理系统3电连接，使用者通过显示屏察看信号处理器的分析结果，从而方便使用者察看和使用。

如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，信号处理器还包括数据储存模块34；数据储存模块34与分析模块33电连接，用于储存分析模块33的分析结果。

本实施例中，信号处理器包括数据储存模块34，数据储存模块34将分析模块33的分析结果储存，使用者可察看到历史分析结果，从而更全面的了解到齿轮箱的工作状态。

如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，端盖12上设置有安装槽；振动传感器2设置在安装槽内。

本实施例中，在端盖12上设置安装槽，将振动传感器2设置在安装槽内，减少了振动传感器2占用的空间。

如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，安装槽的开口处转动连接有保护盖。

本实施例中，在安装槽的开口处转动连接保护盖，当需要安装或者取出振动传感器2时，使用者可转动保护盖打开安装槽的开口，安装完毕后，转动保护盖封闭安装槽的开口，避免外部灰尘等杂质进入安装槽内，保持振动传感器2的干净整洁，延长振动传感器2以及齿轮箱的使用寿命。

在上述实施例的基础上，进一步地，本发明还提供一种轨道交通车辆，该轨道交通车辆包括本发明的齿轮箱。

本发明提供的轨道交通车辆，在齿轮箱本体1上设置振动传感器2，振动传感器2检测齿轮箱本体1的振动信号，并将该振动信号传输至信号处理系统3。信号处理系统3对接收到的振动信号进行傅里叶变换、倒频谱分析以及细化普分析，以得出信号中的周期成分和变频带的细微结构。数据显示系统4与信号处理系统3电连接，显示出信号处理系统3的分析结果，也即显示出信号中的周期成分和变频带的细微结构。使用者通过数据显示系统4显示出的信号中的周期成分和变频带的细微结构来判断齿轮箱本体1是否处于有效工作状态，也即，齿轮箱本体1的齿轮等部件是否处于磨损、断裂等状况。

本发明提供的轨道交通车辆，通过设置振动传感器2、信号处理系统3以及数据显示系统4，使用者可从数据显示系统4上显示出的振动信号的周期成分和变频带的细微结构来判断齿轮箱是否处于有效工作状态，从而对齿轮箱进行故障诊断，从而对齿轮箱进行及时维修或者更换，避免存在安全隐患。

在上述实施例的基础上，进一步地，轨道交通车辆包括车辆控制系统；车辆控制系统与信号处理系统3电连接。

本实施例中，车辆控制系统与信号处理系统3电连接，使用者可在驾驶室内通过车辆控制系统控制信号处理系统3，方便使用者操作控制使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。