本发明涉及工程机械技术领域,具体涉及车载式工程机械故障诊断仪。
背景技术：
随着我国经济的发展，机械制造业和公路交通运输业发展迅猛，对机械设备控制技术和设备的需求与日俱增，机械设备的故障显得尤为重要，然而相应的故障检测技术还没有得到相应的快速发展。
目前，整个行业中对于工程机械的故障报错技术比较薄弱，由于工程机械工作环境复杂，设备繁多，在出现故障的情况下需要靠人工进行逐一排查找到问题所在，因此经常不能及时找出原因，导致工作效率低下。不仅影响了工作进度，还不能对可能出现的问题进行及时的分析预警，为后续的工作遗留了安全隐患，可见由此带来的负面影响是非常大的。
随着整个行业对工程机械故障报错的需求越来越强烈，解决该技术问题的迫切性也越来越大。由于工程机械工作环境复杂，设备繁多，在出现故障的情况下经常不能及时找出原因；能通过实时数据采集快速定位到故障设备，也能统计设备使用情况。
技术实现要素：
为了解决以上技术问题，本发明公开了车载式工程机械故障诊断仪，旨在通过记录和检测工程机械CAN总线上的各种数据，对工程机械的运行情况进行分析处理，在工作运行中对工作隐患进行预警，在出现故障之后可对具体故障做出指示，避免了人工排查，节省大量时间，提高了效率，保障了工程机械工作的顺利进行。
本发明采用的技术方案是：
车载式工程机械故障诊断仪，包括壳体和电路板组件。电路板组件连接到外部的工程机械的CAN总线，将总线的数据进行收集和分析，从而得到对故障的诊断。壳体将电路板组件进行包裹保护，并且实现良好的散热、防震性能。
具体地说，所述的壳体包括上壳和下壳，上壳与下壳设有对应的螺纹孔，螺纹孔内设有紧固螺栓。一般上壳和下壳为方形壳体，在壳体的四角处设置螺纹孔；在此基础上，除了使用螺纹孔配合螺栓连接上壳与下壳，还可采用插销、卡扣等方式对上壳和下壳进行连接。
进一步的，下壳内设置有用于安装电路板组件的安装座，安装座上设有连接孔。安装座沿着下壳内部的边缘处设置，且安装座的数量至少为二，当下壳为方形时，安装座设置在下壳的四角处。
进一步的，下壳的内底部还设有与安装座的高度相同的第一导热柱；所述的上壳内设置有第二导热柱，第一导热柱和第二导热柱分别与电路板组件接触导热。
第一导热柱卡嵌在下壳的内底部，接触到电路板组件的底部，且对电路板组件起到支撑的作用；第二导热柱卡嵌在上壳的内顶部，接触电路板组件的上部，同时对电路板组件起到压紧的作用。
进一步的，所述的电路板组件包括主板和核心板，主板固定在安装座上，主板上设有依次连通的输入防反接电路、共模滤波电路和过压防护电路，输入防反接电路与数据线连接头电连接；核心板安装在上壳内部，并与主板电连接。输入防反接电路中设置单向二极管、瞬态抑制二极管和自恢复保险丝；共模滤波电路中设置有共模线圈电感；过压防护电路中设置有定值电阻、稳压二极管和MOS管。
再进一步，为了对核心板电路进行保护，达到防止干扰、不受雷击浪涌或电压尖峰破坏，所述的主板上设置有隔离电源模块，隔离电源模块与核心板的电连接。
再进一步，为了防止掉电导致数据损坏，所述的主板上设置有电容，电容与主板的供电电路相连。
再进一步，为了保证诊断仪的正常工作，主板上集成了看门狗。
上壳与下壳的连接处设有配合的连接口，连接口处设有数据线连接头，数据线连接头与电路板组件电连接；所述下壳的下部设有防震支架。
再进一步，所述的数据线连接头为防水接头。
进一步的，为了加强诊断仪内部的散热，所述的上壳侧壁面上设置有透气孔，透气孔内设置有透气阀。常态下可调整透气阀与透气孔的连接关系，实现气密性的改变，从而将诊断仪内部的温度保持在适当的范围内，提高诊断仪的工作效率和工作速率。
再进一步，所述的透气阀为螺纹式、压入式、卡扣式或者扭扣式透气阀；还可以采用在透气孔处设置呼吸片的方式进行透气。
进一步的，所述的主板上设有多个指示灯，上壳设有与指示灯数量相同的灯孔，指示灯位于灯孔内。主板上设置有不同的电路，每条电路的通断表示不同的工作状态；为了更加直接的展示诊断仪的工作状态，在主板的主电路、主板与核心板之间的供电电路、输入防反接电路和隔离电源模块所在的电路分别接入一个指示灯，且每个电路的指示灯颜色不同。
再进一步，所述的上壳与下壳的侧壁面上设有对应的卡槽或卡块，上壳和下壳通过卡槽和卡块的配合进行连接定位。这样设置的意义在于，对上壳和下壳的定位更加准确，同时连接更加牢固。
再进一步，考虑到该诊断仪为车载设备，为了降低使用过程中的震动，所述的防震支架包括至少两个长条形的连接件，连接件的两端设置有螺栓，连接件上还设有至少两个连接孔，连接孔内设有与下壳连接的插销机构，连接孔与插销机构之间设有柔性圈。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.本发明通过电路板组件连接工程机械的CAN总线，实现对CAN总线数据的收集和分析，从而达到故障的检测，节省了人的时间和精力，效率高，十分方便。
2.本发明通过设置防震支架，使诊断仪的工作状态更加稳定，减少了外部环境的干扰，提高了检测过程中的准确性。
3.本发明通过设置第一导热柱和第二导热柱，实现了对电路板组件的热量传导，对降低诊断仪内部的温度有十分积极的作用，合理有效控制了诊断仪内部的温度，提高了诊断仪工作的效率和准确性，减少了死机的几率。
4.本发明通过设置透气孔和透气阀，可实现诊断仪内部的热量通过空气对流的方式实现热交换，对诊断仪内部温度的控制更加简单直接，便于提高诊断仪的工作效率和工作准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅表示出了本发明的部分实施例，因此不应看作是对范围的限定，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它相关的附图。
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的分解图。
图3是上壳的结构示意图。
图4是下壳的结构示意图。
图5是连接头的结构示意图。
图6是防震支架的分解图。
图7是部分电路原理图。
图8是隔离电源模块电路原理图。
图9是电容的电路原理图。
上述附图中，附图标记对应的名称为：1-上壳，101-第一导热柱，102-透气孔，103-指示灯，2-下壳，201-第二导热柱，202-安装座，203-连接孔，3-透气阀，4-防震支架，401-柔性圈，402-连接件，403-插销套，404-插销，5-数据线连接头，501-凸条，502-定位端口，503-连接扣，6-灯孔，7-紧固螺栓，701-螺纹孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图1-图9所示，本实施例公开了车载式工程机械故障诊断仪，包括壳体和电路板组件。电路板组件连接到外部的工程机械的CAN总线，将总线的数据进行收集和分析，从而得到对故障的诊断。
壳体为长方体形，将电路板组件进行包裹保护，并且实现良好的散热、防震性能。
具体地说，如图2所示，所述的壳体包括上壳1和下壳2，上壳1与下壳2设有对应的螺纹孔701，螺纹孔701内设有紧固螺栓7。在上壳1和下壳2的四角处均有外延的翼状结构，且上壳1和下壳2的翼状结构相对应贴合，翼状结构上设置螺纹孔701。
同时，如图1所示，上壳1的上表面、上壳1的侧壁面、下壳2的下表面、下壳2的侧壁面以及翼状结构的表面设置有镂空的槽状结构，这样设置的意义在于：通过镂空的槽状结构可以减少上壳1和下壳2的壁厚，便于壳体散热；同时能够镂空的结构更加节省材料，壳体的重量更小。
如图3、图4所示，下壳2内设置有用于安装电路板组件的安装座202，安装座202上设有连接孔203。安装座202沿着下壳2内部的边缘处设置，且安装座202的数量为四，下壳2的四个角落处分别设置有一个安装座202，安装座202的高度正好为下壳2内部高度的一半。
安装座202上的连接孔203内部设有螺纹，电路板组件上设置有与安装座202上的连接孔203位置对应的通孔，通过螺栓将电路板组件固定在安装座202。
下壳2的内底部还设有与安装座202的高度相同的第一导热柱101；所述的上壳1内设置有第二导热柱201，第一导热柱101和第二导热柱201分别与电路板组件接触导热。
第一导热柱101卡嵌在下壳2的内底部，接触到电路板组件的底部，且对电路板组件起到支撑的作用。第一导热柱101数量为一，且第一导热柱101为长方体状，第一导热柱101由金属材料制成，在本实施例中优选采用铜材料。第一导热柱101与电路板组件接触的断面设置有导热硅脂，便于与电路板组件之间接触良好，导热均匀。
第二导热柱201卡嵌在上壳1的内顶部，接触电路板组件的上部，同时对电路板组件起到压紧的作用。第二导热柱201数量为三，且第二导热柱201为长方体状，第二导热柱201由金属材料制成，在本实施例中优选采用铜材料。第二导热柱201与电路板组件接触的断面设置有导热硅脂，便于与电路板组件之间接触良好，导热均匀。
电路板组件包括主板和核心板，主板和核心板均为PCB电路板。主板固定在安装座202上，主板上设有依次连通的输入防反接电路、共模滤波电路和过压防护电路，输入防反接电路与数据线连接头5电连接；核心板安装在上壳1内部，并与主板电连接。
主板的下表面与第一导热柱101接触连接，核心板的上表面与第二导热柱201接触连接。
如图7所示，输入防反接电路中设置单向二极管、瞬态抑制二极管和自恢复保险丝，单向二极管采用ES2B型号的产品，瞬态抑制二极管采用SMBJ18CA或者SMBJ51CA型号的产品，自恢复保险丝采用MSM110\\33型号的产品；共模滤波电路中设置有共模线圈电感，共模线圈电感的采用ACM1211-102-2PL型号的产品；过压防护电路中设置有定值电阻、稳压二极管和MOS管，定值电阻的数量为三，且均采用20K/1％SR0603系列的产品，三个电阻的阻止分别为29欧姆、30欧姆和31欧姆，稳压二极管数量为二，且分别采用MMSZ5242B和MMSZ5258B型号的产品，MOS管数量为二，分别采用IRFR6215PBF和ME2301型号的产品。
如图8所示，为了对核心板电路进行保护，达到防止干扰、不受雷击浪涌或电压尖峰破坏，所述的主板上设置有隔离电源模块，隔离电源模块与主板或者核心板电连接。在本实施例中隔离电源模块采用URB2405YMD-10WR3并构成金升阳隔离电源模块电路中。
如图9所示，为了防止掉电导致数据损坏，所述的主板上设置有电容，电容与主板的供电电路相连。电容的作用为蓄电，在诊断仪正常工作的过程中对电容进行充电，当外部供电断开之后，电容在短时间内进行供电，保证诊断仪内部的数据不丢失。
为了保证诊断仪的正常工作，主板上集成了看门狗。
如图5所示，上壳1与下壳2的连接处设有配合的连接口，连接口处设有数据线连接头5，数据线连接头5与电路板组件电连接；
为了保证诊断仪与外部连接安全可靠，所述的数据线连接头5采用防水接头。防水接头包括多根连接端子和定位端口502，定位端口502为椭圆形的围板，围板上设置有至少两条定位凸条501，还设置有一个连接扣503，连接扣503上设有两个用于固定外部数据线的固定孔，连接扣503内还设有两条用于外部数据线定位的滑槽。
为了加强诊断仪内部的散热，所述的上壳1侧壁面上设置有透气孔102，透气孔102内设置有透气阀3。常态下可调整透气阀3与透气孔102的连接关系，实现气密性的改变，从而将诊断仪内部的温度保持在适当的范围内，提高诊断仪的工作效率和工作速率。
在本实施例中，所述的透气阀3为螺纹式透气阀3。
主板上设有红黄蓝白四个LED指示灯103，上壳1设有与指示灯103数量相同的灯孔6，指示灯103位于灯孔6内。主板上设置有不同的电路，每条电路的通断表示不同的工作状态；为了更加直接的展示诊断仪的工作状态，在主板的主电路、主板与核心板之间的供电电路、输入防反接电路和隔离电源模块所在的电路分别接入一个指示灯103，且每个电路的指示灯103颜色不同。
上壳1的侧壁面上设有卡块，下壳2的侧壁面上设有与卡块对应的卡槽，上壳1和下壳2通过卡槽和卡块的配合进行连接定位。
考虑到该诊断仪为车载设备，为了降低使用过程中的震动，所述下壳2的下部设有防震支架4。
如图6所示，所述的防震支架4包括两个长条形的连接件402，连接件402的两端分别设置有螺栓，防震支架4通过螺栓连接到外部并进行固定；连接件402上还设有两个连接孔203，连接孔203内设有与下壳2连接的插销404机构，连接孔203与插销404机构之间设有柔性圈401。
下壳2设置有与插销404机构连接的通孔，插销404机构包括插销404和插销套403，插销404与通孔连接，插销套403套在插销404上，同事插销套403的外部套上柔性圈401，柔性圈401再被连接孔203卡紧。
柔性圈401是采用橡胶材料制成的工字圈。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述设计原理，为解决同样的技术问题，即使在本发明所公开的结构基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案实质仍与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。