基于复合信息传感器齿轮箱的位置序列采样装置的制造方法

文档序号:8638370阅读:301来源:国知局
基于复合信息传感器齿轮箱的位置序列采样装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及自动化领域,尤其涉及一种基于复合信息传感器齿轮箱的位置序列采样装置。
【背景技术】
[0002]齿轮箱是传动系统重要组成部件,广泛应用在工程机械、船舶以及航空航天等领域,作为核心传动部件,齿轮箱的健康状态直接影响着机械设备的正常运转。齿轮箱由于变速变载以及高油温等极端工作环境,经常导致齿轮裂纹、剥落、点蚀甚至断齿等故障,大幅度降低齿轮箱工作性能的稳定性,严重时造成灾难性后果。
[0003]目前已有众多学者对齿轮箱故障诊断展开了一系列的研宄,往往通过在齿轮箱轴承座以及基体上布置振动加速度传感器拾取齿轮箱时域振动信号,通过时域参数、频域特征以及一些智能算法对齿轮箱的健康状态做出评价;另外,目前也有一些学者对多信息故障诊断方面展开研宄,同时采集机械设备的时域振动信号、温度信号及噪声信号等对设备健康状态进行诊断,并取得一些效果,但在齿轮箱诊断方面应用较少。
[0004]综上所述,目前齿轮箱故障诊断主要基于时域采样方法进行诊断,导致齿轮箱在变转速和变载荷等复杂工况下造成时域采样的定位不精确、频率模糊等问题;另外,齿轮箱健康状态影响因素众多,单靠振动信号来判断明显不足,且一般振动测量为广域信号,即传感器布置在齿轮箱箱体、轴承座上,由于传递路径和界面能量耗散的影响,致使测量的振动信号无法精确反映振源信息,为齿轮箱健康状态判定造成很大的困难。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题,特别创新地提出了一种基于复合信息传感器齿轮箱的位置序列采样装置。
[0006]为了实现本实用新型的上述目的,本实用新型提供了一种基于复合信息传感器的齿轮箱位置序列采样装置,其关键在于,包括:
[0007]均匀分布在齿轮齿根处的光纤传感器,所述光纤传感器信号输出端连接光信号测量处理单元信号输入端,振动加速度传感器分布在轴承座和齿轮箱体上,所述振动加速度传感器信号输出端连接信号采集处理单元振动信号输入端,温度传感器浸泡在齿轮箱体机油中,所述温度传感器信号输出端连接信号采集处理单元温度信号输入端。
[0008]上述技术方案的有益效果为:通过光纤传感器、光信号测量处理单元等电路元器件实现齿轮箱位置序列采样。
[0009]所述的基于复合信息传感器齿轮箱的位置序列采样装置,优选的,所述光信号测量处理单元包括:滑环、耦合器、光信号处理模块、探测器,
[0010]滑环数据连接线连接光纤传感器信号输出端,所述滑环数据交互端连接耦合器,所述耦合器信号输出端连接探测器信号输入端,所述探测器信号输出端连接光信号处理模块信号输入端。
[0011]上述技术方案的有益效果为:所述信号测量处理单元的内部元件设计合理,成本低廉,使用稳定。
[0012]所述的基于复合信息传感器齿轮箱的位置序列采样装置,优选的,所述信号采集处理单元包括:信号采集模块和信号处理模块,
[0013]所述信号采集模块信号输入端连接振动加速度传感器信号输出端和温度传感器信号输出端,所述信号采集模块信号输出端连接信号处理模块信号输入端,光信号处理模块信号输出端连接信号采集模块信号输入端,用于通过信号采集模块对光信号处理模块传递的脉冲触发完成振动加速度位置序列和温度位置序列的采集测试。
[0014]上述技术方案的有益效果为:通过信号采集模块和信号处理模块进行信号的采集和处理。
[0015]综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
[0016]本实用新型开发了一种集齿根应变、油液温度以及振动为一体的位置采样序列方法。通过在齿轮轮齿根部布置光纤传感器(FBG),相对广域信号方法实现齿轮每个轮齿的局域强信号应变监测,实现了每个齿轮轮齿啮合域下应变位置序列、振动位置序列以及温度位置序列的采集,并为实现齿轮全寿命监测奠定基础。
[0017]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0018]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0019]图1是本实用新型基于复合信息传感器齿轮箱的位置序列采样装置示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
[0021]在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。
[0022]在本实用新型的描述中,除非另有规定和限定,需要说明的是,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0023]如图1所示,本实用新型提供了一种基于复合信息传感器的齿轮箱位置序列采样装置,其关键在于,包括:
[0024]均匀分布在齿轮齿根处的光纤传感器,所述光纤传感器信号输出端连接光信号测量处理单元信号输入端,通过光信号
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