[发明专利]齿轮故障诊断装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及齿轮领域，特别地，涉及一种齿轮故障诊断装置及方法。

背景技术

目前齿轮故障诊断中一般采集的是齿轮箱箱体振动信号。在箱体轴承座上安装振动加速度传感器获取箱体振动信号，通过对箱体振动信号进行信号分析与处理，例如同步滤波、频谱分析、倒谱分析、小波分析等，提取出待诊断齿轮的啮合振动信号，实现齿轮故障诊断。但是，由于箱体振动信号中包含了各个齿轮的啮合振动以及机器系统中其它振源的响应，导致待诊断齿轮的信噪比很差，要想将待诊断齿轮的啮合振动信号从这种很强的噪声中分离出来是十分困难的。而采用时域同步平均等信号处理方法亦得不到好的效果，这是因为在抑制噪声的同时，部分有用信号尤其是信号中的高频分量也在一定程度上受到了抑制，这对齿轮早期故障的诊断非常不利。因而，利用箱体振动信号难以实现齿轮故障的有效诊断。

发明内容

本发明目的在于提供一种能够有效的诊断出齿轮故障的齿轮故障诊断装置及方法。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种齿轮故障诊断装置，包括：振动检测盘，安装在待检测齿轮的传动轴上；振动传感器，用于检测振动检测盘的振动；数据采集器，与振动传感器相连接；以及故障诊断终端，与数据采集器相连接。

进一步地，诊断装置包括两个振动传感器，两个振动传感器安装在振动检测盘的两个相对侧面的同一周向位置上；数据采集器对来自两个振动传感器的振动信号进行同步采集和差分处理。

进一步地，振动传感器为非接触式振动传感器。

进一步地，振动检测盘直径大于传动轴上的用于安装待检测齿轮的齿轮安装轴颈的直径。

进一步地，振动检测盘为圆盘。

进一步地，振动检测盘的中心线与传动轴的中心线在同一条直线上。

进一步地，诊断装置还包括放大振动传感器信号的信号放大器，信号放大器连接在振动传感器和数据采集器之间。

本发明的另一方面还提供了一种齿轮故障诊断方法，包括以下步骤：步骤S1，在待检测齿轮的传动轴上安装振动检测盘；步骤S3，在待检测齿轮旋转啮合状态下，利用振动传感器检测振动检测盘的振动并生成振动信号；步骤S5，数据采集器接收振动传感器传送的振动信号，处理后发送给故障诊断终端；步骤S7，故障诊断终端接收数据采集器发出的信号，并进行信号分析，确定待检测齿轮的故障特征。

进一步地，步骤S3之后还包括：信号放大器接收到振动传感器发出的振动信号，并将所接收到的振动信号放大处理。

进一步地，步骤S5中，数据采集器同步接收安装在振动检测盘的两个相对侧面的同一周向位置上的两个振动传感器的振动信号，并进行差分处理。

本发明具有以下有益效果：

在待检测齿轮的传动轴上安装振动检测盘，传动轴随着待检测齿轮的振动而振动，振动检测盘随着传动轴的振动而振动，振动检测盘能够反应出待检测齿轮的振动状况，排除齿轮箱箱体振动或者系统其它振源振动的影响；通过振动传感器检测振动检测盘的振动，然后经数据采集器和故障诊断终端的分析处理，能够准确地提取待检测齿轮的故障特征，实现齿轮故障的有效诊断。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的齿轮故障诊断装置的结构示意图；以及,

图2是本发明优选实施例的齿轮故障诊断方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1，本发明的优选实施例提供了一种齿轮故障诊断装置，包括振动检测盘20，安装在待检测齿轮11的传动轴12上；振动传感器30，用于检测振动检测盘20的振动；数据采集器40，与振动传感器30相连接；以及故障诊断终端50，与数据采集器40相连接。在待检测齿轮11的传动轴12上安装振动检测盘20，传动轴12随着待检测齿轮11的振动而振动，振动检测盘20随着传动轴12的振动而振动，振动检测盘20能够反应出待检测齿轮11的振动状况，排除齿轮箱10的箱体振动或者系统其它振源振动的影响；通过振动传感器30采集振动检测盘20的振动，然后经数据采集器40和故障诊断终端50的分析处理，能够准确地提取待检测齿轮11的故障特征，实现齿轮故障的有效诊断。