[发明专利]传动系统共振破裂自动侦察识别与防范监控方法

说明书

齿轮箱及传动系统共振破裂自动侦察识别与防范监控方法，含有安装在齿轮轴上的转速传感器S，安装在齿轮箱各轴承座上的振动冲击检测传感器A，和在线监控装置JKQ。在线监控装置JKQ与各传感器连接，采用并行方式采集各传感器所测振动冲击信号，和对应的加速度和共振解调信号，进行转速跟踪、并输出经分析决策的控制信息的在线监控装置，能对高铁等齿轮传动系统当前多发的故障实现及时发现故障、找到引发故障的原因、实时采取监控对策，具有减少现有齿轮箱及传动系统故障率、获取改进机械系统和指导齿轮箱及传动系统安全运行的效果。

技术领域

本发明涉及齿轮箱及传动系统破裂自动侦察识别及防范监控方法。属于运动机械装备安全监控技术领域。主要用于高铁运营领域齿轮传动系统、在高铁列车运动中通过监测齿轮箱及传动系统包括轴承、齿轮零部件的振动加速度与转速、振动频率的变化关系，识别齿轮箱及传动系统的共振频率、共振转速及共振振动加速度，从而根据振动加速度限制值提出改变转速、回避共振、降低振动的防范共振破裂的控制对策，进而根据部件破裂所致刚度及共振频率下降和大幅度共振的裂纹开闭冲击信息发出故障报警，申请及时维修，以保证高铁安全运营。

技术背景

当前，高铁运营领域大量发生齿轮传动系统重大故障，即使采用最新型的国外产品也不能避免，严重危及高铁运行安全。有文献(2014年08月11日01:57第一财经日报，5,473人参与，福伊特供高铁齿轮箱现质量缺陷中国铁总要求停用陈姗姗，张亚青)集中报道指出：

在高铁齿轮箱供应领域的老牌资深劲旅德国福伊特公司，最近在供应中国高铁车辆零配件的业务上遇到了“水土不服”，甚至面临被要求暂时停产整顿的尴尬。

《第一财经日报》记者昨天独家获悉，由于福伊特供应中国高铁动车组车辆的齿轮箱，连续出现裂纹、热轴故障等多起问题，中国铁路总公司已经要求车辆生产商暂停使用福伊特的新结构齿轮箱，而福伊特在上海生产高铁用齿轮箱的工厂，也被要求暂时停产整顿。

根据记者了解的情况，出现问题的齿轮箱，主要安装在380B(L)动车组上，昨天，380B(L)动车组的车辆生产商中国北车(601299.SH)的一位管理层对本报记者表示，目前公司在陆续更换福伊特的新结构齿轮箱，并在引进更多供应商以分散风险。

(1)齿轮箱连续出故障：

齿轮箱是高速列车动力传动的关键设备，是高速动车组的十大配套技术之一，也是动车组传动系统中最重要的传动环节之一，对精度和可靠性的要求高，设计制造难度大，与行车安全有很大关系。

此前，我国的高铁齿轮箱供应主要被国外制造商垄断，其中，德国福伊特就是高铁齿轮箱领域老牌资深的供应商，有40多年的铁路齿轮箱生产经验，并且也向欧洲高铁ICE供货。

不过，这一来自“德国制造”的知名供应商，却在供应中国高铁车辆齿轮箱的过程中，遇到了一系列麻烦。

自2012年6月27日以来，运行在武广、京沪、哈大等高速客运专线的CRH380B\BL\CL动车组福伊特齿轮箱，就累计发生箱体裂纹故障45起。为解决这一问题，今年年初开始，中国北车方面根据“中国铁路总公司运辆动车函[2013]495号”文件的要求，在CRH380B(L)出厂动车组安装了100多套福伊特新结构齿轮箱。

不过，刚刚安装上的新结构齿轮箱，在六七月份又接连出现问题。根据记者获得的一份来自中国铁路总公司的每周安全情况分析报告，2014年6月21日，广铁集团配属的CRH380B-6435L车组，就在执行西安北-广州南运输时，06车报齿轮轴承达到过热限制。

通过入库进一步检查发现，CRH380B-6435L车组更换的新结构齿轮箱，均存在输出端车轮侧圆锥滚子轴承、迷宫环、防水挡圈、迷宫盖磨损现象。而在此之前，福伊特的新结构齿轮箱已经累计发生过热轴故障7起。