[发明专利]一种玉米收获机传动系故障诊断系统和方法

权利要求书

1.一种玉米收获机传动系故障诊断系统，其特征在于，包括采集模块和诊断模块；

采集模块用于对待诊断收获机传动系的传动部件进行参数信息的采集，并将参数信息发送至诊断模块；

诊断模块用于根据接收的参数信息，建立用于表示各传动部件工作状态的特征矩阵；并将特征矩阵内的特征值与预先建立的标准特征矩阵中对应的标准特征值进行比较，根据比较结果输出传动部件的故障诊断结果。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述采集模块具体包括传感器单元、处理器单元和无线传输单元；

传感器单元用于在待诊断收获机运行时，对传动部件进行数据采集，并将采集得到的传感器数据发送至处理器单元；

处理器单元用于对传感器单元发送的传感器数据进行数据转换处理，获取传感器数据对应的参数信息，并将参数信息通过无线传输单元发送至诊断模块。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述传感器单元具体包括温度传感器、转速传感器和振动速度传感器；

温度传感器用于采集发动机输出轴、变速箱主驱动轴、割台齿轮箱主驱动轴和茎秆粉碎器转轴的温度信息；

转速传感器用于采集发动机输出轴、前桥边减速器输出轴、茎秆粉碎器中间轴、茎秆粉碎器滚筒轴和割台齿轮箱输出轴的转速信息；

振动速度传感器用于采集发动机安装底座、割台齿轮箱、变速箱和茎秆粉碎器的振动速度信息。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述诊断模块具体包括矩阵建立单元；

矩阵建立单元用于根据接收的参数信息建立特征矩阵，所述特征值矩阵具体为，

式中，T1为发动机输出轴的温度特征值，T2为变速箱主驱动轴的温度特征值，T3为割台齿轮箱主驱动轴的温度特征值，T4为茎秆粉碎器转轴的温度特征值；R1为前桥边减速器输出轴与发动机输出轴的传动比特征值，R2为割台齿轮箱输出轴与前桥边减速器输出轴的传动比特征值，R3为茎秆粉碎器中间轴与发动机输出轴的传动比特征值，R4为茎秆粉碎滚筒轴与茎秆粉碎器中间轴的传动比特征值；V1为发动机安装底座的最大振动速度幅值特征值，V2为变速箱的最大振动速度幅值特征值，V3为割台齿轮箱的最大振动速度幅值特征值，V4为茎秆粉碎器的最大振动速度幅值特征值。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述诊断模块还包括矩阵对比单元；

矩阵对比单元用于将特征值矩阵中的特征值分别与标准特征值矩阵中对应的标准特征值进行比较；若特征值与标准特征值之间的差值大于预设阈值和/或差值与标准特征值的比例大于预设比例，则确认特征值对应的传动部件存在故障。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述诊断模块还包括故障判断单元；

故障判断单元用于若传动部件的温度特征值超过标准温度特征值，则判断对应轴承是否存在润滑不良和/或轴承损坏的故障；若传动部件的传动比特征值与标准传动比特征值相比偏小，则判断对应传动部件是否存在链齿轮磨损、轴销磨损以及皮带磨损或松动的故障；若传动部件的最大振动速度幅值特征值异常，则判断对应传动部件是否存在转子不平衡或转子不对中的故障。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述矩阵对比单元还用于根据特征值与标准特征值之间的差值判断故障等级。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括显示模块；

显示模块用于接收诊断模块发送的参数信息、特征矩阵的特征值以及故障等级，并在故障等级大于预设等级后，发出声光报警信号。

9.一种基于权利要求1-8中任一系统的玉米收获机传动系故障诊断方法，其特征在于，包括：

S1，采集模块对待诊断收获机传动系的传动部件进行参数信息的采集，并将参数信息发送至诊断模块；

S2，诊断模块根据接收的参数信息，建立用于表示各传动部件工作状态的特征矩阵；并将特征矩阵内的特征值与预先建立的标准特征矩阵中对应的标准特征值进行比较，根据比较结果输出传动部件的故障诊断结果。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤S2后还包括：

S3，显示模块接收诊断模块发送的参数信息、特征矩阵的特征值以及故障等级，并在故障等级大于预设等级后，发出声光报警信号。