[發明專利]基于數控設備內置傳感器信息的齒輪箱狀態監測方法

無效

• 申請號: 201010268184.1
• 申請日: 2010-08-31
• 公開（公告）號: CN101947744A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 林京;王琇峰;梅雪松;曹軍義;廖與禾;李冬艷
• 申請（專利權）人: 西安瑞特快速制造工程研究有限公司
• 主分類號: B23Q17/12
• 分類號: B23Q17/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域：

本發明屬于在線監測領域，涉及一種內置傳感器齒輪箱監測方法，尤其涉及低轉頻輸出軸的齒輪箱監測診斷。

背景技術：

齒輪箱是各類機械的變速傳動部件，其運行正常與否涉及到整臺機器的工作狀態。常規的齒輪箱監測診斷使用外置傳感器獲取振動信息，通過在特定位置安裝傳感器獲取振動信號，對所得信號進行分析得齒輪箱可能存在的故障信息。

利用外置傳感器獲取信息需要在停機狀態下安裝傳感器，這不僅影響正常作業，而且每次傳感器的安裝精度和位置也會影響振動信息的獲取。

發明內容：

本發明所要解決的技術問題是外置傳感器監測安裝不方便且影響正常作業，提出了一種新型內置傳感器監測方法。

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種基于數控設備內置傳感器信息的齒輪箱狀態監測方法，按照如下步驟：

(1)在齒輪箱的輸入端和輸出端都安裝編碼器和光柵尺；

2)編碼器和光柵尺測得的振動信號導入狀態監測裝置并對振動信號進行分析處理。

所述步驟(2)是指：利用編碼器和光柵尺獲得的是角位移信號α_i(i＝1，2，3...)，角位移信號的單位是度，角位移信號轉化為振動位移信號振動位移信號進行差分運算得振動速度信號振動速度信號v_i再次進行差分運算可得振動加速度信號將振動加速度信號a_i表示為時間的函數為a(t)，對a(t)進行傅里葉變換得頻譜函數其中時間t是積分變量，f是頻率(Hz)。

本發明的基于數控設備內置傳感器信息的齒輪箱狀態監測方法，編碼器和光柵尺是數控系統中的位移監測裝置，安裝在齒輪箱的輸入輸出端，它的作用是檢測齒輪箱振動量并給系統反饋信息。在這里，我們提出一種新的監測診斷方法-利用編碼器和光柵尺獲取齒輪箱振動信號，它將數控機床控制系統的傳感信息，即編碼器和光柵尺測得的振動信號導入狀態監測裝置，該狀態監測裝置為本領域通常所用的裝置，其功能為采集模擬信號并將模擬信號轉換為數字信號，可以由電腦和數據采集系統構成。

本發明的核心優勢體現為無需增加新的傳感單元便可實現故障診斷，同時擺脫了常規傳感器的局限性，進而可利用該技術對低頻輸出軸的齒輪箱信號進行獲取，實現常規傳感器無法進行的低頻輸出軸齒輪箱的監測診斷。

附圖說明：

圖1為本發明引用實例的齒輪箱結構圖；

圖2為本發明中一號機C軸輸入端信號波形圖；

圖3為本發明中三號機C軸輸入端信號波形圖；

圖4為本發明中一號機C軸輸出端信號波形圖；

圖5為本發明中三號機C軸輸出端信號波形圖。

具體實施方式：

下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述：

參見圖1，某機床廠待診斷齒輪箱結構圖，各軸轉頻及嚙合頻率如下表所示：

表1：傳動軸轉頻

??轉軸??轉頻/Hz??級??23.749??II級??9.392??III級??0.136??IV級??0.017

表2：嚙合頻率