[發(fā)明專利]齒輪油泵齒面磨損故障診斷裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210279126.8
• 申請(qǐng)日: 2012-08-08
• 公開（公告）號(hào): CN102788014A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 東權(quán);蘇錦濤;劉東宏;王帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐州重型機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): F04C14/28
• 分類號(hào): F04C14/28;F04C15/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 顏鏑

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及故障診斷技術(shù)，尤其涉及一種齒輪油泵齒面磨損故障診斷裝置及方法。

背景技術(shù)

對(duì)于工程起重機(jī)的液壓泵的驅(qū)動(dòng)形式來說，工程起重機(jī)的液壓泵（例如單聯(lián)齒輪油泵或多聯(lián)齒輪油泵）由其他動(dòng)力單元（例如馬達(dá)）驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，四聯(lián)齒輪油泵通過固定裝置與取力軸連接。當(dāng)需要油泵作業(yè)時(shí)，將取力軸掛接在四聯(lián)齒輪油泵上，由取力軸驅(qū)動(dòng)四聯(lián)齒輪油泵工作，并通過離合器的結(jié)合和斷開來控制四聯(lián)齒輪油泵的工作情況。動(dòng)力單元具有外部的殼體，動(dòng)力單元還具有在遠(yuǎn)離取力軸的一端設(shè)置的散熱機(jī)構(gòu)。

齒輪油泵在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生因齒面碰撞所形成的噪聲，這種噪聲經(jīng)查主要是由于泵內(nèi)齒輪出現(xiàn)磨損而導(dǎo)致的，但由于齒面磨損發(fā)生在油泵內(nèi)部，無法直接測(cè)量，目前只能憑操作人員通過經(jīng)驗(yàn)聽泵的運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲進(jìn)行故障判斷。而齒面磨損可能由各種制造誤差，例如齒輪表面粗糙度、齒形誤差以及熱處理變形等因素引起，故障模式復(fù)雜，因此僅靠人耳傾聽進(jìn)行故障模式的判斷精確度較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種齒輪油泵齒面磨損故障診斷裝置及方法，能夠較精確的對(duì)齒輪油泵的齒面磨損故障進(jìn)行診斷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種齒輪油泵齒面磨損故障診斷裝置，所述齒輪油泵通過取力軸與動(dòng)力單元連接，其中所述齒輪油泵齒面磨損故障診斷裝置包括：

布置在所述齒輪油泵周圍的被測(cè)部件噪聲傳感器；

布置在所述動(dòng)力單元周圍的干擾噪聲傳感器；

分別與所述被測(cè)部件噪聲傳感器和干擾噪聲傳感器相連的信號(hào)采集器；

記錄預(yù)先測(cè)定的齒面磨損故障參數(shù)的齒面磨損故障參數(shù)數(shù)據(jù)庫；

分別與所述信號(hào)采集器和齒面磨損故障參數(shù)數(shù)據(jù)庫相連的電控單元；

所述電控單元包括：

從所述齒面磨損故障參數(shù)數(shù)據(jù)庫讀取齒面磨損故障參數(shù)，并對(duì)所述信號(hào)采集器采集到的噪聲信號(hào)進(jìn)行處理以及進(jìn)行齒面磨損故障參數(shù)匹配的信號(hào)處理及參數(shù)匹配模塊；

根據(jù)確定的齒面磨損故障而執(zhí)行告警操作的告警模塊。

進(jìn)一步的，所述干擾噪聲傳感器包括設(shè)置在所述動(dòng)力單元的散熱機(jī)構(gòu)周圍的動(dòng)力單元散熱噪聲傳感器和設(shè)置在所述取力軸周圍的取力軸噪聲傳感器。

進(jìn)一步的，所述電控單元還包括：

故障測(cè)試模塊，通過去除干擾噪聲處理以及故障頻率分析確定齒面磨損噪聲信號(hào)、對(duì)應(yīng)的齒面磨損噪聲頻率、聲壓級(jí)以及響度級(jí)，并作為齒面磨損故障參數(shù)存入所述齒面磨損故障參數(shù)數(shù)據(jù)庫。

進(jìn)一步的，在所述動(dòng)力單元、齒輪油泵和取力軸之間設(shè)置有吸聲隔板或吸聲棉。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于前述齒輪油泵齒面磨損故障診斷裝置的齒輪油泵齒面磨損故障診斷方法，包括：

在所述齒輪油泵的工作模式下，電控單元接收信號(hào)采集器從被測(cè)部件噪聲傳感器和干擾噪聲傳感器采集到的噪聲信號(hào)；

所述電控單元對(duì)接收到的噪聲信號(hào)進(jìn)行去除干擾噪聲信號(hào)處理；

所述電控單元對(duì)經(jīng)去除干擾噪聲信號(hào)處理的噪聲信號(hào)進(jìn)行故障頻率分析，確定所述齒輪油泵實(shí)際的噪聲信號(hào)所對(duì)應(yīng)的噪聲頻率、聲壓級(jí)和響度級(jí)；

所述電控單元從齒面磨損故障參數(shù)數(shù)據(jù)庫讀取齒面磨損故障參數(shù)，并將所述齒面磨損故障參數(shù)與確定的聲壓級(jí)和響度級(jí)進(jìn)行匹配，確定是否發(fā)生齒面磨損故障；

如果確定出現(xiàn)齒面磨損故障，則執(zhí)行告警操作。

進(jìn)一步的，所述干擾噪聲傳感器包括設(shè)置在所述動(dòng)力單元的散熱機(jī)構(gòu)周圍的動(dòng)力單元散熱噪聲傳感器和設(shè)置在所述取力軸周圍的取力軸噪聲傳感器。

進(jìn)一步的，還包括：

在所述齒輪油泵的故障測(cè)試模式下，電控單元接收信號(hào)采集器從被測(cè)部件噪聲傳感器、動(dòng)力單元散熱噪聲傳感器以及取力軸噪聲傳感器采集到的噪聲信號(hào)；

所述電控單元根據(jù)接收到的噪聲信號(hào)以及預(yù)先確定的所述動(dòng)力單元的散熱機(jī)構(gòu)、所述取力軸和所述齒輪油泵分別對(duì)應(yīng)的頻率階次進(jìn)行去除干擾噪聲信號(hào)處理；

所述電控單元對(duì)經(jīng)去除干擾噪聲信號(hào)處理的齒面磨損噪聲信號(hào)進(jìn)行故障頻率分析，確定所述齒輪油泵的齒面磨損噪聲信號(hào)所對(duì)應(yīng)的齒面磨損噪聲頻率、聲壓級(jí)和響度級(jí)；

所述電控單元將所述齒面磨損噪聲信號(hào)、對(duì)應(yīng)的齒面磨損噪聲頻率、聲壓級(jí)和響度級(jí)作為齒面磨損故障參數(shù)存入所述齒面磨損故障參數(shù)數(shù)據(jù)庫。

進(jìn)一步的，所述動(dòng)力單元的散熱機(jī)構(gòu)、所述取力軸和所述齒輪油泵分別對(duì)應(yīng)的頻率階次由基軸轉(zhuǎn)速和齒數(shù)確定。

進(jìn)一步的，所述去除干擾噪聲信號(hào)處理的操作包括：

對(duì)接收到的噪聲信號(hào)進(jìn)行傅立葉變換，獲得對(duì)應(yīng)的噪聲頻率圖；