[發明專利]利用轉速信號對行星齒輪箱進行早期故障檢測的方法

有效

• 申請號: 202010014424.9
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111366360B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 程哲;胡蔦慶;李月昊;陳凌;張倫;沈建;陳浩;陳家庚
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01M13/021
• 分類號: G01M13/021;G01M13/028
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清

1.一種利用轉速信號對行星齒輪箱進行早期故障檢測的方法，其特征在于，包括：

步驟S1：在行星齒輪箱外殼安裝反射式光學轉速傳感器，獲得反射光強電信號的時間序列的原始信號s(t)；

步驟S2：基于反射光強電信號的時間序列的原始信號s(t)計算行星齒輪箱各旋轉部件的轉速rt_i,i＝1,2,3；其中i＝1指輸入軸或太陽輪，i＝2指行星輪，i＝3指保持架或輸出軸；

步驟S3：根據各旋轉部件的轉速rt_i，確定用于計算各旋轉部件特征指標向量F_i(s)的數據段長度L_i，使L(s)/5L_i3/rt_i，其中L(s)為通過轉速傳感器獲取的原始信號s(t)的數據長度；

步驟S4：基于數據段長度L_i，計算原始信號s(t)的均值和均方根值

步驟S5：基于原始信號s(t)的均值和均方根值計算各旋轉部件的特征指標向量F_i(s)；

步驟S6：根據健康狀態下的原始信號s(t)計算特征指標向量F_i(s)的閾值T_i；

步驟S7：將得到的特征指標向量F_i(s)與預先設定的閾值T_i進行比較，得到檢測結果。

2.根據權利要求1所述的利用轉速信號對行星齒輪箱進行早期故障檢測的方法，其特征在于，所述步驟S2中，內齒圈固定于齒輪箱基座，轉速保持為0rpm。

3.根據權利要求1所述的利用轉速信號對行星齒輪箱進行早期故障檢測的方法，其特征在于，所述步驟S4中，計算原始信號s(t)的均值和均方根值

4.根據權利要求1所述的利用轉速信號對行星齒輪箱進行早期故障檢測的方法，其特征在于，所述步驟S5中，F_i(s)為：

式中，F_i(s)中的特征參數的個數為L(s)/L_i。

5.根據權利要求1-4中任意一項所述的利用轉速信號對行星齒輪箱進行早期故障檢測的方法，其特征在于，所述步驟S6中，設s_h為健康狀態下轉速傳感器的原始信號，T_i＝max[F_i(s_h)]+O_i，其中O_i為所檢測部件的松弛系數，用于確定閾值的安全度和檢測能力，根據具體監測對象的實測數據進行設置與調整。

6.根據權利要求1-4中任意一項所述的利用轉速信號對行星齒輪箱進行早期故障檢測的方法，其特征在于，所述步驟S7中，如果F_i(s)T_i，判斷行星齒輪箱的各旋轉部件存在早期損傷，否則，判斷行星齒輪箱處于健康狀態。