[發(fā)明專利]一種齒輪減速器故障檢測(cè)系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111453065.8
• 申請(qǐng)日: 2021-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114136611A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛萍;劉麗婧;張憶偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M13/021
• 分類號(hào): G01M13/021;G01M13/028
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種齒輪減速器故障檢測(cè)系統(tǒng)，包括：被測(cè)齒輪減速器(1)、轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器(2)、可調(diào)節(jié)支撐座(3)、緊固螺釘(4)、系統(tǒng)基座(5)、系統(tǒng)CPU模塊(6)、固定支撐座(7)、伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)(8)、PC終端機(jī)(9)；其特征在于：固定支撐座(7)使用緊固螺釘(4)固定于系統(tǒng)基座(5)、伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)(8)使用緊固螺釘(4)緊固于固定支撐座(7)、可調(diào)節(jié)支撐座(3)根據(jù)被測(cè)齒輪減速器(1)兩端軸跨距確定與固定支撐座(7)的間距并使用緊固螺釘(4)固定于系統(tǒng)基座(5)具有可調(diào)距孔的一端、被測(cè)齒輪減速器(1)固定于固定支撐座(7)和可調(diào)節(jié)支撐座(3)之間、轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器(2)使用緊固螺釘(4)固定于可調(diào)節(jié)支撐座(3)并與減速器(1)的輸出軸聯(lián)接、伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)(8)輸出軸與被測(cè)齒輪減速器(1)的輸入軸聯(lián)接、伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)(8)和轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器(2)通過(guò)屏蔽線纜與系統(tǒng)CPU模塊(6)實(shí)現(xiàn)通訊、系統(tǒng)CPU模塊(6)使用緊固螺釘(4)固定與系統(tǒng)基座(5)并通過(guò)屏蔽線纜與PC終端機(jī)(9)實(shí)現(xiàn)通訊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種齒輪減速器故障檢測(cè)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器(2)，其特征在于：轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器由高分辨率、高精度電磁編碼器和編碼器薄壁低密度安裝座組成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種齒輪減速器故障檢測(cè)系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)支撐座(3)，其特征在于：可調(diào)節(jié)支撐座的安裝底板具有螺釘安裝孔和導(dǎo)向凸臺(tái)，側(cè)板有轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器安裝孔和減速器輸出軸安裝孔，材料選用吸振能力強(qiáng)、低密度鋁合金。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種齒輪減速器故障檢測(cè)系統(tǒng)中的系統(tǒng)基座(5)，其特征在于：系統(tǒng)基座具有系統(tǒng)CPU模塊和固定支撐座的螺釘安裝孔，以及可調(diào)節(jié)支撐座的可調(diào)距螺釘安裝孔和導(dǎo)向槽，材料選用吸振能力強(qiáng)、低密度鋁合金。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種齒輪減速器故障檢測(cè)系統(tǒng)中的系統(tǒng)CPU模塊(6)，其特征在于：系統(tǒng)CPU模塊由CPU主體模塊和屏蔽型航空插座組成；CPU主體模塊由伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器檢測(cè)數(shù)據(jù)和電伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)反饋數(shù)據(jù)的微處理系統(tǒng)構(gòu)成；其中，微處理系統(tǒng)采用如下算法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理：

第一步：對(duì)轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采樣值n_ok采用防脈沖干擾濾波法進(jìn)行濾波處理為伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)反饋數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采樣值n_ik采用防脈沖干擾濾波法進(jìn)行濾波處理為且(k＝10x+j，x為1、2、3…，j為0、1、3…9)；

第二步：根據(jù)被測(cè)齒輪減速器的額定傳動(dòng)比i_out-in和伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)反饋數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采樣值n_ix計(jì)算被測(cè)齒輪減速器理論輸出值n_oT，n_oT＝n_ix×i_out-in；

第三步：根據(jù)被測(cè)齒輪減速器的理論輸出值n_oT和轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采樣值濾波值n_ox計(jì)算減速器的整體故障系數(shù)R，

第四步：給定減速器故障允許值ε，當(dāng)R≤ε時(shí)、判定為減速器正常，當(dāng)Rε時(shí)、判定為減速器故障，且R值越大整體故障程度越大；

第五步：根據(jù)被測(cè)齒輪減速器的理論輸出值n_oT和轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采樣值濾波值n_ox分析實(shí)時(shí)相對(duì)故障率e_k，

第六步：根據(jù)實(shí)時(shí)相對(duì)故障率e_k求解最大故障率e_max＝max(e_k)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種齒輪減速器故障檢測(cè)系統(tǒng)中的PC終端機(jī)(9)，其特征在于：PC終端機(jī)使用LABview軟件的可視人機(jī)交互界面，顯示系統(tǒng)CPU模塊的微處理系統(tǒng)的計(jì)算和分析結(jié)果，包括整體故障系數(shù)、故障狀態(tài)、實(shí)時(shí)相對(duì)故障率、最大故障率、被測(cè)齒輪減速器理論輸出n_oT的曲線和轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器實(shí)時(shí)采樣值濾波值n_ox的曲線，生成.txt格式文本的檢測(cè)報(bào)告；借用可視人機(jī)交互界面，發(fā)送對(duì)系統(tǒng)CPU模塊控制指令。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種齒輪減速器故障檢測(cè)系統(tǒng)中的固定支撐座(7)，其特征在于：固定支撐座具有伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝孔、減速器安裝孔、與系統(tǒng)基座固定安裝孔，材料選用吸振能力強(qiáng)、低密度鋁合金。