[发明专利]一种高速列车齿轮箱传动系统轴承故障检测方法

说明书

本发明公开了一种高速列车齿轮箱传动系统轴承故障检测方法，应用于检测系统，该检测系统包括温度传感器、加速度传感器、模拟量数据采集器、RS485转串口模块、串口屏，通过温度传感器检测齿轮箱传动系统轴承的温度信息，采用加速度传感器检测齿轮箱传动系统轴承的振动频率，模拟量数据采集器接收温度传感器、加速度传感器采集到的模拟量信息，并将该信息转换为数字量，以RS485通信方式向串口屏发送这些数字量，采用曲线拟合算法在串口屏中对温度传感器和加速度传感器采集到的值做非线性补偿，降低对温度传感器造成的干扰，并通过串口屏来判断该轴承是否存在故障，便于司机实时查看高速列车齿轮箱传动系统轴承的运行情况。

技术领域

本发明涉及轴承故障检测领域，尤其涉及一种高速列车齿轮箱传动系统轴承故障检测方法。

背景技术

随着高速铁路的发展，对列车安全性能的要求越来越高，希望以最大限度保证乘客安全，争取达到“零事故”的愿景。因此需要保证列车在运行过程中能够提前得知列车各零部件的运行状态，以确保列车安全运行。在列车零部件中，列车牵引齿轮箱是列车最关键的部件之一，它的安全运行影响到整个列车的安全性。高速铁路用齿轮箱作为整车系统的关键部件，其运行状态的好坏关系到整车的运行状态与运行安全性。

现有技术中，通过对齿轮箱内的润滑油的品质、温度、液位等进行监测，通过判断齿轮箱内润滑油的品质、温度、液位状态有目的的检修齿轮箱，但轴承作为齿轮箱的核心部件，其发生损坏时，常常伴随着轴承滚珠与内外圈之间的摩擦力增大、振动增加、温度增大等现象，仅通过对整个齿轮箱中润滑油的品质、温度、液位状态监测是不能够准确的反映出齿轮的好坏。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种高速列车齿轮箱传动系统轴承故障检测方法，将温度传感器和加速度传感器紧贴轴承盖安装，以近距离的检测轴承的温度和振动频率，并采用曲线拟合算法对采集到的值做非线性补偿，降低齿轮箱内油液温度对温度传感器造成的干扰，使温度传感器检测到的温度值更加接近轴承的真实温度值，此外也避免了齿轮箱中齿轮传动时产生的振动对加速度传感器采集值的影响，最终得出同一时刻轴承最接近的温度值和振动频率，并通过轴承的温度值和振动频率判断出该时刻轴承是否出现故障。

为了实现上述目的，本发明提供的一种高速列车齿轮箱传动系统轴承故障检测方法是这样实现的：

一种高速列车齿轮箱传动系统轴承故障检测方法，应用于检测系统，该检测系统包括温度传感器、加速度传感器、模拟量数据采集器、RS485转串口模块、串口屏，温度传感器、加速度传感器紧贴齿轮箱传动系统的轴承盖安装，其中温度传感器用于检测齿轮箱传动系统轴承的温度信息，加速度传感器用于检测齿轮箱传动系统轴承的振动频率，模拟量数据采集器安装在齿轮箱的表面，用于接收温度传感器、加速度传感器采集到的模拟量信息，并将该信息转换为数字量，以RS485通信方式向串口屏发送这些数字量，通过串口屏来判断该轴承是否存在故障，其中RS485转串口模块和串口屏均安装在列车的操控台上，便于司机实时查看高速列车齿轮箱传动系统轴承的运行情况。

本发明的模拟量数据采集器采用2路模拟量采集，并通过RS485接口输出，模拟量数据采集器与RS485转串口模块之间通过双绞屏蔽线连接，以防止信号在传输的时候受到干扰，串口屏以串口通信方式进行数据交换，而模拟量数据采集器的输出为RS485通信模式，所以在模拟量数据采集器之间采用RS485转串口模块连接，即可实现模拟量数据采集器与串口屏之间的通信。

本发明采用曲线拟合算法对温度传感器和加速度传感器采集到的值做非线性补偿，降低对温度传感器造成的干扰，使温度传感器、加速度传感器检测到的温度值、振动频率更加接近轴承的真实温度值和振动频率，最终得出同一时刻轴承最接近的温度值和振动频率，并通过轴承的温度值和振动频率判断出该时刻轴承是否出现故障。