[发明专利]一种齿轮状态监测系统

说明书

一种齿轮状态监测系统，包括齿轮箱、成像设备、控制系统和图像处理系统，齿轮箱内具有若干组相互啮合的齿轮对，所述的成像设备设置于齿轮箱的箱体内，成像设备的摄像部分对齿轮箱内齿轮的齿轮进行拍摄；综上所述，本发明所述控制系统可以对成像设备的摄像部分的相对位置、拍摄角度、拍摄范围、成像精度及其它参数进行控制；所述的图像处理系统是对拍摄的照片进行处理，以获得齿轮齿面清晰的图片，并对齿轮故障进行识别。本发明通过对齿轮箱内部齿轮齿面图片的获取及处理，可以直观清晰的识别齿轮的故障类型、位置、剧烈程度及发展趋势，实现齿轮箱运行状态的监控。

技术领域

本发明属于齿轮状态监测技术领域，具体涉及一种齿轮状态监测系统。

背景技术

齿轮箱作为联接原动机及工作机的动力传输装置，通过不同齿数的齿轮啮合，可将原动机的转速匹配到工作机的运行转速并改变转矩，齿轮失效是诱发设备故障的重要因素。据统计，在各种机械故障中齿轮的失效占总的60%以上，因此齿轮箱中齿轮的运行状态的监测就显得尤为重要。常见的齿轮失效形式主要有齿轮断齿、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合和齿面塑性变形，通过利用振动诊断技术、噪声诊断技术、温度监测技术以及油样分析技术和现代信号处理技术虽然可以对一部分齿轮故障进行诊断，但仍存在故障识别不准确或无法识别，故障位置及尺度无法确定，齿轮裂纹、齿面点蚀和齿面磨损的发展趋势无法明确的追踪。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种可以直观清晰地识别齿轮故障类型、位置、剧烈程度及发展趋势的齿轮状态监测系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种齿轮状态监测系统，包括齿轮箱、成像设备、控制系统和图像处理系统，齿轮箱内具有若干组相互啮合的齿轮对，所述的成像设备设置于齿轮箱的箱体内，成像设备的摄像部分对齿轮箱内齿轮的齿轮进行拍摄，该成像设备可以穿过油雾对齿轮齿面故障进行拍摄；所述的控制系统可以对成像设备的摄像部分进行拍摄范围和成像精度进行控制；图像处理系统对成像设备拍摄的照片进行处理，以获得齿轮齿面清晰图片，并对齿轮故障进行识别。

所述的成像设备为可见光成像设备、红外成像设备、超声波成像设备或电磁波成像设备。

所述的齿轮箱的箱体内安装有位置调整机构，该位置调整机构用于调整成像设备在齿轮箱箱体内位置。

位置调整机构包括环形的导轨，齿轮箱的箱体内安装有导向杆和丝杠，导向杆通过固定的方式安装在齿轮箱箱体内，丝杠通过转动的方式安装在齿轮箱箱体内，丝杠的端部安装有第一斜齿轮，导轨的外侧壁连接有螺套和滑套，导轨安装在导向杆和丝杠上，且所述的螺套套装在丝杠上，滑套套装在导向杆上，齿轮箱的箱体内壁安装有正反转电机，正反转电机的主轴上安装有第二斜齿轮，第二斜齿轮与第一斜齿轮相啮合；

所述的导轨的横截面为工字型，导轨上安装有环向移动组件，环向移动组件包括驱动轮、安装板和两根圆柱，两根圆柱垂直固定在安装板上，两根圆柱的端部固定有滑块，所述的两个滑块相对设置，两个滑块位于导轨的侧壁槽内，驱动轮位于安装板和导轨内环面之间，每根圆柱上安装有安装套和压缩弹簧，安装套可沿圆柱移动，压缩弹簧位于安装套和安装板之间，驱动轮转动安装在两个安装套内，且所述的驱动轮内置有驱动电机，在压缩弹簧的弹力下，驱动轮按压在导轨内环面；所述的成像设备安装在安装板上；控制系统用于控制正反转电机和驱动电机工作。

所述的成像设备的帧率或扫描频率应能满足对齿轮箱内部最高转速的齿轮运动拍摄。

所述成像设备的分辨率应满足拍摄视野内齿轮故障识别精度的需求。