齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提出一種齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置，包括：平臺底座，其上安裝有動力輸入電動機、加載電動機、被測齒輪箱及陪試齒輪箱，陪試齒輪箱、加載電動機為被測齒輪箱提供模擬負載；拖動控制模塊，其包括動力輸入電動機控制器、加載電動機控制器、第一逆變器及第二逆變器，第一逆變器與第二逆變器通過一直流母線相連接；系統監控模塊，其包括傳感器數據采集單元和系統監控軟件，系統監控軟件分別與傳感器數據采集單元、拖動控制模塊控制連接，傳感器數據采集單元采集被測齒輪箱和陪試齒輪箱的數據信息，并將該數據信息傳輸至系統監控軟件，系統監控軟件對該數據信息進行顯示、存儲和分析。
【專利說明】
齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置
技術領域
[0001] 本發明涉及齒輪箱檢測技術領域，更具體地說涉及一種齒輪箱特性參數實時在線 檢測裝置。
【背景技術】
[0002] 目前，風力發電動機組正朝著大兆瓦級功率的方向發展，大兆瓦級的風力發電動 機組大多數采用的是齒輪箱驅動發電動機的傳動方案。由此可見，齒輪箱是風電動機組的 關鍵部件之一，因此在將齒輪箱應用到風電動機組之前，必須對齒輪箱進行各種相關試驗， 以保證齒輪箱達到風電動機組的各項要求。齒輪箱由于結構特點、運行條件惡劣以及制造 工藝水平的限制，齒輪箱的諸多問題，如斷齒、軸承內圈故障、外圈故障、過度磨損等，仍然 難以避免，且故障一旦發生，將會對整個系統的正常運行造成嚴重的影響。因此，在齒輪箱 正式投入使用之前必須進行齒輪試驗，對其各項性能進行全面檢測。齒輪試驗通常在專門 設計的齒輪裝置試驗臺架上進行，除了常規的齒輪靜強度、齒輪彎曲疲憊強度、齒輪接觸疲 憊強度、齒輪磨損、齒輪膠合試驗外，還包括齒輪的一些特定指標和其他性能的測試，如齒 輪效率、動載荷、噪聲、載荷分布、齒輪及本體溫度的測試等等。由于技術和設備成本的問 題，目前齒輪箱許多性能指標的測試，還停留在以人工現場檢測為主的方法上，這不僅將操 作人員直接暴露在惡劣的環境中，還對分析人員的經驗、技術水平有著較高的要求，遠遠不 能適應流水線式現代化工業大生產的需求，也不符合科學試驗的標準，因此研究設計相應 的齒輪箱自動化試驗平臺成為一種迫切的要求。
[0003] 如專利號為CN104374568A的專利"齒輪箱試驗臺"提供了一種齒輪箱試驗臺的設 計方法，能全自動的運行和監控齒輪箱，并圖形化顯示齒輪箱的運行參數(速度、溫度、振 動），還可用EXCEL文檔形式顯示和保存運行參數，但整個系統只包含一臺變頻調速三相異 步電動機作為驅動，沒有另外的設備給被測齒輪箱加載模擬負載，因此應用范圍有限。又如 專利號為CN204439348U的專利"一種基于多信息融合的變速箱試驗臺架"能通過綜合檢測 并分析變速箱運行過程的溫度、油液及加速度信息對變速箱運行狀態進行評價，且選擇磁 粉制動器(或電動機）用于加載模擬負載，驅動和加載部分沒有共用直流母線，因此系統功 耗較大。
[0004] 有鑒于此，特提出本發明。
【發明內容】
[0005] 本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。
[0006] 為此，本發明的一個目的在于提出一種齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置，能夠 在齒輪箱試驗過程中實現動力輸入電動機轉速和加載電動機轉矩的快速給定，并能對試驗 過程中的參數進行自動化實時檢測，并顯示、存儲和初步分析，方便試驗人員對齒輪箱性能 進行綜合分析。
[0007] 具體技術方案如下：一種齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置，包括:平臺底座，其 上安裝有動力輸入電動機、加載電動機、被測齒輪箱及陪試齒輪箱;所述被測齒輪箱與所述 動力輸入電動機、陪試齒輪箱相連接，所述陪試齒輪箱與所述加載電動機相連接，所述陪試 齒輪箱、加載電動機為所述被測齒輪箱提供模擬負載;拖動控制模塊，其包括動力輸入電動 機控制器、加載電動機控制器、第一逆變器及第二逆變器，所述動力輸入電動機控制器與所 述動力輸入電動機、第一逆變器控制連接，所述加載電動機控制器與所述加載電動機、第二 逆變器控制連接，所述第一逆變器與所述動力輸入電動機相連接，所述第二逆變器與所述 加載電動機相連接，所述第一逆變器與所述第二逆變器通過一直流母線相連接;系統監控 模塊，其包括傳感器數據采集單元和系統監控軟件，所述系統監控軟件分別與所述傳感器 數據采集單元、拖動控制模塊控制連接，所述傳感器數據采集單元采集被測齒輪箱和陪試 齒輪箱的數據信息，并將該數據信息傳輸至所述系統監控軟件，所述系統監控軟件對該數 據信息進行顯示、存儲和分析。
[0008] 本發明提供的齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置通過陪試齒輪箱、加載電動機為 被測齒輪箱提供模擬負載，能夠在齒輪箱試驗過程中實現動力輸入電動機轉速和加載電動 機轉矩的快速給定，并能對試驗過程中的參數進行自動化實時檢測，并顯示、存儲和初步分 析，方便試驗人員對齒輪箱性能進行綜合分析，而且本發明的動力輸入電動機控制器、輸入 電動機和加載電動機控制器、加載電動機共用直流母線，兩者能進行能量互饋，有效提高系 統的能量利用率。
[0009] 根據本發明的一個示例，所述系統監控軟件與所述傳感器數據采集單元、動力輸 入電動機控制器及加載電動機控制器通過CAN信息傳輸模塊控制連接。
[0010] 根據本發明的一個示例，所述CAN信息傳輸模塊包括CAN傳輸介質、CAN驅動器以及 CAN控制器，所述CAN傳輸介質與所述CAN控制器、CAN驅動器相連接，所述CAN控制器與所述 系統監控軟件相連接，所述CAN驅動器與所述傳感器數據采集單元、動力輸入電動機控制器 及加載電動機控制器相連接。
[0011] 根據本發明的一個示例，所述CAN驅動器包括第一驅動器、第二驅動器及第三驅動 器，所述第一驅動器與所述動力輸入電動機控制器相連接，所述第二驅動器與所述加載電 動機控制器相連接，所述第三驅動器與所述傳感器數據采集單元相連接。
[0012] 根據本發明的一個示例，所述第三驅動器與所述傳感器數據采集單元之間設置有 數據采集輔助電路，所述第三驅動器與所述傳感器數據采集單元通過所述數據采集輔助電 路相連接。
[0013] 根據本發明的一個示例，所述傳感器數據采集單元包括:溫度傳感器、噪聲傳感 器、扭矩傳感器、壓力傳感器以及速度傳感器。
[0014] 根據本發明的一個示例，所述溫度傳感器包括紅外溫度傳感器和數字溫度傳感 器，所述紅外傳感器用于齒輪箱部位溫度的非接觸測量，所述數字溫度傳感器用于環境溫 度的檢測。
[0015] 根據本發明的一個示例，所述噪聲傳感器至少為兩個，其包括安裝在距離所述被 測齒輪箱距離〇.5m-2m處的噪聲傳感器，和安裝在距離所述被測齒輪箱距離10m以外的噪聲 傳感器。
[0016]根據本發明的一個示例，所述扭矩傳感器至少為三個，其包括安裝在所述動力輸 入電動機的輸出端的扭矩傳感器，和安裝在所述加載電動機的輸出端的扭矩傳感器，以及 安裝在所述被測齒輪箱和陪試齒輪箱之間的扭矩傳感器。
[0017] 根據本發明的一個示例，所述振動傳感器至少為三個，分別安裝于被測齒輪箱的 輸入端、中間段、輸出端;所述壓力傳感器至少為兩個，分別安裝在外接供油路上和齒輪箱 箱體的工藝孔上;所述速度傳感器安裝在被測齒輪箱的輸出端。
[0018] 本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0019] 圖1是根據本發明提供的齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置的結構示意圖；
[0020] 圖2是根據本發明提供的齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置的CAN信息傳輸模塊 與其他部件的連接關系示意圖；
[0021]圖3是根據本發明提供的齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置的電氣原理圖（一）； [0022]圖4是根據本發明提供的齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置的電氣原理圖（二）。 [0023]圖中：1、平臺底座；111、萬向聯軸器；112、萬向聯軸器；113、中間連接法蘭;2、動力 輸入電動機;3、加載電動機;4、被測齒輪箱;5、陪試齒輪箱;6、動力輸入電動機控制器;7、加 載電動機控制器;8、第一逆變器;9、第二逆變器；10、傳感器數據采集單元；101、溫度傳感 器；102、噪聲傳感器；103、扭矩傳感器；104、振動傳感器；105、壓力傳感器；106、速度傳感 器;11、系統監控軟件；12、CAN信息傳輸模塊;121、CAN控制器;122、第一驅動器;123、第二驅 動器;124、第三驅動器;13、數據采集輔助電路；14、雙絞線；15;直流母線。
【具體實施方式】
[0024]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0025]下面參考附圖來詳細描述根據本發明的齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置。
[0026] 結合附圖1所示的一種齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置，包括:平臺底座1，其上 安裝有平臺底座1、動力輸入電動機2、加載電動機3、被測齒輪箱4及陪試齒輪箱5;被測齒輪 箱4與動力輸入電動機2、陪試齒輪箱5相連接，陪試齒輪箱5與加載電動機3相連接，陪試齒 輪箱5、加載電動機3為被測齒輪箱4提供模擬負載;拖動控制模塊，其包括動力輸入電動機 控制器6、加載電動機控制器7、第一逆變器8及第二逆變器9,動力輸入電動機控制器6與動 力輸入電動機2、第一逆變器8控制連接，加載電動機控制器7與加載電動機3、第二逆變器9 控制連接，第一逆變器8與動力輸入電動機2相連接，第二逆變器9與加載電動機3相連接，第 一逆變器8與第二逆變器9通過一直流母線15相連接;系統監控模塊，其包括傳感器數據采 集單元10和系統監控軟件11，系統監控軟件11分別與傳感器數據采集單元10、拖動控制模 塊控制連接，傳感器數據采集單元10采集被測齒輪箱4和陪試齒輪箱5的數據信息，并將該 數據信息傳輸至系統監控軟件11，系統監控軟件11對該數據信息進行顯示、存儲和分析。
[0027] 本發明提供的齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置通過陪試齒輪箱5、加載電動機3 為被測齒輪箱4提供模擬負載，能夠在齒輪箱試驗過程中實現動力輸入電動機2轉速和加載 電動機3轉矩的快速給定，并能對試驗過程中的參數進行自動化實時檢測，并顯示、存儲和 初步分析，方便試驗人員對齒輪箱性能進行綜合分析，而且本發明的動力輸入電動機控制 器6、輸入電動機和加載電動機控制器7、加載電動機3共用直流母線，兩者能進行能量互饋， 有效提高系統的能量利用率。
[0028] 具體的，如圖1所示，動力輸入電動機2、加載電動機3、被測齒輪箱4、陪試齒輪箱5 均安裝固定在平臺底座11上;動力輸入電動機2與被測齒輪箱4之間通過萬向聯軸器111連 接，加載電動機3與陪試齒輪箱5之間通過萬向聯軸器112連接，被測齒輪箱4與陪試齒輪箱5 通過中間連接法蘭113連接;動力輸入電動機2和加載電動機3均選擇變頻調速三相異步電 動機，其內部配有光電編碼器。
[0029] 結合附圖1和2所示，具體的，系統監控軟件11與傳感器數據采集單元10、動力輸入 電動機控制器6及加載電動機控制器7通過CAN信息傳輸模塊12控制連接。在本實施例中CAN 信息傳輸模塊12包括CAN傳輸介質(未示出）、CAN驅動器以及CAN控制器121，CAN傳輸介質與 CAN控制器121、CAN驅動器相連接，CAN控制器121與系統監控軟件11相連接，CAN驅動器與傳 感器數據采集單元10、動力輸入電動機控制器6及加載電動機7控制器相連接。更具體的，如 圖2所示，CAN驅動器包括第一驅動器122、第二驅動器123及第三驅動器124,第一驅動器122 與動力輸入電動機控制器6相連接，第二驅動器123與加載電動機控制器7相連接，第三驅動 器124與傳感器數據采集單元10相連接。優選的，第三驅動器124與傳感器數據采集單元10 之間設置有數據采集輔助電路13,第三驅動器124與傳感器數據采集單元10通過數據采集 輔助電路13相連接。
[0030]動力輸入電動機控制器6，一方面能對動力輸入電動機2的運行參數(轉速、轉矩、 電流)進行監測，并通過CAN控制器121上傳給系統監控軟件11，由系統監控軟件11進行處理 并以多種形式進行顯示；另外，還能通過CAN控制器121接收系統監控軟件11下傳的轉速控 制命令，然后根據當前動力輸入電動機2的系統運行參數，以特定拖動控制算法不斷調整逆 變器的輸出，最終使動力輸入電動機2的輸出轉速與給定轉速值一致。加載電動機控制器7， 同樣一方面能對加載電動機3的系統運行參數(轉速、轉矩、電流)進行監測，并通過CAN控制 器121上傳給系統監控軟件11，由系統監控軟件11進行處理并以多種形式進行顯示；另外， 還能通過CAN控制器121接收系統監控軟件11下傳的轉矩控制命令，然后根據當前加載電動 機3的系統運行參數，以特定拖動控制算法不斷調整逆變器的輸出，最終使加載電動機3的 輸出轉矩與希望值一致，并經過陪試齒輪箱5調整后，作為被測齒輪箱4的模擬負載。直流母 線為逆變器和逆變器提供電能，逆變器和逆變器均選擇變頻調速柜。
[0031]傳感器組與數據采集輔助電路13組成傳感器數據采集單元10,通過CAN控制器121 接收系統監控軟件11下傳的轉速控制命令，能完成對齒輪箱試驗過程中各項參數(溫度、噪 聲、扭矩、振動、壓力、速度)的檢測，然后再通過CAN控制器121上傳給系統監控軟件11，由系 統監控軟件11進行分析處理、顯示并存儲，以便工程人員對齒輪箱性能進行分析。
[0032] 如圖2所示，在本實施中，傳感器組包括溫度傳感器101、噪聲傳感器102、扭矩傳感 器103、振動傳感器104、壓力傳感器105和速度傳感器106。溫度傳感器101-共有4個，其中3 個為紅外溫度傳感器101，選型均為IRTP-300L，用于齒輪箱部位溫度的非接觸測量;另外一 個為普通數字溫度傳感器101，用于環境溫度的檢測，選型為DS18B20。噪聲傳感器102-共2 個，選型均為TZ-2KA，優選的，其中一個安裝于離被測齒輪箱1米處，用于檢測齒輪箱和環境 背景的共同噪聲；另外一個安裝于試驗車間墻壁(距被測齒輪箱4大于10米），用于檢測環境 背景噪聲。扭矩傳感器103-共3個，選型均為ZRN503,其中一個安裝于動力輸入電動機2的 輸出端，作為被測齒輪箱4輸入扭矩的精確測量;另一個安裝于加載電動機3的輸出端，作為 加載電動機3輸出扭矩的精確測量;最后一個安裝在被測齒輪箱4和陪試齒輪箱5之間，用于 被測齒輪箱4的傳動效率的分析。振動傳感器104-共3個，米用微型加速度傳感器106,分別 安裝于被測齒輪箱4的輸入端、中間段、輸出端。壓力傳感器105-共2個，選型為MSP5100,其 中一個安裝于外接供油路上用于工作油壓力檢測，另一個安裝于齒輪箱箱體的工藝孔上用 于潤滑油壓力的檢測。速度傳感器106-個，選型為PR-870光電式轉速傳感器，安裝于被測 齒輪箱4的輸出端，用于被測齒輪箱4輸出轉速的檢測。傳感器數據采集輔助電路、動力輸入 電動機控制器6和加載電動機控制器7的核心芯片均選擇DSP芯片TMS320F28335(其內部自 帶CAN控制器eCAN模塊），第一驅動器、第二驅動器、第三驅動器均選用SN65HVD230;CAN通信 介質選擇雙絞線14。CAN轉USB模塊提供普通PC (-般不帶CAN通信接口）與CAN總線網絡之間 的通信接口。
[0033]下面結合本實施例齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置的具體工作原理展開進一 步的闡述。
[0034]如圖3所示，動力輸入電動機2和加載電動機3互為負載、共用直流母線，均采用基 于矢量控制的閉環控制策略，逆變器調制方式采用SVPWM。對于動力輸入電動機2,當動力輸 入電動機控制器6接收到系統監控軟件11的控制命令，要求使動力輸入電動機2穩定轉速為 時，動力輸入電動機控制器6通過不斷將給定轉速值V與檢測到動力輸入電動機2的實 際轉速m作差，并將差值送入PI控制器，以獲得期望的轉矩電流分量1 1(/;然后將i1(/與檢 測到的實際值ilql作差，并將差值送入PI控制器，獲得轉矩電壓分量m ql ' ；最后將ulql '與補 償值相加，得到理想的轉矩電壓分量ulql*，并作為SVPWM的輸入。另外，通過弱磁控制器 可以獲得理想的勵磁電流分量im'然后與實際檢測到的值im作差，并將差值送入PI控制 器，獲得勵磁電壓分量urn ' ；最后將uldl '與補償值mdca相加，得到理想的勵磁電壓分量 uldi*，并作為SVPWM的另一個輸入。在uldi*和ulql*的作用下，SVPWM不斷調整逆變器1 (8)的輸 出驅動動力輸入電動機2,使動力輸入電動機2的轉速趨于給定轉速值并穩定。
[0035] 同樣，對于加載電動機3,當加載電動機控制器7接收到系統監控軟件11的控制命 令，要求使加載電動機3穩定轉矩為Te/時，加載電動機控制器7通過不斷將給定轉矩值Te/ 與檢測到加載電動機3的實際轉矩輸出值Te 2作差，并將差值送入PI控制器，以獲得期望的 轉矩電流分量i1(/;然后將i 1(/與檢測到的實際值ilq2作差，并將差值送入PI控制器，獲得轉 矩電壓分量Ulq2 ' ；最后將Ulq2 '與補償值Ulqc;2相加，得到理想的轉矩電壓分量Ulq2*，并作為 SVP麗的輸入。另外，通過弱磁控制器可以獲得理想的勵磁電流分量i ld2'然后與實際檢測 到的值ild2作差，并將差值送入PI控制器，獲得勵磁電壓分量Uld2 ' ；最后將Uld2 '與補償值 Uldc2相加，得到理想的勵磁電壓分量Uld2*，并作為SVP麗的另一個輸入。在U ld2*和Ulq2*的作 用下，SVPWM不斷調整逆變器的輸出驅動加載電動機3,使加載電動機3的轉矩趨于給定轉矩 值Tea#并穩定。
[0036] 如圖4所示，弱磁控制器通過如下方式工作：
[0037] 步驟1，動力輸入電動機控制器6或加載電動機控制器7不斷監測SVPWM的兩個輸入 值Uld和Ulq以及電動機的同步角速度〇1;
[0038]
,且將前者經過限幅處理后減 去后者的值，得到一個差值；
[0039] 步驟3,將步驟2所得的差值送入PI控制器，得到勵磁電流值ild，經過限幅處理后， 得到期望的轉矩電流分量i'd;
[0040]與uld相減，并將差值送入PI控制器得到值Y， 作為值X;
[0041 ]步驟5,當《 V?b的值大于1時，取值Z等于Y，反之取值Z等于X;
[0042]步驟6,比較值X與Z的大小，取最小值等于ilqmax，用于對動力輸入電動機2 (10)的速 度環PI控制器或加載電動機3(11)的轉矩環PI控制器計算所得值的限幅依據，以便得到期 望的轉矩電流分量Aq。
[0043]以上公式，其中：n，為動力輸入電動機2給定轉速;Td為加載電動機3給定轉矩； m、n：^v別為動力輸入電動機2、加載電動機3的實際轉速;T&為加載電動機3給定轉矩；c〇n、 ? 12分別為動力輸入電動機2、加載電動機3的同步角速度；iiqi'ii</分別為動力輸入電動 機2、加載電動機3的期望轉矩電流分量；iiqi、iiq2分別為動力輸入電動機2、加載電動機3的 實際轉矩電流分量;iidi'iic^分別為動力輸入電動機2、加載電動機3的期望勵磁電流分量； ：11〇11、：[1012分別為動力輸入電動機2、加載電動機3的實際勵磁電流分量 ;11^。1、11^。2分別為動力 輸入電動機2、加載電動機3的實際轉矩電壓補償量;uiqi'uic^分別為動力輸入電動機2、加 載電動機3的期望轉矩電壓分量;Ulcbl、Ulqc;2分別為動力輸入電動機2、加載電動機3的實際勵 磁電壓補償量;uidi'u^分別為動力輸入電動機2、加載電動機3的期望勵磁電壓分量;iiai、 iibi分別為動力輸入電動機2a相和b相的定子電流;iia2、iib2分別為加載電動機3a相和b相的 定子電流；分別為經Clark(3/2)變換后動力輸入電動機2a相和0相的定子電流； 分別為經Clark(3/2)變換后加加載電動機3a相和0相的定子電流;0^02分別為動力 輸入電動機2和加載電動機3轉子磁鏈的相位。
[0044] uid、uiq分別為SVPWM的輸入量:勵磁電壓分量和轉矩電壓分量；〇 1為同步角速度； i'cNiAq分別為期望的勵磁電流分量和轉矩電流分量;Ulmax為電動機允許的最大定子電壓； Ilmax為電動機允許的最大定子電流;mo為保證三相異步電動機正常啟動的最小定子電壓； ildo為保證三相異步電動機正常啟動的最小勵磁電流;另外CO a、《 4勺值如式（1)所示：
[0046]其中1^為定子一相繞組的等效自感;〇為漏感系數。
[0047]需要說明的是，在本實施例的描述中，術語"第一"、"第二""第三"僅用于描述目 的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限 定有"第一"、"第二""第三"的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本 發明的描述中，"多個"的含義是兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0048] 在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語"安裝"、"相連"、"連接"、"固定"等 術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連 接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內 部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情 況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0049] 在本說明書的描述中，參考術語"一個實施例"、"一些實施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特 點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不 必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任 一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技 術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結 合和組合。
[0050] 盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例 性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述 實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權項】
1. 一種齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置，其特征在于，包括： 平臺底座，其上安裝有動力輸入電動機、加載電動機、被測齒輪箱及陪試齒輪箱;所述 被測齒輪箱與所述動力輸入電動機、陪試齒輪箱相連接，所述陪試齒輪箱與所述加載電動 機相連接，所述陪試齒輪箱、加載電動機為所述被測齒輪箱提供模擬負載； 拖動控制模塊，其包括動力輸入電動機控制器、加載電動機控制器、第一逆變器及第二 逆變器，所述動力輸入電動機控制器與所述動力輸入電動機、第一逆變器控制連接，所述加 載電動機控制器與所述加載電動機、第二逆變器控制連接，所述第一逆變器與所述動力輸 入電動機相連接，所述第二逆變器與所述加載電動機相連接，所述第一逆變器與所述第二 逆變器通過一直流母線相連接； 系統監控模塊，其包括傳感器數據采集單元和系統監控軟件，所述系統監控軟件分別 與所述傳感器數據采集單元、拖動控制模塊控制連接，所述傳感器數據采集單元采集被測 齒輪箱和陪試齒輪箱的數據信息，并將該數據信息傳輸至所述系統監控軟件，所述系統監 控軟件對該數據信息進行顯示、存儲和分析。2. 根據權利要求1所述的齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置，其特征在于，所述系統監 控軟件與所述傳感器數據采集單元、動力輸入電動機控制器及加載電動機控制器通過CAN 信息傳輸模塊控制連接。3. 根據權利要求2所述的齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置，其特征在于，所述CAN信 息傳輸模塊包括CAN傳輸介質、CAN驅動器以及CAN控制器，所述CAN傳輸介質與所述CAN控制 器、CAN驅動器相連接，所述CAN控制器與所述系統監控軟件相連接，所述CAN驅動器與所述 傳感器數據采集單元、動力輸入電動機控制器及加載電動機控制器相連接。4. 根據權利要求3所述的齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置，其特征在于，所述CAN驅 動器包括第一驅動器、第二驅動器及第三驅動器，所述第一驅動器與所述動力輸入電動機 控制器相連接，所述第二驅動器與所述加載電動機控制器相連接，所述第三驅動器與所述 傳感器數據采集單元相連接。5. 根據權利要求4所述的齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置，其特征在于，所述第三驅 動器與所述傳感器數據采集單元之間設置有數據采集輔助電路，所述第三驅動器與所述傳 感器數據采集單元通過所述數據采集輔助電路相連接。6. 根據權利要求1-5任一項所述的齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置，其特征在于，所 述傳感器數據采集單元包括:溫度傳感器、噪聲傳感器、扭矩傳感器、壓力傳感器以及速度 傳感器。7. 根據權利要求6所述的齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置，其特征在于，所述溫度傳 感器包括紅外溫度傳感器和數字溫度傳感器，所述紅外傳感器用于齒輪箱部位溫度的非接 觸測量，所述數字溫度傳感器用于環境溫度的檢測。8. 根據權利要求6所述的齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置，其特征在于，所述噪聲傳 感器至少為兩個，其包括安裝在距離所述被測齒輪箱距離0.5m-2m處的噪聲傳感器，和安裝 在距離所述被測齒輪箱距離大于l〇m的噪聲傳感器。9. 根據權利要求6所述的齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置，其特征在于，所述扭矩傳 感器至少為三個，其包括安裝在所述動力輸入電動機的輸出端的扭矩傳感器，和安裝在所 述加載電動機的輸出端的扭矩傳感器，以及安裝在所述被測齒輪箱和陪試齒輪箱之間的扭 矩傳感器。10.根據權利要求6所述的齒輪箱特性參數實時在線檢測裝置，其特征在于，所述振動 傳感器至少為三個，分別安裝于被測齒輪箱的輸入端、中間段、輸出端。
【文檔編號】G01M13/02GK106053054SQ201610347634
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月24日
【發明人】張蘭勇, 李隴南, 劉勝, 李冰, 劉江華
【申請人】哈爾濱工程大學