本發(fā)明涉及齒輪箱技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種齒輪箱及軌道交通車輛。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)應(yīng)用的軌道交通齒輪箱，如高鐵、地鐵、城軌車輛齒輪箱等，是軌道交通車輛的關(guān)鍵部件之一。齒輪箱由齒輪、箱體、軸承及潤滑機(jī)構(gòu)等組成，是軌道交通車輛的動力傳動裝置，負(fù)責(zé)將電機(jī)的動力傳送到動車上，使其實(shí)現(xiàn)高速奔跑。齒輪箱作為動車核心部件之一，是動車傳動系統(tǒng)中最重要的傳動環(huán)節(jié)之一，關(guān)系到軌道交通車輛的行車安全和乘客生命財(cái)產(chǎn)安全。

然而，在運(yùn)行過程中，軌道交通齒輪箱的工作條件十分惡劣，不但工作負(fù)載較大，而且還頻繁承受著來自包括線路在內(nèi)的各種振動和沖擊載荷。在實(shí)際運(yùn)用中，齒輪箱也是故障頻出。

在軌道交通車輛行車過程中，不能確定齒輪箱是否處于有效的工作狀態(tài)，也即，齒輪箱的齒輪等部件是否處于斷裂、磨損。因齒輪箱在軌道交通車輛中的重要作用和影響，這對行車安全極為不利，存在很大的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種齒輪箱及軌道交通車輛，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不能確定齒輪箱是否處于有效的工作狀態(tài)，存在很大的安全隱患的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供的一種齒輪箱，所述齒輪箱包括：齒輪箱本體、振動傳感器、信號處理系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)；

所述振動傳感器設(shè)置在所述齒輪箱本體上，用于檢測所述齒輪箱本體的振動信號；所述信號處理系統(tǒng)與所述振動傳感器電連接，用于對所述振動信號進(jìn)行傅里葉變換、倒頻譜分析以及細(xì)化普分析，以得出信號中的周期成分和變頻帶的細(xì)微結(jié)構(gòu)；所述數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)與所述信號處理系統(tǒng)電連接，用于顯示所述信號處理系統(tǒng)的分析結(jié)果。

進(jìn)一步地，所述信號處理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集卡和信號處理器；

所述振動傳感器、所述數(shù)據(jù)采集卡、所述信號處理器與所述數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)依次電連接，所述數(shù)據(jù)采集卡用于放大接收的振動信號；所述信號處理器用于對所述振動信號進(jìn)行傅里葉變換、倒頻譜分析以及細(xì)化普分析。

進(jìn)一步地，所述信號處理器包括過濾模塊與分析模塊；

所述過濾模塊與所述數(shù)據(jù)采集卡電連接，用于過濾出所述齒輪箱本體的回轉(zhuǎn)部件的振動信號；所述分析模塊與所述過濾模塊電連接，用于對回轉(zhuǎn)部件的振動信號進(jìn)行傅里葉變換、倒頻譜分析以及細(xì)化普分析。

進(jìn)一步地，所述齒輪箱本體包括箱體以及設(shè)置在所述箱體上的端蓋；

所述振動傳感器設(shè)置在所述端蓋上。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)包括顯示屏；

所述顯示屏設(shè)置在所述齒輪箱本體上，所述顯示屏與所述信號處理系統(tǒng)電連接。

進(jìn)一步地，所述信號處理器還包括數(shù)據(jù)儲存模塊；

所述數(shù)據(jù)儲存模塊與所述分析模塊電連接，用于儲存所述分析模塊的分析結(jié)果。

進(jìn)一步地，所述端蓋上設(shè)置有安裝槽；所述振動傳感器設(shè)置在所述安裝槽內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述安裝槽的開口處轉(zhuǎn)動連接有保護(hù)蓋。

進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供一種軌道交通車輛，所述軌道交通車輛包括本發(fā)明所述的齒輪箱。

進(jìn)一步地，軌道交通車輛包括車輛控制系統(tǒng)；

所述車輛控制系統(tǒng)與所述信號處理系統(tǒng)電連接。

本發(fā)明提供的齒輪箱，在齒輪箱本體上設(shè)置振動傳感器，振動傳感器檢測齒輪箱本體的振動信號，并將該振動信號傳輸至信號處理系統(tǒng)。信號處理系統(tǒng)對接收到的振動信號進(jìn)行傅里葉變換、倒頻譜分析以及細(xì)化普分析，以得出信號中的周期成分和變頻帶的細(xì)微結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)與信號處理系統(tǒng)電連接，顯示出信號處理系統(tǒng)的分析結(jié)果，也即顯示出信號中的周期成分和變頻帶的細(xì)微結(jié)構(gòu)。使用者通過數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)顯示出的信號中的周期成分和變頻帶的細(xì)微結(jié)構(gòu)來判斷齒輪箱本體是否處于有效工作狀態(tài)，也即，齒輪箱本體的齒輪等部件是否處于磨損、斷裂等狀況。

本發(fā)明提供的齒輪箱，通過設(shè)置振動傳感器、信號處理系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)，使用者可從數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)上顯示出的振動信號的周期成分和變頻帶的細(xì)微結(jié)構(gòu)來判斷齒輪箱是否處于有效工作狀態(tài)，從而對齒輪箱進(jìn)行故障診斷，從而對齒輪箱進(jìn)行及時(shí)維修或者更換，避免存在安全隱患。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的齒輪箱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的齒輪箱中信號處理系統(tǒng)的工作示意圖。

附圖標(biāo)記：

1-齒輪箱本體； 2-振動傳感器； 3-信號處理系統(tǒng)；

4-數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)； 11-箱體； 12-端蓋；

31-數(shù)據(jù)采集卡； 32-過濾模塊； 33-分析模塊；

34-數(shù)據(jù)儲存模塊；

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)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。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)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(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的齒輪箱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的齒輪箱中信號處理系統(tǒng)的工作示意圖，如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供的一種齒輪箱，該齒輪箱包括：齒輪箱本體1、振動傳感器2、信號處理系統(tǒng)3以及數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)4；

振動傳感器2設(shè)置在齒輪箱本體1上，用于檢測齒輪箱本體1的振動信號；信號處理系統(tǒng)3與振動傳感器2電連接，用于對振動信號進(jìn)行傅里葉變換、倒頻譜分析以及細(xì)化普分析，以得出信號中的周期成分和變頻帶的細(xì)微結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)4與信號處理系統(tǒng)3電連接，用于顯示信號處理系統(tǒng)3的分析結(jié)果。

本發(fā)明提供的齒輪箱，在齒輪箱本體1上設(shè)置振動傳感器2，振動傳感器2檢測齒輪箱本體1的振動信號，并將該振動信號傳輸至信號處理系統(tǒng)3。信號處理系統(tǒng)3對接收到的振動信號進(jìn)行傅里葉變換、倒頻譜分析以及細(xì)化普分析，以得出信號中的周期成分和變頻帶的細(xì)微結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)4與信號處理系統(tǒng)3電連接，顯示出信號處理系統(tǒng)3的分析結(jié)果，也即顯示出信號中的周期成分和變頻帶的細(xì)微結(jié)構(gòu)。使用者通過數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)4顯示出的信號中的周期成分和變頻帶的細(xì)微結(jié)構(gòu)來判斷齒輪箱本體1是否處于有效工作狀態(tài)，也即，齒輪箱本體1的齒輪等部件是否處于磨損、斷裂等狀況。

本發(fā)明提供的齒輪箱，通過設(shè)置振動傳感器2、信號處理系統(tǒng)3以及數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)4，使用者可從數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)4上顯示出的振動信號的周期成分和變頻帶的細(xì)微結(jié)構(gòu)來判斷齒輪箱是否處于有效工作狀態(tài)，從而對齒輪箱進(jìn)行故障診斷，從而對齒輪箱進(jìn)行及時(shí)維修或者更換，避免存在安全隱患。

如圖1和圖2所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，信號處理系統(tǒng)3包括數(shù)據(jù)采集卡31和信號處理器；振動傳感器2、數(shù)據(jù)采集卡31、信號處理器與數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)4依次電連接，數(shù)據(jù)采集卡31用于放大接收的振動信號；信號處理器用于對振動信號進(jìn)行傅里葉變換、倒頻譜分析以及細(xì)化普分析。

本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集卡31將振動傳感器2檢測到的振動信號進(jìn)行放大，然后再傳輸至信號處理器對其進(jìn)行處理分析，這樣的設(shè)置可使得信號處理器接收到的信號清晰，提高信號處理器的分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

如圖1和圖2所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，信號處理器包括過濾模塊32與分析模塊33；過濾模塊32與數(shù)據(jù)采集卡31電連接，用于過濾出齒輪箱本體1的回轉(zhuǎn)部件的振動信號；分析模塊33與過濾模塊32電連接，用于對回轉(zhuǎn)部件的振動信號進(jìn)行傅里葉變換、倒頻譜分析以及細(xì)化普分析。

本實(shí)施例中，將信號處理器設(shè)置為過濾模塊32與分析模塊33，振動傳感器2將檢測到的振動信號傳輸至過濾模塊32，過濾模塊32將接收到的振動信號進(jìn)行過濾處理，從而過濾出齒輪箱本體1的回轉(zhuǎn)部件的振動信號，也即齒輪、軸承、軸等部件的振動信號，分析模塊33對回轉(zhuǎn)部件的振動信號進(jìn)行分析即可。也即，過濾模塊32將回轉(zhuǎn)部件之外的振動信號過濾掉，只將回轉(zhuǎn)部件的振動信號傳輸至分析模塊33進(jìn)行分析，從得出回轉(zhuǎn)部件的分析結(jié)果，使用者可準(zhǔn)確判斷出回轉(zhuǎn)部件的工作狀況，提高故障診斷的準(zhǔn)確性。

如圖1和圖2所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，齒輪箱本體1包括箱體11以及設(shè)置在箱體11上的端蓋12；振動傳感器2設(shè)置在端蓋12上。

本實(shí)施例中，將振動傳感器2設(shè)置在端蓋12上，由于端蓋12靠近齒輪位置，使得振動傳感器2檢測到的振動信號更清晰，進(jìn)一步提高檢測的準(zhǔn)確性。

如圖1和圖2所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)4包括顯示屏；顯示屏設(shè)置在齒輪箱本體1上，顯示屏與信號處理系統(tǒng)3電連接。

本實(shí)施例中，顯示屏設(shè)置在齒輪箱本體1上，顯示屏與信號處理系統(tǒng)3電連接，使用者通過顯示屏察看信號處理器的分析結(jié)果，從而方便使用者察看和使用。

如圖1和圖2所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，信號處理器還包括數(shù)據(jù)儲存模塊34；數(shù)據(jù)儲存模塊34與分析模塊33電連接，用于儲存分析模塊33的分析結(jié)果。

本實(shí)施例中，信號處理器包括數(shù)據(jù)儲存模塊34，數(shù)據(jù)儲存模塊34將分析模塊33的分析結(jié)果儲存，使用者可察看到歷史分析結(jié)果，從而更全面的了解到齒輪箱的工作狀態(tài)。

如圖1和圖2所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，端蓋12上設(shè)置有安裝槽；振動傳感器2設(shè)置在安裝槽內(nèi)。

本實(shí)施例中，在端蓋12上設(shè)置安裝槽，將振動傳感器2設(shè)置在安裝槽內(nèi)，減少了振動傳感器2占用的空間。

如圖1和圖2所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，安裝槽的開口處轉(zhuǎn)動連接有保護(hù)蓋。

本實(shí)施例中，在安裝槽的開口處轉(zhuǎn)動連接保護(hù)蓋，當(dāng)需要安裝或者取出振動傳感器2時(shí)，使用者可轉(zhuǎn)動保護(hù)蓋打開安裝槽的開口，安裝完畢后，轉(zhuǎn)動保護(hù)蓋封閉安裝槽的開口，避免外部灰塵等雜質(zhì)進(jìn)入安裝槽內(nèi)，保持振動傳感器2的干凈整潔，延長振動傳感器2以及齒輪箱的使用壽命。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供一種軌道交通車輛，該軌道交通車輛包括本發(fā)明的齒輪箱。

本發(fā)明提供的軌道交通車輛，在齒輪箱本體1上設(shè)置振動傳感器2，振動傳感器2檢測齒輪箱本體1的振動信號，并將該振動信號傳輸至信號處理系統(tǒng)3。信號處理系統(tǒng)3對接收到的振動信號進(jìn)行傅里葉變換、倒頻譜分析以及細(xì)化普分析，以得出信號中的周期成分和變頻帶的細(xì)微結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)4與信號處理系統(tǒng)3電連接，顯示出信號處理系統(tǒng)3的分析結(jié)果，也即顯示出信號中的周期成分和變頻帶的細(xì)微結(jié)構(gòu)。使用者通過數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)4顯示出的信號中的周期成分和變頻帶的細(xì)微結(jié)構(gòu)來判斷齒輪箱本體1是否處于有效工作狀態(tài)，也即，齒輪箱本體1的齒輪等部件是否處于磨損、斷裂等狀況。

本發(fā)明提供的軌道交通車輛，通過設(shè)置振動傳感器2、信號處理系統(tǒng)3以及數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)4，使用者可從數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)4上顯示出的振動信號的周期成分和變頻帶的細(xì)微結(jié)構(gòu)來判斷齒輪箱是否處于有效工作狀態(tài)，從而對齒輪箱進(jìn)行故障診斷，從而對齒輪箱進(jìn)行及時(shí)維修或者更換，避免存在安全隱患。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，軌道交通車輛包括車輛控制系統(tǒng)；車輛控制系統(tǒng)與信號處理系統(tǒng)3電連接。

本實(shí)施例中，車輛控制系統(tǒng)與信號處理系統(tǒng)3電連接，使用者可在駕駛室內(nèi)通過車輛控制系統(tǒng)控制信號處理系統(tǒng)3，方便使用者操作控制使用。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。