CN113375934A - 一种起重机减速器故障诊断试验台及故障诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种起重机减速器故障诊断试验台及故障诊断方法，试验台包括：起重机底座、设置在电动机底座上的电动机、设置在减速器底座上的减速器、设置在卷筒底座上的卷筒、联轴器、加速度传感器、钢丝绳和吊钩；电动机通过联轴器与减速器连接，减速器的输出端与卷筒连接，钢丝绳缠绕在卷筒上，钢丝绳的末端与吊钩连接，加速度传感器设置在减速器上。当电动机得电后通过联轴器带动减速器旋转，进而利用加速度传感器检测减速器工作状态中振动信号，以使上位机根据所述振动信号进行匹配，诊断起重机减速器故障。本发明公开的方案在无需拆卸减速器的前提下就能判断减速器是否存在故障，降低了减速器故障检测的难度、效率和成本。

Description

一种起重机减速器故障诊断试验台及故障诊断方法

技术领域

本发明涉及故障诊断技术领域，特别是涉及一种起重机减速器故障诊断试验台及故障诊断方法。

背景技术

起重机在运输领域中有着非常重要的地位，在我国使用范围非常广泛，随着科学技术的不断发展，起重机设备也向着大型化、连续化和自动化的方向不断发展，随着起重机设备的功能越来越多，其组成和结构也就越来越复杂，一旦发生故障，会给生产和人们的的生命、财产安全造成巨大的影响。减速器作为起重机的重要部件，直接影响整个起重机的性能，它的失效会导致整个起重机无法正常工作或引起安全事故。减速器故障主要由齿轮箱、轴、轴承及齿轮等失效引起。齿轮箱的失效主要是箱体破裂，容易观察；轴的失效基本为断裂，具有突发性，不易提前发现；轴承的失效主要为磨损或滚珠(柱)碎裂等；齿轮的失效是常见的、不容易监测的，一般可以分为齿面磨损、齿面胶合、齿面剥落、齿轮塑性变形、齿轮裂纹或折断等形式。

目前起重机减速器检测缺乏适合的故障诊断手段，一般是通过打开减速器观察内部的方式判断设备是否存在故障，这种方法一般需要相应的吊装工具，繁琐费力，存在一定的危险性，诊断速度较慢，已不适应目前生产力发展的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种起重机减速器故障诊断试验台及故障诊断方法，以快速诊断起重机减速器故障。

为实现上述目的，本发明提供了一种起重机减速器故障诊断试验台，所述试验台包括：

起重机底座，设置在所述起重机底座上的电动机底座、减速器底座和卷筒底座，设置在所述电动机底座上的电动机，设置在所述减速器底座上的减速器，设置在所述卷筒底座上的卷筒，联轴器，加速度传感器，钢丝绳和吊钩；

所述电动机通过所述联轴器与所述减速器连接，所述减速器的输出端与所述卷筒连接，所述钢丝绳缠绕在所述卷筒上，所述钢丝绳的末端与所述吊钩连接；

所述加速度传感器设置在所述减速器上，所述加速度传感器用于采集减速器工作状态中的振动信号，并发送至上位机，以使上位机根据所述振动信号进行匹配，诊断起重机减速器故障。

可选地，所述试验台还包括：

起重机骨架，用于支撑所述钢丝绳。

可选地，所述试验台还包括：

数据采集卡，分别与所述加速度传感器和所述上位机连接，用于对减速器工作状态中的振动信号进行特征提取，并将提取的信号特征发送至上位机，以使所述上位机根据提取的信号特征与实际起重机减速器故障诊断中采集的信号特征进行特征匹配，确定起重机减速器的故障类型。

可选地，所述试验台还包括：

制动器，设置在所述减速器的输入端。

可选地，所述试验台还包括：直线导轨；

所述电动机底座和所述卷筒底座设置在所述直线导轨上，所述直线导轨用于调整所述电动机底座和所述卷筒底座的位置。

可选地，所述试验台还包括：

隔离减震器，设置在所述起重机底座的下方，用于隔绝振动传递。

可选地，所述试验台还包括：

起重机开关和控制柜；所述起重机开关通过所述控制柜与所述电动机连接。

可选地，所述试验台还包括：

至少一个垫片，用于添加在所述减速器与所述减速器底座之间，调整所述减速器的高度。

本发明还提供一种起重机减速器故障诊断方法，所述方法包括：

利用上述试验台采集不同类型减速器工作状态中的振动信号；

利用上位机根据所述振动信号进行匹配，诊断起重机减速器故障。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明公开一种起重机减速器故障诊断试验台及故障诊断方法，电动机得电后通过联轴器带动减速器旋转，进而利用加速度传感器检测减速器工作状态中振动信号，以使上位机根据所述振动信号进行匹配，诊断起重机减速器故障。本发明公开的方案在无需拆卸减速器的前提下就能判断减速器是否存在故障，降低了减速器故障检测的难度、效率和成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明试验台主视图；

图2为本发明试验台斜视图；

图3为本发明试验台左视图。

符号说明：

1：起重机开关；2：控制柜；3：起重机骨架；4：起重机底座；5：电动机；6：联轴器；7：制动器；8：减速器；9：卷筒；10：钢丝绳；11：吊钩；12：电动机底座；13：卷筒底座；14：减速器底座；15：隔离减震器；16：加速度传感器；17：数据采集卡；18：上位机；19：直线导轨。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种起重机减速器故障诊断试验台及故障诊断方法，以实现快速诊断起重机减速器故障。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

如图1-图3所示，本发明公开一种起重机减速器故障诊断试验台，所述试验台包括：起重机底座4，设置在所述起重机底座4上的电动机底座12、减速器底座14和卷筒底座13，设置在所述电动机底座12上的电动机5，设置在所述减速器底座14上的减速器8，设置在所述卷筒底座13上的卷筒9，联轴器6，加速度传感器16，钢丝绳10和吊钩11。所述电动机5通过所述联轴器6与所述减速器8连接，所述减速器8的输出端与所述卷筒9连接，所述钢丝绳10缠绕在所述卷筒9上，所述钢丝绳10的末端与所述吊钩11连接。所述加速度传感器16设置在所述减速器8上。

本实施例中，电动机5得电后通过联轴器6带动减速器8旋转，进而利用加速度传感器16检测减速器8工作状态中振动信号，并发送至上位机18，以使上位机18根据所述振动信号和故障数据库中存储的振动信号进行匹配，诊断起重机减速器8故障。

作为一种可选的实施方式，本发明所述试验台还包括：起重机骨架3，用于支撑所述钢丝绳10。

作为一种可选的实施方式，本发明所述试验台还包括：

数据采集卡17，分别与所述加速度传感器16和所述上位机18连接，用于对减速器8工作状态中的振动信号进行特征提取，并将提取的信号特征通过串口通信方式发送至上位机18，以使所述上位机18根据提取的信号特征与实际起重机减速器8故障诊断中采集的信号特征进行特征匹配，确定起重机减速器8故障。本发明还可以将同一故障特征信号进行故障归类，在实际起重机减速器故障诊断中采集的信号特征可以与试验台提取的故障特征(即信号特征)进行对比，从而帮助使用者实现快速诊断起重机减速器故障的目的。本发明进行故障归类的目的是为了探究减速器存在同种故障时其工作状态振动信号存在的特有规律。

作为一种可选的实施方式，本发明所述试验台还包括：制动器7，设置在所述减速器8的输入端，以实现吊物能停滞在任意高度而不遛钩。

作为一种可选的实施方式，本发明所述试验台还包括：直线导轨19；所述电动机底座12和所述卷筒底座13设置在所述直线导轨19上，所述直线导轨19用于调整所述电动机底座12和所述卷筒底座13的位置。本实施例中，电动机底座12、卷筒底座13可通过直线导轨19平行移动，进而调节卷筒9和电动机5之间的轴心距，以便使安装不同型号的减速器8。本实施例中，直线导轨19优选圆形直线导轨。

作为一种可选的实施方式，本发明所述试验台还包括：隔离减震器15，设置在所述起重机底座4下方，用于隔绝振动传递，减少试验台晃动，保持设备稳定。

作为一种可选的实施方式，本发明所述试验台还包括：起重机开关1和控制柜2；所述起重机开关1通过所述控制柜2与所述电动机5连接。本实施例中既可以单独设置起重开关，还可以通过移动终端进行控制。无论是通过设置起重开关还是移动终端，都需要与控制柜2连接，提高使用的便利性。

作为一种可选的实施方式，本发明所述试验台还包括：至少一个垫片，用于添加在所述减速器8与所述减速器底座14之间，调整所述减速器8的高度，便于连接所述电动机5和所述卷筒9。

试验开启前，首先通过调节电动机底座12和卷筒底座13，以使调节滚筒和电动机5的轴心距，在减速器8与减速器底座14之间添加垫片调节减速器8高度方便不同型号的减速器8连接电动机5和卷筒9，使用起重机开关1启动后电动机5通电后产生电磁转矩，通过联轴器6传递到减速器8，经过齿轮传动减速，带动卷筒9作定轴转动，使带有吊钩11的钢丝绳10在其上绕入或绕出，从而使吊物作上升或下降运动。使用加速度传感器16采集减速器8工作状态中的振动信号，通过数据采集卡17进行数据处理后发送至上位机18。上位机18将同一故障特征信号进行分析归类，在实际起重机减速器8故障诊断中采集的信号特征可以与试验台提取的故障特征进行匹配，从而帮助使用者实现快速诊断起重机减速器8故障的目的。

本发明所述试验台通过的通过滚筒和电动机5轴心距可调、减速器底座14高度可调，使其可以安装不同型号的减速器8。安装不同故障类型的减速器8并提取其故障特征，在实际起重机减速器8故障诊断中采集的信号特征可以与试验台提出的故障特征进行匹配，从而帮助使用者实现快速诊断起重机减速器8故障的目的。

另外，本发明采集故障减速器的振动特征信号进行归类，实际排查减速器故障时不用把减速器从原起重机上拆下来放在本装置上，可以直接在原起重机减速器上安装传感器采集信号和发明的装置采集归纳的故障信号进行比对，在不拆开减速器的前提下判断减速器是否存在故障，降低了减速器故障检测的难度、效率和成本。

实施例2

本发明还提供一种起重机减速器故障诊断方法，所述方法包括：

步骤S1：利用实施例1中的试验台采集不同类型减速器工作状态中的振动信号。

步骤S2：利用上位机根据所述振动信号进行匹配，诊断起重机减速器故障。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种起重机减速器故障诊断试验台，其特征在于，所述试验台包括：

起重机底座，设置在所述起重机底座上的电动机底座、减速器底座和卷筒底座，设置在所述电动机底座上的电动机，设置在所述减速器底座上的减速器，设置在所述卷筒底座上的卷筒，联轴器，加速度传感器，钢丝绳和吊钩；

所述电动机通过所述联轴器与所述减速器连接，所述减速器的输出端与所述卷筒连接，所述钢丝绳缠绕在所述卷筒上，所述钢丝绳的末端与所述吊钩连接；

所述加速度传感器设置在所述减速器上，所述加速度传感器用于采集减速器工作状态中的振动信号，并发送至上位机，以使上位机根据所述振动信号进行匹配，诊断起重机减速器故障。

2.根据权利要求1所述的起重机减速器故障诊断试验台，其特征在于，所述试验台还包括：

起重机骨架，用于支撑所述钢丝绳。

3.根据权利要求1所述的起重机减速器故障诊断试验台，其特征在于，所述试验台还包括：

数据采集卡，分别与所述加速度传感器和所述上位机连接，用于对减速器工作状态中的振动信号进行特征提取，并将提取的信号特征发送至上位机，以使所述上位机根据提取的信号特征与实际起重机减速器故障诊断中采集的信号特征进行特征匹配，确定起重机减速器的故障类型。

4.根据权利要求1所述的起重机减速器故障诊断试验台，其特征在于，所述试验台还包括：

制动器，设置在所述减速器的输入端。

5.根据权利要求1所述的起重机减速器故障诊断试验台，其特征在于，所述试验台还包括：直线导轨；

所述电动机底座和所述卷筒底座设置在所述直线导轨上，所述直线导轨用于调整所述电动机底座和所述卷筒底座的位置。

6.根据权利要求1所述的起重机减速器故障诊断试验台，其特征在于，所述试验台还包括：

隔离减震器，设置在所述起重机底座的下方，用于隔绝振动传递。

7.根据权利要求1所述的起重机减速器故障诊断试验台，其特征在于，所述试验台还包括：

起重机开关和控制柜；所述起重机开关通过所述控制柜与所述电动机连接。

8.根据权利要求1所述的起重机减速器故障诊断试验台，其特征在于，所述试验台还包括：

至少一个垫片，用于添加在所述减速器与所述减速器底座之间，调整所述减速器的高度。

9.一种起重机减速器故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括：

利用权利要求1-8任一项所述的试验台采集不同类型减速器工作状态中的振动信号；

利用上位机根据所述振动信号进行匹配，诊断起重机减速器故障。

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