軸不平衡檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】軸不平衡檢測系統(tǒng)（50）包括：速度傳感器（52），所述速度傳感器（52）檢測葉輪的速度，并生成速度信號；以及控制器（60），所述控制器（60）連接到所述速度傳感器（52）。所述控制器（60）被配置成監(jiān)測所述速度信號，其中所述速度信號的變化表明軸（20）的不平衡。
【專利說明】軸不平衡檢測系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]概括而言，本發(fā)明涉及用于旋轉系統(tǒng)的軸不平衡檢測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]旋轉系統(tǒng)包括在軸上旋轉的物體，這些物體包括但不限于風扇葉片、齒輪、輪(諸如壓縮機葉輪或驅動輪)及其它。由于外來物體破壞或其它原因引起的軸的偏離或軸的任何其它不平衡可能導致費用高且耗時間的修理。
[0003]期望檢測軸不平衡，以降低由于不平衡產(chǎn)生的破壞范圍，并幫助識別故障來源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個實施例中，軸不平衡檢測系統(tǒng)包括:速度傳感器，所述速度傳感器檢測壓縮機葉輪的速度，并生成速度信號；以及連接到所述速度傳感器的控制器。所述控制器被配置成監(jiān)測所述速度信號，其中，所述速度信號的變化表明軸的不平衡。
[0005]在一個實施例中，提供了用于渦輪增壓器中的壓縮機葉輪的軸的軸不平衡檢測系統(tǒng)。所述軸不平衡檢測系統(tǒng)包括連接到速度傳感器的控制器。所述速度傳感器生成與被附連到所述壓縮機葉輪的軸的齒輪上的齒通過相對應的電壓脈沖，所述脈沖具有與所述齒通過所述傳感器的時間對應的脈沖寬度。所述脈沖寬度的變化給所述控制器發(fā)信號通知有不平衡。
[0006]在另一個實施例中，提供了檢測渦輪增壓器中軸不平衡的方法，所述渦輪增壓器具有安裝在軸上的壓縮機葉輪。所述方法包括:提供所述軸上具有至少一個齒的齒輪，其中，所述齒輪隨所述軸旋轉；提供針對齒輪并相對于齒輪保持在固定間隔位置從而界定所述傳感器和所述齒輪之間的檢測場的速度傳感器，其中，所述速度傳感器在所述齒輪的齒移動通過所述場時生成信號，并監(jiān)測所述信號中信號的特征變化。
[0007]在另一個實施例中，車輛包括:連接到渦輪增壓器的發(fā)動機；包括軸的渦輪增壓器；安裝在所述軸上的壓縮機葉輪和齒輪，其中，所述壓縮機葉輪和所述齒輪隨所述軸旋轉，所述齒輪具有至少一個齒；與所述齒輪感測通信的速度傳感器，其中，在所述齒輪和所述傳感器之間界定氣隙，其中，所述傳感器檢測所述至少一個齒的通過，并生成與所述至少一個齒的通過對應的信號，其中，所述信號具有信號標識(signature)；以及控制器，所述控制器與所述傳感器和所述發(fā)動機通信，所述控制器監(jiān)測所述傳感器的信號標識以檢測所述信號標識的變化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]參照附圖，其中，圖解說明如在下面的描述中更加詳細地描述的本發(fā)明的具體實施例和另外的益處，其中:
[0009]圖1是根據(jù)本發(fā)明的旋轉系統(tǒng)的示意性橫截面；
[0010]圖2是根據(jù)本發(fā)明的軸不平衡檢測系統(tǒng)的放大示意圖；[0011]圖3是速度傳感器和由速度傳感器產(chǎn)生的信號的圖示，其中不平衡狀況用虛線示出；
[0012]圖4是速度傳感器和由速度傳感器產(chǎn)生的信號的圖示，其中不平衡狀況用虛線示出；以及
[0013]圖5是具有監(jiān)測來自渦輪增壓器中的傳感器的信號的控制器的軌道車輛的示意圖。
【具體實施方式】
[0014]本文中公開的主題的實施例涉及用于診斷旋轉系統(tǒng)(諸如渦輪增壓器)的系統(tǒng)和方法。還提供了用于執(zhí)行所述方法的測試工具包。渦輪增壓器可以包括于車輛(諸如機車系統(tǒng)中)。其它適當類型的車輛可以包括公路上行駛的車輛、越野車、礦山設備、航空器和水運工具。本發(fā)明的其它實施例可以用于固定的發(fā)動機(stationary engines),諸如風力潤輪機或發(fā)電機。發(fā)動機可以是柴油發(fā)動機，或者可以燃燒另一種燃料或幾種燃料的組合。這種替代性燃料可以包括汽油、煤油、生物柴油、天然氣和乙醇以及前述燃料的組合。適用的發(fā)動機可以使用壓縮點火或火花點火。這些車輛可以包括部件隨著使用退化的發(fā)動機。
[0015]本發(fā)明的實施例涉及用于檢測旋轉系統(tǒng)10內(nèi)的狀況的系統(tǒng)。在一個實施例中，旋轉系統(tǒng)可以包括軸、耦連到軸的旋轉部件和容納旋轉部件的外殼。如本文使用的，“輪(wheel)”是任何形狀或尺寸的任何旋轉部件，包括但不限于風扇葉片、輪轂、齒輪、壓縮機葉輪或驅動輪?！拜S”是將旋轉給予所述輪的元件，并且可以具有任何形狀、尺寸或橫截面?！白o罩(shroud)”是至少部分地包圍輪子和軸的任何外殼，在輪子的至少一部分和護罩之間產(chǎn)生空隙，該空隙(gap )被稱作“間隙(cIearance gap ) ”。
[0016]旋轉系統(tǒng)可以形成發(fā)電系統(tǒng)或車輛(包括但不限于機車(圖5)、礦山設備、海運船只、客車、越野車)的一部分。旋轉系統(tǒng)10因此可以包括連接到渦輪增壓器T的發(fā)電機或發(fā)動機。圖5描繪了連接到發(fā)動機E用來給機車車輛V供電的渦輪增壓器T。
[0017]如圖1所示，渦輪增壓器包括旋轉軸22，壓縮機葉輪20安裝在軸22上。軸22由驅動輪15 (也稱作渦輪葉輪)驅動，驅動輪15連接到軸22，使得驅動輪的旋轉引起軸的旋轉。驅動輪與增壓流12 (例如來自發(fā)動機的排氣、增壓氣體系統(tǒng)或增壓源)流體連通。驅動輪上的一個或更多個葉片或輪葉由增壓流驅動，并用來驅動軸且使壓縮機葉輪旋轉。詞語“葉片(blade)”和“輪葉(vane)”可以互換使用，不應認為是限制的。
[0018]壓縮機葉輪至少部分地容置于具有壓縮機入口 32的外殼或護罩30內(nèi)，流體14(由箭頭表示)通過壓縮機入口 32被吸入并被壓縮機葉輪的旋轉壓縮。來自壓縮機葉輪的增壓流體在壓縮機排出口 35離開護罩。來自壓縮機葉輪的增壓流體由渦輪增壓器(turbocharger)引導以用于發(fā)電、原動力的產(chǎn)生或用于提高發(fā)動機的性能。在所示的例子中，離開排出口的壓縮氣體34被引導到發(fā)動機E以用于燃燒。
[0019]參照圖1，護罩(shroud) 30的內(nèi)表面33向外與壓縮機葉輪間隔開，限定護罩30和壓縮機葉輪20之間的間隙37。壓縮機葉輪圍繞中心軸線A旋轉，在壓縮機葉輪20旋轉時劃定由壓縮機葉輪20的橫截面36限定的預期路徑。因此，護罩和壓縮機葉輪之間的間隙37在壓縮機葉輪沿其潛在路徑旋轉時位于壓縮機葉輪外。壓縮機葉輪的不平衡會引起壓縮機葉輪偏離其預期路徑，進入壓縮機葉輪和護罩之間的間隙。由軸的不平衡引起的軸的任何不平衡或一個或更多個輪子與其預期路徑的偏離在本文中被總體稱作狀況。
[0020]這些狀況可以導致渦輪增壓器故障。渦輪增壓器故障通常導致發(fā)動機立即關閉，在重新啟動發(fā)動機之前需要費用高的維修/修理。在一些情況下，渦輪增壓器狀況造成對渦輪增壓器內(nèi)的下游部件的損壞，例如包括發(fā)動機曲柄軸箱的過度增壓。
[0021]為了降低渦輪增壓器故障和發(fā)動機關閉的可能性，提供軸不平衡檢測系統(tǒng)50。軸不平衡檢測系統(tǒng)50通過監(jiān)測來自速度傳感器52的信號來檢測不平衡。在所示的實施例中，速度傳感器52與具有至少一個齒54的齒輪53感測通信。例如，所示的齒輪具有八個齒。齒輪53安裝在軸22上，并位于驅動輪15和壓縮機葉輪20之間。在所示的例子中，齒輪53稍微位于壓縮機葉輪的內(nèi)側。
[0022]速度傳感器顯示為相對于齒輪53保持固定位置，且限定傳感器52前方的檢測場55。當每個齒通過傳感器的檢測場時，傳感器生成與齒對應的信號。適用的傳感器包括霍爾效應傳感器、磁阻傳感器等等。例如，霍爾效應傳感器用來產(chǎn)生與齒的通過相對應的電壓。如圖3和4中所示，當齒通過傳感器時，生成電壓脈沖。在給定時間段上的速度信號形成信號標識(signature) 59 (圖3)。例如，圖3描繪了在齒輪的一次旋轉中產(chǎn)生的速度信號標識59，每個齒的通過顯示為一個電壓脈沖。
[0023]如圖5所示，與傳感器52通信的控制器60監(jiān)測來自傳感器52的信號，以檢測傾向于表示軸的不穩(wěn)定或另一種狀況的信號或其信號標識的任何變化。如圖3中以圖形描繪的，軸的不平衡或其它狀況會改變軸的旋轉，改變齒輪的旋轉，使得一個或更多個齒輪齒更接近傳感器。在所示的例子中，標準空隙56存在于傳感器52和齒輪齒54之間。當不平衡出現(xiàn)時，空隙56減小。減小的空隙在圖4的58描繪，為了比較，標準空隙56顯示為虛線。空隙的減小改變了由傳感器產(chǎn)生的信號。如圖3中描繪的，因為在更大的時間段內(nèi)齒位于傳感器52的檢測場中，空隙的減小增大了電壓脈沖的寬度。如圖4所示，由于傳感器和齒輪齒之間的空隙的減小，電壓信號的幅值增大。
[0024]控制器60監(jiān)測傳感器信號的這種變化，并且在檢測到信號的變化時采取補救措施?？刂破?0可以以相同的方式在預選(pre-selected)的時間段上監(jiān)測速度信號的信號標識。例如，每旋轉一次監(jiān)測信號標識一次。在小于一次旋轉或大于一次旋轉的時間段也可以進行監(jiān)測。
[0025]由于信號或信號標識的一些變化是可以允許的，因此控制器包括閾值以確定何時需要補救措施。例如，控制器包括由圖4中的虛線61指示的電壓信號閾值，表明需要補救措施的狀況。如圖4所示如果電壓超過此閾值，則控制器發(fā)起補救措施，補救措施包括但不限于記錄與檢測到超過閾值的信號對應的數(shù)據(jù)，向另一裝置傳輸關于此狀況的數(shù)據(jù)，發(fā)出警告，調(diào)整渦輪增壓器或其它有關部件的性能以補償檢測的狀況，減額(derating)運行渦輪增壓器或其它有關部件，以及關閉渦輪增壓器或其它有關部件。提供存儲器64以記錄來自控制器60的數(shù)據(jù)。存儲器64可以如所示的在控制器60的內(nèi)部，或者位于控制器60的遠端。同樣，提供通信系統(tǒng)68，以將來自控制器60的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程源。通信系統(tǒng)68顯示為安裝在機車的駕駛室上，不過也可以位于其它任何適當位置。
[0026]在一個實施例中，通信系統(tǒng)68可以包括用于發(fā)送和接收語音和數(shù)據(jù)消息的無線電和天線。例如，數(shù)據(jù)通信可以在車輛系統(tǒng)和鐵路的控制中心、另一機車、衛(wèi)星和/或諸如鐵路開關的線路裝置之間進行。例如，控制器可以使用來自GPS接收器的信號估計車輛系統(tǒng)的地理坐標。作為另一個例子，控制器可以通過從通信系統(tǒng)發(fā)送來的消息將發(fā)動機和/或輔助設備的操作特征發(fā)送到控制中心。在一個實施例中，當檢測到發(fā)動機或輔助設備的退化部件，車輛系統(tǒng)可能要安排維修時，可以通過通信系統(tǒng)將消息發(fā)送到命令中心。
[0027]諸如通過經(jīng)由例如通信系統(tǒng)發(fā)送的消息可以發(fā)送安排維修的請求。而且，通過發(fā)送潛在的故障狀況和潛在故障的嚴重性，可以降低車輛V的停機時間。例如，當潛在故障的嚴重性低時，可以延緩對車輛V的維修?；谠\斷狀況，諸如通過調(diào)整發(fā)動機操作參數(shù)來降低發(fā)動機的功率，可以進一步降低停機時間?？梢源_定發(fā)動機的減額運行是能夠實現(xiàn)的。例如，降低發(fā)動機的功率(即減額)可以降低發(fā)電機數(shù)據(jù)的頻譜(frequency content)的一個或更多個分量的幅值。
[0028]通過控制器60記錄或發(fā)送的數(shù)據(jù)包括與渦輪增壓器連接的發(fā)動機或發(fā)電機的運行速度、功率輸出水平和渦輪增壓器的操作溫度中的至少一個。由控制器或其它車輛系統(tǒng)采集的其它信息也可以被記錄在存儲器中或根據(jù)需要發(fā)送。記錄特征的數(shù)據(jù)可用作診斷工具，并且在操作期間用于警告操作員可能會影響渦輪增壓器或任何相關部件的性能的狀況。根據(jù)從速度傳感器接收的信號，控制器例如通過激活報警指示器66以警告操作員所檢測到的狀況從而發(fā)出報警。報警指示器產(chǎn)生可聽、可視或可觸知的指示，例如包括報警燈、警報器或蜂鳴器。報警指示器可以包括強度增加或顏色、頻率的其它變化以指示狀況惡化的漸進報警。替代性地，如果操作員并沒有在報警發(fā)出之后的選定時間內(nèi)采取措施，則控制器可以發(fā)起進一步的補救措施，以避免狀況的惡化或者在故障保護模式操作渦輪機。
[0029]例如，在機車車輛(圖5)中，如果齒輪偏離其預期路徑，則速度傳感器會檢測速度信號的表明軸的不平衡的變化。此不平衡可能是軸承變壞或渦輪增壓器內(nèi)有外來物體損害的結果。為了避免不斷惡化的狀況，在從軸不平衡檢測系統(tǒng)接收信號時，渦輪增壓器系統(tǒng)可以降低渦輪增壓器的功率，降低渦輪機速度。這會允許機車在降低的閾值利用其自身的功率，允許它繼續(xù)在更低的速度下操作以到達維修站。為此目的，如圖4中所示，機車中的控制器60與發(fā)動機E和渦輪增壓器通信。
[0030]在另一實施例中，軸不平衡檢測系統(tǒng)包括檢測壓縮機葉輪的速度并生成速度信號的速度傳感器。所述系統(tǒng)進一步包括連接到速度傳感器并被配置成監(jiān)測速度信號的控制器。速度信號的變化表明軸的不平衡?？刂破鳈z測速度信號的頻率、空間頻譜、時間頻譜及其它的變化。在一個實施例中，速度傳感器與安裝在壓縮機葉輪的軸上的齒輪感測通信。齒輪具有至少一個齒，這里，速度傳感器生成與齒的通過對應的脈沖。在一個實施例中，速度傳感器是霍爾效應傳感器?？刂破鳈z測脈沖的幅值或寬度的變化，以發(fā)信號通知軸的不平衡。在檢測到速度信號的變化時，控制器發(fā)起補救措施。補救措施包括以下當中的至少一個:控制器在存儲器64中記錄關于檢測的變化的數(shù)據(jù)，減額運行渦輪增壓器，降低渦輪增壓器的速度，降低連接到渦輪增壓器的發(fā)動機的馬力，關閉渦輪增壓器，關閉發(fā)電機，補償變化(諸如發(fā)起發(fā)動機中的汽缸的平衡)。不平衡檢測系統(tǒng)替代性地包括報警指示器66，補救措施包括激活報警指示器。其它補救措施包括通過與控制器通信的通信系統(tǒng)68發(fā)送來自檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。
[0031]在一個實施例中，速度傳感器位于距離具有至少一個齒的齒輪的固定距離處，速度信號是與齒通過速度傳感器對應的脈沖?？刂破鞅O(jiān)測所述脈沖，在檢測到脈沖的幅值或脈沖寬度的增加超過閾值時，控制器將此識別為傳感器和齒輪齒之間的空隙的減小。在檢測到速度傳感器和齒輪齒之間的空隙減小時，控制器發(fā)起補救措施。在另一個實施例中，軸不平衡檢測系統(tǒng)包括連接到控制器以在選擇的時間段中顯示速度信號的顯示器。
[0032]在另一個實施例中，用于渦輪增壓器中的壓縮機葉輪的軸的軸不平衡檢測系統(tǒng)包括連接到速度傳感器的控制器，所述速度傳感器生成與被附連到壓縮機葉輪的軸的齒輪上的齒的通過對應的電壓脈沖。所述脈沖具有與齒通過傳感器所用時間對應的脈沖寬度，這里，脈沖寬度的變化通知控制器有不平衡。在一個實施例中，控制器連接到渦輪增壓器，并在檢測到脈沖寬度的變化時減額運行渦輪增壓器。替代性地，控制器連接到機車發(fā)動機，并在檢測到脈沖寬度的變化時減額運行機車發(fā)動機。
[0033]在又一實施例中，提供了檢測壓縮機葉輪安裝在軸上的渦輪增壓器中的軸不平衡的方法。所述方法包括在軸上提供具有至少一個齒的齒輪，這里，齒輪隨軸一起旋轉。所述方法進一步包括提供針對齒輪并相對于齒輪保持間隔位置從而限定傳感器和齒輪之間的檢測場的速度傳感器，這里，速度傳感器在齒輪的齒移動通過檢測場時生成信號。所述方法還包括監(jiān)測信號中信號特征的變化。
[0034]在一個實施例中，所述方法中使用的速度傳感器生成與齒輪齒通過檢測場對應的脈沖，這里，監(jiān)測步驟包括檢測脈沖的幅值或寬度的增加。在檢測到幅值大于預選極限的脈沖時，所述方法包括減額運行渦輪增壓器。在一個實施例中，監(jiān)測步驟在軸的每一次旋轉時執(zhí)行一次。在檢測到速度信號的變化時，發(fā)起補救措施。發(fā)起補救措施的步驟包括執(zhí)行以下當中的至少一個:記錄速度信號的任何變化，發(fā)送關于速度信號的變化的信息，發(fā)出警告，補償速度信號的變化并減額運行渦輪增壓器。記錄的步驟包括存儲速度信號發(fā)生變化時的時間和速度。
[0035]另一實施例包括一種車輛，所述車輛包括連接到渦輪增壓器的發(fā)動機。渦輪增壓器包括軸、壓縮機葉輪和安裝在軸上的齒輪，這里，壓縮機葉輪和齒輪隨軸一起旋轉。齒輪具有至少一個齒。車輛還包括與齒輪感測通信的速度傳感器，這里，在齒輪和傳感器之間限定氣隙。傳感器檢測至少一個齒的通過，并生成與至少一個齒的通過對應的信號。所述信號具有信號標識。所述車輛還包括與傳感器和發(fā)動機通信的控制器。所述控制器監(jiān)測傳感器的信號標識，以檢測速度信號的信號標識的變化。在檢測到速度信號的信號標識的變化時，控制器發(fā)起補救措施，補救措施包括以下當中的至少一個:記錄速度信號的變化，發(fā)送關于速度信號的變化的信息，發(fā)出警告，補償速度信號的變化，減額運行渦輪增壓器，降低由發(fā)動機產(chǎn)生的馬力以及關閉渦輪增壓器和發(fā)動機中的至少一個。
[0036]在一個實施例中，提供了測試工具包。測試工具包包括控制器，所述控制器可操作以基于從可操作地連接到發(fā)動機的渦輪增壓器的參數(shù)測量中得出的轉矩曲線的頻譜確定發(fā)動機的狀況。
[0037]在一個實施例中，提供了用于可操作地連接到渦輪增壓器的發(fā)動機的方法。所述方法包括測量在操作期間與渦輪增壓器關聯(lián)的電參數(shù)，并基于所測量的電參數(shù)的頻譜診斷發(fā)動機的狀況。
[0038]在一個實施例中，提供了一種車輛系統(tǒng)。所述車輛系統(tǒng)包括發(fā)動機、可操作地連接到發(fā)動機的渦輪增壓器、用于測量在操作期間與渦輪增壓器關聯(lián)的電參數(shù)的傳感器和控制器。所述控制器包括被配置成用于采樣所測量的電參數(shù)、識別所測量的電參數(shù)的頻譜并基于所測量的電參數(shù)的頻譜診斷發(fā)動機的狀況的指令。[0039]本書面說明書使用示例來公開本發(fā)明(包括最佳模式)，還使得任意本領域技術人員可實踐本發(fā)明(包括制造和使用任意裝置或系統(tǒng)和執(zhí)行任意結合的方法)。本發(fā)明的專利范圍由權利要求書限定，并且可以包括本領域技術人員想到的其他示例。如果這樣的其他示例具有與權利要求書的文字語言并非不同的結構元件、或者如果這樣的其他示例包括與權利要求書的文字語言具有非實質(zhì)性區(qū)別的等同結構元件，則這樣的其他示例意欲落入權利要求書的范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種軸不平衡檢測系統(tǒng)，包括: 速度傳感器，所述速度傳感器檢測軸的速度，并生成速度信號；以及 控制器，所述控制器連接到所述速度傳感器，所述控制器被配置成監(jiān)測所述速度信號，并且其中，所述速度信號的變化表明軸的不平衡。
2.根據(jù)權利要求1所述的軸不平衡檢測系統(tǒng)，其中所述控制器檢測所述速度信號的頻率的變化。
3.根據(jù)權利要求1所述的軸不平衡檢測系統(tǒng)，其中所述控制器檢測所述速度信號內(nèi)的空間頻譜。
4.根據(jù)權利要求3所述的軸不平衡檢測系統(tǒng)，其中每旋轉一次，所述控制器檢測所述空間頻譜至少一次。
5.根據(jù)權利要求1所述的軸不平衡檢測系統(tǒng)，其中所述控制器檢測所述速度信號內(nèi)的時間頻譜。
6.根據(jù)權利要求1所述的軸不平衡檢測系統(tǒng)，其中所述速度傳感器與所述軸上安裝的齒輪感測通信，所述齒輪具有至少一個齒，其中，所述速度傳感器生成與所述齒的通過對應的脈沖。
7.根據(jù)權利要求1所述的軸不平衡檢測系統(tǒng)，其中所述速度傳感器是霍爾效應傳感器。
8.根據(jù)權利要求6所述的軸不平衡檢測系統(tǒng)，其中所述控制器檢測所述脈沖的幅值或寬度的變化，以發(fā)信號告知所述軸的不平衡。
9.根據(jù)權利要求1所述的軸不平衡檢測系統(tǒng)，其中在所述速度信號變化時，所述控制器發(fā)起補救措施。
10.根據(jù)權利要求9所述的軸不平衡檢測系統(tǒng)，其中所述軸位于連接到發(fā)動機的渦輪增壓器內(nèi)部，并且，所述補救措施包括減額運行所述渦輪增壓器、降低所述渦輪增壓器的速度、降低所述發(fā)動機的馬力、關閉所述渦輪增壓器以及關閉所述發(fā)動機中的至少一個。
11.根據(jù)權利要求9所述的軸不平衡檢測系統(tǒng)，其中所述補償措施包括補償所述變化。
12.根據(jù)權利要求11所述的軸不平衡檢測系統(tǒng)，其中所述補償包括所述控制器發(fā)起發(fā)動機內(nèi)部的汽缸平衡操作，所述發(fā)動機可操作地連接到所述軸。
13.根據(jù)權利要求9所述的軸不平衡檢測系統(tǒng)，其進一步包括報警指示器，其中，所述補救措施包括激活所述報警指示器。
14.根據(jù)權利要求9所述的軸不平衡檢測系統(tǒng)，其進一步包括與所述控制器通信的通信系統(tǒng)，其中，所述補救措施包括傳輸來自所述檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權利要求1所述的軸不平衡檢測系統(tǒng)，其中所述速度傳感器位于距離具有至少一個齒的齒輪的固定位置處，并且所述速度信號是與所述齒通過所述速度傳感器對應的脈沖。
16.根據(jù)權利要求15所述的軸不平衡檢測系統(tǒng)，其中所述控制器監(jiān)測所述脈沖，并且在檢測到所述脈沖的幅值或脈沖寬度增加超過閾值時，所述控制器將此識別為所述傳感器和齒輪齒之間的間隙的可能減小。
17.根據(jù)權利要求16所述的軸不平衡檢測系統(tǒng)，其中在所述控制器檢測到所述速度傳感器和所述齒輪齒之間的間隙減 小時，所述控制器發(fā)起補救措施。
18.一種軸不平衡檢測系統(tǒng)，包括: 控制器，所述控制器連接到速度傳感器； 所述速度傳感器生成與齒輪上的齒的通過相對應的電壓脈沖，所述齒輪被附連到壓縮機葉輪的軸，所述脈沖具有與所述齒通過所述傳感器的時間對應的脈沖寬度； 其中，所述脈沖寬度的變化給所述控制器發(fā)信號通知有不平衡。
19.根據(jù)權利要求18所述的軸不平衡檢測系統(tǒng)，其中所述控制器連接到渦輪增壓器，并在檢測到所述脈沖寬度的變化時減額運行所述渦輪增壓器。
20.根據(jù)權利要求19所述的軸不平衡檢測系統(tǒng)，其中所述控制器連接到機車發(fā)動機，其中，所述控制器在檢測到所述脈沖寬度的變化時減額運行所述機車發(fā)動機。
21.—種方法,包括: 監(jiān)測由移動通過檢測場的齒輪的齒生成的速度傳感器信號，其中，所述齒輪耦連到軸； 檢測所述速度傳感器信號的變化；以及 基于所述檢測的信號變化，確定所述軸的不平衡。
22.根據(jù)權利要求21所述的方法，其中監(jiān)測步驟在所述軸每旋轉一次時執(zhí)行一次。
23.根據(jù)權利要求21所述的方法，其中所述速度傳感器生成與齒輪齒通過所述檢測場對應的脈沖，其中，監(jiān)測步驟包括檢測所述脈沖的幅值或寬度的增加。
24.根據(jù)權利要求23所述的方法，其進一步包括在檢測到具有大于預選極限的幅值的脈沖時，發(fā)起補救措施。
25.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中發(fā)起補救措施的步驟包括執(zhí)行以下當中至少一個:記錄所述速度信號的任何變化、傳輸關于所述速度信號的變化的信息、發(fā)出警告、補償所述速度信號的變化以及減額運行所述渦輪增壓器。
26.根據(jù)權利要求25所述的方法，其中記錄的步驟包括將所述速度信號發(fā)生變化的時間和速度存儲在存儲器中。
27.—種車輛，包括: 發(fā)動機，所述發(fā)動機連接到渦輪增壓器； 所述渦輪增壓器包括軸、壓縮機葉輪和安裝在所述軸上的齒輪，其中，所述壓縮機葉輪和所述齒輪隨所述軸旋轉； 所述齒輪具有至少一個齒； 速度傳感器，所述速度傳感器與所述齒輪感測通信，其中，在所述齒輪和所述傳感器之間界定氣隙，其中，所述傳感器檢測所述至少一個齒的通過，并生成與所述至少一個齒通過對應的信號，其中，所述信號具有信號標識；以及 控制器，所述控制器與所述傳感器和所述發(fā)動機通信，所述控制器監(jiān)測所述傳感器的信號標識以檢測所述信號標識的變化。
28.根據(jù)權利要求27所述的車輛，其中在檢測到所述信號標識的變化時，所述控制器發(fā)起補救措施，所述補救措施包括以下當中至少一個:記錄所述速度信號的變化、傳輸關于所述速度信號的變化的信息、發(fā)出警告、補償所述速度信號的變化、減額運行所述渦輪增壓器、降低所述發(fā)動機產(chǎn)生的馬力以及關閉所述渦輪增壓器和發(fā)動機中的至少一個。
29.一種用于渦輪增壓器的軸不平衡檢測系統(tǒng)，所述軸不平衡檢測系統(tǒng)包括:控制器，所述控制器連接到速度傳感器，所述控制器包括多個指令，所述多個指令配置用于采樣來自所述速度傳感器的測量的電參數(shù)、識別所測量的電參數(shù)的頻譜以及基于所測量的電參數(shù)的 所述頻譜診斷所述發(fā)動機的狀況。
【文檔編號】F02D41/00GK103797346SQ201280044853
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年8月31日 優(yōu)先權日:2011年9月15日
【發(fā)明者】B.D.沃爾登, M.J.馬隆, M.卡魯納拉特恩 申請人:通用電氣公司