專利名稱：一種車輛變速箱故障診斷檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種故障診斷檢測系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種用于履帶車輛濕式離合 器定軸式的車輛變速箱故障診斷檢測系統(tǒng)。
技術(shù)背景 目前，集轉(zhuǎn)向與直駛功能于一體的濕式離合器定軸式變速箱在眾多履帶車輛得到 廣泛應(yīng)用，該變速箱是機(jī)、電、液等技術(shù)的有機(jī)綜合，具有液力傳動、液壓無級轉(zhuǎn)向、動力換 擋和自動變速等技術(shù)特點(diǎn)，該類變速箱具有高功率密度、高緊湊性和高可靠性的使用特點(diǎn)， 其功能完整、技術(shù)水平先進(jìn)。濕式離合器變速箱顯著提高履帶車輛性能的同時(shí)，也帶來了諸 多急需解決的問題，其中較為突出的就是如何對變速箱運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行快速測試和掌控，以 保證其正常工作時(shí)良好的運(yùn)行品質(zhì)、發(fā)生故障征兆時(shí)的及時(shí)維護(hù)和發(fā)生故障時(shí)準(zhǔn)確快速的 故障診斷與維修，這些問題對于變速箱的整體性能、壽命、可靠性等有著重要影響，能否及 時(shí)掌握運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到變速箱在使用中的完好性和車輛各種功能的發(fā)揮。因此，研究 履帶車輛變速箱故障檢測方法，開發(fā)車載便攜式檢測系統(tǒng)意義重大。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種攜帶方便、操作簡單、適用范圍廣泛 且能在線實(shí)時(shí)檢測的車輛變速箱故障診斷檢測系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案一種車輛變速箱故障診斷檢測 系統(tǒng)，其特征在于它包括一含有多個(gè)濕式離合器的定軸式變速箱，所述變速箱內(nèi)輸入軸測 速齒輪、一軸測速齒輪、二軸測速齒輪和三軸測速齒輪將測速齒輪信號經(jīng)磁電傳感器后送 入一信號調(diào)理箱內(nèi)；所述變速箱內(nèi)的潤滑系統(tǒng)分別與一溫度傳感器和一測壓油管連接，且 所述變速箱內(nèi)的換檔離合器、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液力變矩器和閉鎖離合器將壓力油分別經(jīng)一測壓 油管引入一固定在所述變速箱頂部的測壓閥板內(nèi)，所述測壓閥板頂部設(shè)置有用于連接所述 壓力傳感器的測壓接頭，所述壓力傳感器將采集到的油壓信號輸入所述信號調(diào)理箱內(nèi)；所 述信號調(diào)理箱的輸出端經(jīng)一模數(shù)轉(zhuǎn)化模塊和一數(shù)據(jù)采集模塊后，將信號送入一故障診斷模 塊內(nèi)，所述信號調(diào)理箱由一鋰電源供電。所述信號調(diào)理箱內(nèi)設(shè)置有一個(gè)電源濾波器、一個(gè)電源分配模塊、兩個(gè)低通濾波器、 一個(gè)頻壓轉(zhuǎn)換模塊、兩個(gè)電壓隔離模塊和一個(gè)電阻/電壓轉(zhuǎn)換模塊；所述電源濾波模塊與 鋰電源的輸出端連接后，將所述鋰電源的電量輸入所述電源分配模塊內(nèi)；所述磁電傳感器 和壓力傳感器將檢測到的信號分別經(jīng)一所述低通濾波器后，分別輸入所述頻壓轉(zhuǎn)換模塊和 一所述電壓隔離模塊內(nèi)；所述溫度傳感器將檢測到的信號經(jīng)所述電阻/電壓轉(zhuǎn)換模塊后， 輸入另一個(gè)所述電壓隔離模塊內(nèi)，所有信號由所述模數(shù)采集模塊進(jìn)行采集。所述鋰電源采用24V便攜式鋰電源。各所述測壓油管與所述變速箱和測壓閥板之間分別通過快速接頭連接。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用單通道最高速率達(dá)IM的高速PXI模數(shù)轉(zhuǎn)換卡。[0009]本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型由于信號調(diào)理箱內(nèi)部隔離模塊采用集成化電路設(shè)計(jì)，縮小了調(diào)理箱體積，減輕了系統(tǒng)重量，A/D轉(zhuǎn)化模 塊、信號采集模塊和故障診斷模塊采用集成化設(shè)計(jì)并統(tǒng)一封裝，因此提高了檢測系統(tǒng)的便 攜性。2、本實(shí)用新型由于采用穩(wěn)定的鋰電源單獨(dú)供電，實(shí)車道路測試過程中不需外接車輛 電源，因此降低了電源對采集信號的干擾，提高了信號質(zhì)量和診斷的準(zhǔn)確性。3、本實(shí)用新型 由于采用變速箱液壓油經(jīng)柔性高壓油管轉(zhuǎn)接入測壓閥板，在測壓閥板上的測壓孔處安裝壓 力傳感器，轉(zhuǎn)接油管和測壓閥板起到壓力緩沖作用，從而降低了換檔操作時(shí)壓力沖擊對傳 感器的損傷，提高了壓力傳感器信號采集的可靠性和使用壽命。4、本實(shí)用新型由于A/D轉(zhuǎn) 換模塊采用單通道最高速率達(dá)IM的高速PXI模數(shù)轉(zhuǎn)換卡，因此保證了信號轉(zhuǎn)換過程實(shí)時(shí) 性。5、本實(shí)用新型由于數(shù)據(jù)采集模塊采用堅(jiān)固穩(wěn)定的便攜式PXI機(jī)箱和24V直流電源輸入， 電源由信號調(diào)理箱提供，因此進(jìn)一步提高了系統(tǒng)可操縱性、結(jié)果顯示的直觀性、系統(tǒng)的可靠 性和便攜性。本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于各種履帶車輛濕式離合器變速箱故障診斷中。

圖1是本實(shí)用新型的故障診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實(shí)用新型的信號調(diào)理箱結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本實(shí)用新型的系統(tǒng)工作流程圖，圖4是本實(shí)用新型的故障診斷流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1所示，本實(shí)用新型包括一含有多個(gè)濕式離合器的定軸式變速箱1，變速箱1 內(nèi)輸入軸測速齒輪2、一軸測速齒輪3、二軸測速齒輪4和三軸測速齒輪5將測速齒輪信號 經(jīng)磁電傳感器6后送入一信號調(diào)理箱7內(nèi)；變速箱1內(nèi)的潤滑系統(tǒng)8分別與一溫度傳感器9 和一測壓油管10連接，且變速箱1內(nèi)的換檔離合器裝置11、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)12、液力變矩器13和 閉鎖離合器14將壓力油分別經(jīng)一測壓油管10引入一通過螺栓固定在變速箱1頂部的測壓 閥板15內(nèi)，測壓閥板15頂部設(shè)置有十五個(gè)用于連接壓力傳感器16的測壓接頭(圖中未標(biāo) 出)，測壓油管10和測壓閥板15可起到壓力緩沖作用，從而降低換檔操作時(shí)壓力沖擊對各 傳感器的損傷，提高了各傳感器的使用可靠性和使用壽命。壓力傳感器16將采集到的油壓 信號輸入信號調(diào)理箱7內(nèi)。所有傳感器將檢測到的信號都經(jīng)過電纜輸入信號調(diào)理箱7內(nèi)， 進(jìn)行調(diào)理并去除干擾信號，調(diào)理后的信號由信號調(diào)理箱7的輸出端經(jīng)一 A/D轉(zhuǎn)化模塊(模 擬/數(shù)字轉(zhuǎn)化模塊)17和一數(shù)據(jù)采集模塊18后，送入一故障診斷模塊19內(nèi)進(jìn)行故障診斷， 診斷結(jié)果由一輸出模塊20進(jìn)行打印輸出。其中，信號調(diào)理箱7由一鋰電源21供電。上述實(shí)施例中，鋰電源21采用24V便攜式鋰電源，24V便攜式鋰電源21的容量可 以保證整套系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行3小時(shí)以上。如圖2所示，本實(shí)用新型的信號調(diào)理箱7內(nèi)設(shè)置有一個(gè)電源濾波器22、一個(gè)電源分 配模塊23、兩個(gè)低通濾波器24、一個(gè)頻壓轉(zhuǎn)換模塊25、兩個(gè)電壓隔離模塊26和一個(gè)電阻/ 電壓轉(zhuǎn)換模塊27。電源濾波模塊22與便攜式鋰電源21的輸出端連接，將鋰電源21供給的 24V電壓過濾雜波后，輸入電源分配模塊23內(nèi)，由電源分配模塊23分配完成各傳感器、信號調(diào)理箱7、A/D采集模塊17和故障診斷模塊19的供電。磁電傳感器6和壓力傳感器16將 檢測到的信號分別經(jīng)一低通濾波器24后，濾除高頻雜波，分別輸入頻壓轉(zhuǎn)換模塊25和一電 壓隔離模塊26內(nèi)，分別將信號完成頻率到電壓值的轉(zhuǎn)化和干擾信號隔離去除后輸出；溫度 傳感器9將檢測到的信號經(jīng)電阻/電壓轉(zhuǎn)換模塊27后，輸入另一個(gè)電壓隔離模塊26后輸 出，所有信號由A/D采集模塊17進(jìn)行采集。上述實(shí)施例中，測壓油管10與變速箱1和測壓閥板15之間分別通過快速接頭連 接，測壓油管10采用最高耐50Mp的高壓油管。上述實(shí)施例中，變速箱內(nèi)部的換檔離合器11分別為分布在一軸、二軸和三軸上的 六個(gè)濕式換檔離合器。上述實(shí)施例中，A/D轉(zhuǎn)換模塊17采用單通道最高速率達(dá)IM的高速PXI模數(shù)轉(zhuǎn)換 卡。如圖3所示，本實(shí)用新型是基于變速箱實(shí)際結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，利用信號 采集和故障診斷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對履帶車輛濕式離合器定軸式變速箱的在線檢測和診斷，其步 驟如下(1)啟動被測車輛，使被測車輛的變速箱空檔運(yùn)行，開啟鋰電源，同時(shí)啟動檢測系 統(tǒng)；(2)各磁電傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器將采集的各被測點(diǎn)數(shù)據(jù)，經(jīng)信號調(diào)理 箱調(diào)理輸入A/D轉(zhuǎn)化模塊后，由數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采集數(shù)據(jù)送入故障診斷模塊 內(nèi)進(jìn)行故障診斷，若診斷結(jié)果正常，則存儲采集數(shù)據(jù)；若診斷結(jié)果顯示變速箱故障，則實(shí)時(shí) 顯示故障信息，并完成故障代碼存儲和采集數(shù)據(jù)存儲；(3)完成空檔檢測后，故障診斷系統(tǒng)將提示空檔信號存儲完成，是否要繼續(xù)進(jìn)行信 號采集，此時(shí)更換變速箱檔位，重復(fù)步驟(2)所述過程，直至完成所有檔位下的信號采集和 故障診斷；(4)完成所有檔位下的信號采集和故障診斷后，故障診斷系統(tǒng)將根據(jù)采集數(shù)據(jù)和 故障診斷記錄，生成此次故障診斷報(bào)告，并可以打印輸出結(jié)果。如圖4所示，上述步驟(2)中的變速箱故障診斷模塊內(nèi)的故障診斷方法包括以下 步驟(1)首先根據(jù)變速箱前泵提供的操縱壓力信號、換檔離合器壓力信號和閉鎖離合 器壓力信號進(jìn)行檔位壓力檢測，如果被測檔位各離合器壓力信號正常，則可確定當(dāng)前變速 箱檔位；如果異常，則進(jìn)行異常信號幅值大小記錄，顯示當(dāng)前檔位異常信號故障信息；(2)當(dāng)前檔位確定以后，根據(jù)采集的輸入軸測速齒輪轉(zhuǎn)速和三軸的測速齒輪轉(zhuǎn)速， 換算并顯示出變速箱當(dāng)前的輸入轉(zhuǎn)速和車速數(shù)值，同時(shí)根據(jù)輸入輸出轉(zhuǎn)速計(jì)算當(dāng)前變速箱 傳動比大?。蝗粲?jì)算出的傳動比等于該檔位傳動比，則顯示當(dāng)前檔位狀態(tài)正常；如果計(jì)算 出的傳動比不等于該檔位傳動比，則根據(jù)輸入轉(zhuǎn)速、一軸轉(zhuǎn)速、二軸轉(zhuǎn)速和三軸轉(zhuǎn)速信號診 斷出現(xiàn)轉(zhuǎn)速故障的具體位置，并顯示故障診斷結(jié)果信息；(3)顯示當(dāng)前檔位以后，逐次檢測轉(zhuǎn)向系統(tǒng)高壓出口和低壓入口液壓油路壓力值， 若高低壓油路壓力值在技術(shù)指標(biāo)范圍內(nèi)，則顯示轉(zhuǎn)向系統(tǒng)壓力正常；若高低壓油路壓力值 超出技術(shù)指標(biāo)范圍，則記錄并顯示超標(biāo)部位和具體超標(biāo)數(shù)值；(4)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)檢測正常后，檢測變速箱潤滑系統(tǒng)潤滑壓力是否正常，主要測量傳動一軸、二軸和三軸的潤滑油壓，若各軸潤滑壓力值在正常技術(shù)指標(biāo)范圍內(nèi)，則顯示對應(yīng)各軸 潤滑壓力狀態(tài)正常；若各軸潤滑壓力值超出技術(shù)指標(biāo)范圍，則記錄并顯示潤滑壓力故障部 位和具體數(shù)值；變速箱溫度傳感器安裝在潤滑系統(tǒng)液壓油路之中，在進(jìn)行潤滑系統(tǒng)壓力檢測同 時(shí)，故障診斷系統(tǒng)將顯示變速箱溫度數(shù)值；(5)潤滑系統(tǒng)檢測正常后，對液力變矩器入口油壓和出口油壓進(jìn)行檢測，若變矩器 入口油壓、出口油壓和二者壓力差值在正常技術(shù)指標(biāo)之內(nèi)，則顯示液力變矩器壓力狀態(tài)正 常；若壓力值超出技術(shù)指標(biāo)范圍，則記錄并顯示變矩器壓力故障部位和具體數(shù)值；(6)存儲各采集信號和故障信息，同時(shí)提示已完成當(dāng)前檔位下的信號采集和故障 診斷，是否結(jié)束本次故障檢測或是否需要換檔繼續(xù)進(jìn)行信號采集；若選擇完成本次故障檢 測，則生成檢測報(bào)告并打印輸出。上述各步驟中，潤滑系統(tǒng)的測壓部位包括一軸潤滑油壓、二軸潤滑油壓和三軸潤 滑油壓三個(gè)測壓部位；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的測壓部位包括轉(zhuǎn)向高壓和轉(zhuǎn)向低壓管路油壓；液力變矩 器的測壓部位包括入口油壓、出口油壓和液力變矩器的閉鎖油壓三個(gè)測壓部位。上述各實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，凡是基于本實(shí) 用新型技術(shù)方案上的變化和改進(jìn)，不應(yīng)排除在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求一種車輛變速箱故障診斷檢測系統(tǒng)，其特征在于它包括一含有多個(gè)濕式離合器的定軸式變速箱，所述變速箱內(nèi)輸入軸測速齒輪、一軸測速齒輪、二軸測速齒輪和三軸測速齒輪將測速齒輪信號經(jīng)磁電傳感器后送入一信號調(diào)理箱內(nèi)；所述變速箱內(nèi)的潤滑系統(tǒng)分別與一溫度傳感器和一測壓油管連接，且所述變速箱內(nèi)的換檔離合器、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液力變矩器和閉鎖離合器將壓力油分別經(jīng)一測壓油管引入一固定在所述變速箱頂部的測壓閥板內(nèi)，所述測壓閥板頂部設(shè)置有用于連接所述壓力傳感器的測壓接頭，所述壓力傳感器將采集到的油壓信號輸入所述信號調(diào)理箱內(nèi)；所述信號調(diào)理箱的輸出端經(jīng)一模數(shù)轉(zhuǎn)化模塊和一數(shù)據(jù)采集模塊后，將信號送入一故障診斷模塊內(nèi)，所述信號調(diào)理箱由一鋰電源供電。
2.如權(quán)利要求1所述的一種車輛變速箱故障診斷檢測系統(tǒng)，其特征在于所述信號調(diào) 理箱內(nèi)設(shè)置有一個(gè)電源濾波器、一個(gè)電源分配模塊、兩個(gè)低通濾波器、一個(gè)頻壓轉(zhuǎn)換模塊、 兩個(gè)電壓隔離模塊和一個(gè)電阻/電壓轉(zhuǎn)換模塊；所述電源濾波模塊與鋰電源的輸出端連接后，將所述鋰電源的電量輸入所述電源分配 模塊內(nèi)；所述磁電傳感器和壓力傳感器將檢測到的信號分別經(jīng)一所述低通濾波器后，分別 輸入所述頻壓轉(zhuǎn)換模塊和一所述電壓隔離模塊內(nèi)；所述溫度傳感器將檢測到的信號經(jīng)所述 電阻/電壓轉(zhuǎn)換模塊后，輸入另一個(gè)所述電壓隔離模塊內(nèi)，所有信號由所述模數(shù)采集模塊 進(jìn)行采集。
3.如權(quán)利要求1所述的一種車輛變速箱故障診斷檢測系統(tǒng)，其特征在于所述鋰電源 采用24V便攜式鋰電源。
4.如權(quán)利要求2所述的一種車輛變速箱故障診斷檢測系統(tǒng)，其特征在于所述鋰電源 采用24V便攜式鋰電源。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種車輛變速箱故障診斷檢測系統(tǒng)，其特征在于 各所述測壓油管與所述變速箱和測壓閥板之間分別通過快速接頭連接。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種車輛變速箱故障診斷檢測系統(tǒng)，其特征在于 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用單通道最高速率達(dá)IM的高速PXI模數(shù)轉(zhuǎn)換卡。
7.如權(quán)利要求5所述的一種車輛變速箱故障診斷檢測系統(tǒng)，其特征在于所述模數(shù)轉(zhuǎn) 換模塊采用單通道最高速率達(dá)IM的高速PXI模數(shù)轉(zhuǎn)換卡。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種車輛變速箱故障診斷檢測系統(tǒng)，它包括一定軸式變速箱，變速箱內(nèi)輸入軸、一軸、二軸和三軸測速齒輪將測速齒輪信號經(jīng)磁電傳感器送入信號調(diào)理箱；變速箱內(nèi)的潤滑系統(tǒng)分別與溫度傳感器和測壓油管連接，變速箱內(nèi)換檔離合器、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液力變矩器和閉鎖離合器將壓力油分別經(jīng)測壓油管引入測壓閥板內(nèi)，測壓閥板頂部設(shè)置有連接壓力傳感器的測壓接頭，壓力傳感器將采集到的油壓信號輸入信號調(diào)理箱；信號調(diào)理箱輸出端經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)化模塊和數(shù)據(jù)采集模塊將信號送入故障診斷模塊內(nèi)，信號調(diào)理箱由鋰電源供電。本實(shí)用新型的信號調(diào)理箱內(nèi)隔離模塊采用集成化電路設(shè)計(jì)，縮小了調(diào)理箱體積，減輕了系統(tǒng)重量，提高了檢測系統(tǒng)的便攜性。本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于各種履帶車輛濕式離合器變速箱故障診斷中。
文檔編號G01M17/007GK201589702SQ201020101909
公開日2010年9月22日 申請日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者徐小力, 王立勇, 王紅軍, 馬超 申請人:北京信息科技大學(xué)