CN106871987A - 高速列车齿轮箱及高速列车监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高速列车齿轮箱及高速列车监测系统，所述高速列车齿轮箱，包括箱体、润滑油监测装置以及油液状态采集卡；油液状态采集卡设置在箱体上，润滑油监测装置包括用于检测箱体内润滑油品质的油液品质监测单元，油液品质监测单元设置在箱体内，且与油液状态采集卡通讯连接。一旦齿轮箱内的润滑油出现问题，工作人员根据润滑油的状态得到齿轮箱出现的问题，及时找到原因并得到相应的解决办法，从而避免高速列车在运行过程中出现问题，防患于未然，保障了传动的平稳、安全、可靠，保障了高速列车的稳定性，保障了乘客的生命财产安全。

Description

高速列车齿轮箱及高速列车监测系统

技术领域

本发明涉及铁路列车技术领域，尤其是涉及一种高速列车齿轮箱及高速列车监测系统。

背景技术

高速铁路用齿轮箱作为整车系统的关键部件，其运行状态的好坏关系到整车的运行状态与运行安全性。目前，高速铁路用齿轮箱通常通过温度或振动监测系统来达到监测齿轮箱运行状态的目的。

但是，对于高铁齿轮箱，其运行工况高速重载且运行温度为-40℃到40℃的极端范围，则需要大量的经验数据才能转化为齿轮箱实际的运行状态，则通过对齿轮箱的温度检测和振动检测不能及时发现齿轮箱实际运行中出现的问题，不利于工作人员及时发现列车问题，使列车行驶存在风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速列车齿轮箱，以解决现有技术中存在的通过对齿轮箱的温度检测和振动检测不能及时发现齿轮箱实际运行中出现的问题的技术问题。

本发明提供一种高速列车齿轮箱，包括箱体、润滑油监测装置以及油液状态采集卡；所述油液状态采集卡设置在所述箱体上，所述润滑油监测装置包括用于检测箱体内润滑油品质的油液品质监测单元，所述油液品质监测单元设置在所述箱体内，且与所述油液状态采集卡通讯连接。

进一步地，油液品质监测单元包括设置在箱体内的油液品质传感器。

进一步地，润滑油监测装置还包括油液液位传感器；所述油液液位传感器设置在所述箱体内，且与所述油液状态采集卡通讯连接。

进一步地，润滑油监测装置还包括油液温度传感器；所述油液温度传感器设置在所述箱体内，且与所述油液状态采集卡通讯连接。

进一步地，箱体上设置有排油孔；所述油液品质监测单元设置在所述排油孔处。

进一步地，箱体上设置有注油孔；所述油液液位传感器设置在所述注油孔处。

进一步地，箱体上设置有注油孔；所述油液温度传感器设置在所述注油孔处。

进一步地，油液品质监测单元还包括设置在所述箱体内的用于监测机械磨损颗粒及润滑油粘度的压电传感器。

本发明还提供了一种高速列车监测系统，包括转向架以及本发明提供的高速列车齿轮箱；所述箱体设置在所述转向架的构架上。

进一步地高速列车监测系统还包括中央处理系统，所述油液状态采集卡与所述中央处理系统通讯连接。

本发明提供一种高速列车齿轮箱，包括箱体、润滑油监测装置以及油液状态采集卡；油液状态采集卡设置在箱体上，润滑油监测装置包括用于检测箱体内润滑油品质的油液品质监测单元，油液品质监测单元设置在箱体内，且与油液状态采集卡通讯连接。

润滑油作为保证齿轮箱良好工作的中间介质，其状态可以良好地反映出齿轮箱在不同运行工况下的使用情况，在齿轮箱的箱体内设置油液品质监测单元，通过对齿轮箱内的润滑油的杂质、水分或者粘度等进行监测，使工作人员能够实时获得齿轮箱内的润滑油的状态以及变化，从而判断齿轮箱的运行状态，进而判断高速列车的运行状态。一旦齿轮箱内的润滑油出现问题，工作人员根据润滑油的状态得到齿轮箱出现的问题，及时找到原因并得到相应的解决办法，从而避免高速列车在运行过程中出现问题，防患于未然，保障了传动的平稳、安全、可靠，保障了高速列车的稳定性，保障了乘客的生命财产安全。

附图说明

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

图1为本发明实施例提供的高速列车齿轮箱的第一结构示意图；

图2为图1所示的高速列车齿轮箱的第二结构示意图；

图3为图1所示的高速列车齿轮箱的第三结构示意图；

图4为图1所示的高速列车齿轮箱中润滑油监测装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的高速列车监测系统的结构示意图。

附图标记：1-箱体；2-润滑油监测装置；3-油液状态采集卡；4-齿轮；5-中央控制系统；6-显示屏；11-排油孔；12-注油孔；21-油液品质监测单元；22-油液液位传感器；23-油液温度传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的高速列车齿轮箱的第一结构示意图，图2为图1所示的高速列车齿轮箱的第二结构示意图，图3为图1所示的高速列车齿轮箱的第三结构示意图，图4为图1所示的高速列车齿轮箱中润滑油监测装置的结构示意图。如图1至图4所示，本发明提供的一种高速列车齿轮箱，包括箱体1、润滑油监测装置2以及油液状态采集卡3；油液状态采集卡3设置在箱体1上，润滑油监测装置2包括用于检测箱体1内润滑油品质的油液品质监测单元21，油液品质监测单元21设置在箱体1内，且与油液状态采集卡3通讯连接。

其中，油液状态采集卡3可以与高速列车原有控制系统通讯连接，并将采集到的润滑油的数据传给控制系统，控制系统通过处理后将结果显示在高速列车的控制室的显示屏上，以方便工作人员随时了解齿轮箱内润滑油的状态，从而了解列车的运行状态。

还可以在高速列车的控制室内单独设置与油液状态采集卡3通讯连接的油液控制器，以及用来显示润滑油各个参数的显示屏。

可以在箱体上设置单独的电源，用以给润滑油监测装置以及油液状态采集卡供电，或者润滑油监测装置以及油液状态采集卡与高速列车上的供电系统电连接。

油液品质监测单元用来检测箱体内润滑油的粘度、水分、酸值、闪点、杂质等，例如，油液品质监测单元包括在箱体内设置油液品质传感器，油液品质传感器可以监测箱体内的润滑油的杂质量、乳化程度等，将采集到的各个参数数据传递给油液状态采集卡，然后油液状态采集卡将数据传递给控制器进行处理分析，最后得到相应地表示油液状态的多条曲线，一旦发现某一数据超过设定数值，则工作人员可及时得到润滑油在哪一方面出现问题，从而找到相应地解决方案。比如，当得出润滑油的杂质过多或者产生乳化现象时，可对齿轮箱内的润滑油进行更换。

又如，油液品质监测单元21还包括设置在箱体1内的用于监测机械磨损颗粒及润滑油粘度的压电传感器，通过对润滑油内颗粒物的监测以及润滑油的粘度监测，来实时获得齿轮箱内的齿轮的磨损情况以及润滑情况，使工作人员能够及时发现问题，预防高速列车在运行过程发生意外。

通讯连接的方式有多种，例如：通过数据线等连接的有线连接，还可以通过蓝牙或者无线网络等连接的无线连接。

本实施例中，润滑油作为保证齿轮箱良好工作的中间介质，其状态可以良好地反映出齿轮箱在不同运行工况下的使用情况，在齿轮箱的箱体1内设置油液品质监测单元21，通过对齿轮箱内的润滑油的杂质、水分或者粘度等进行监测，使工作人员能够实时获得齿轮箱内的润滑油的状态以及变化，从而判断齿轮箱的运行状态，进而判断高速列车的运行状态。一旦齿轮箱内的润滑油出现问题，工作人员根据润滑油的状态得到齿轮箱出现的问题，及时找到原因并得到相应的解决办法，从而避免高速列车在运行过程中出现问题，防患于未然，保障了传动的平稳、安全、可靠，保障了高速列车的稳定性，保障了乘客的生命财产安全。

如图1至图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，润滑油监测装置2还包括油液液位传感器22；油液液位传感器22设置在箱体1内，且与油液状态采集卡3通讯连接。

其中，通讯连接的方式有多种，例如：通过数据线等连接的有线连接，还可以通过蓝牙或者无线网络等连接的无线连接。

油液液位传感器22的种类有很多，例如：浮筒式液位传感器、浮球式液位传感器、静压式液位传感器；较佳地是采用光电液位传感器，该液位传感器具有结构简单，定位精度高，没有机械部件，不需调试，灵敏度高及耐腐蚀，耗电少，体积小等优点。

需要说明的是，油液液位传感器22需要在润滑油静止状态下对润滑油进行监测。

本实施例中，在高速列车的运行过程中，密封问题或者箱体1破裂等都会导致漏油，通过油液液位传感器22对齿轮箱内的润滑油的液位进行监测，使工作人员可以在高速列车停止运行，进行下一次运行之前了解齿轮箱内的润滑油的量，当润滑油的液位低至下限位置(开始影响齿轮4的润滑、齿轮箱运行的位置)时，工作人员可及时对齿轮箱内的润滑油进行补给，避免因润滑油缺少而导致的严重后果。进一步保障了传动的平稳、安全、可靠，进一步提高了高速列车运行的稳定安全。

另一方面，相关技术中，通常在齿轮箱的箱体1上设置油位视窗，工作人员通过油位视窗来观察齿轮箱内的润滑油的液位，这种检查方式复杂，效率低，准确性低，一般工作人员会在列车运行完整个行程后对齿轮箱进行检查，而不能在每次列车停止后进行检查，具有一定的滞后性，这就使得列车存在一定的运行风险，给高速铁路的运行及人们的生命财产都带来了一定的威胁与不便。

本实施例中提供的齿轮箱，可以在列车每次停车后对润滑油的液位进行监测，不论是临时停车，还是中途站停车，亦或是整个行程运行完毕后，使工作人员能够及时获得润滑油的液位情况，而且无需亲自通过油位视窗进行检查，在控制室通过显示屏6即可获得润滑油的液位情况，方便、快捷、准确；也避免了油位视窗破损带来的不良后果。

如图1至图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，润滑油监测装置2还包括油液温度传感器23；油液温度传感器23设置在箱体1内，且与油液状态采集卡3通讯连接。

其中，通讯连接的方式有多种，例如：通过数据线等连接的有线连接，还可以通过蓝牙或者无线网络等连接的无线连接。

本实施例中，通过油温温度传感器对齿轮箱内的润滑油的温度进行实时监测，使工作人员可以随时了解润滑油的温度变化情况，当油温异常(油温值不在保障传动正常进行的范围之内)时，需要对齿轮箱进行紧急处理，避免油温异常带来的不良后果，进一步提高了高速列车运行的稳定性和安全性。

如图1至图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，箱体1上设置有排油孔11；油液品质监测单元21设置在排油孔11处。箱体1上设置有注油孔12；油液液位传感器22设置在注油孔12处。油液温度传感器23设置在注油孔12处。

本实施例中，由于齿轮4在齿轮箱的箱体内高速运转，齿轮箱的箱体1内部条件苛刻，将油液品质监测单元21、油液液位传感器22以及油液温度传感器23设置在齿轮箱的指定位置，对润滑油进行监测，从而保证监测信号反馈的可靠性与准确性。油液品质传感器设置在排油孔11处、该处为齿轮箱最低处，润滑油为流动状态，油液品质传感器使用需要浸在油中，并且油要从其中流过；油液液位传感器22以及油液温度传感器23设置在注油孔12处，该处为润滑油最高液面处，为测油位的最佳位置。

图5为本发明实施例提供的高速列车监测系统的结构示意图。如图2和图5所示，在上述实施例基础之上，进一步地，本发明提供一种高速列车监测系统，包括转向架以及本发明提供的高速列车齿轮箱；箱体1设置在转向架的构架上。还包括中央处理系统，油液状态采集卡3与中央处理系统通讯连接。

本实施例中，在高速列车的转向架上设置本发明提供的高速列车齿轮箱，齿轮箱内的润滑油监测装置2可以将润滑油的会在你柜台参数传递给油液状态采集卡3，油液状态采集卡3又将这些数据传递给中央处理系统进行处理分析，从而得到直观的数据结果，工作人员可以通过这些结果来判断润滑油的情况，例如润滑油的温度、液位、品质是否符合列车的运行条件，从而判断传动情况以及列车的运行情况。这种结构可以使工作人员实时掌握了解齿轮箱内的润滑油的状态，从而实时了解传动情况，进而了解高速列车的运行状态，可以在第一时间发现问题、解决问题，最大程度上保障列车运行的稳定性和安全性。

将油液状态采集卡3直接图高速列车的中央控制系统5通讯连接，则可避免使高速列车的结构复杂化，便于统一管理。

较佳地，在控制室内设置与中央控制系统5通讯连接的显示屏6，显示屏6用于显示高速列车的运行速度、润滑油的油温、液位、品质等参数，方便使用者观察。

本实施例提供的高速列车监测系统的工作过程下：

油液品质监测单元21、油液液位传感器22以及油液温度传感器23对齿轮箱内的润滑油进行监测，并将监测到的数据传递给油液状态采集卡3，油液状态采集卡3将所有数据传递给中央控制系统5，中央控制系统5对这些数据进行处理分析，并将结果显示在显示屏6上，当油液品质较差，例如：杂质多或者产生乳化现象时，根据具体原因，对润滑油进行处理；当油液液位较低时，通过注油孔12向齿轮箱内注油；当油温异常时，需要对齿轮箱进行全面检查。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种高速列车齿轮箱，其特征在于，包括：箱体、润滑油监测装置以及油液状态采集卡；所述油液状态采集卡设置在所述箱体上，所述润滑油监测装置包括用于检测箱体内润滑油品质的油液品质监测单元，所述油液品质监测单元设置在所述箱体内，且与所述油液状态采集卡通讯连接。

2.根据权利要求1所述的高速列车齿轮箱，其特征在于，所述油液品质监测单元包括设置在箱体内的油液品质传感器。

3.根据权利要求1所述的高速列车齿轮箱，其特征在于，所述润滑油监测装置还包括油液液位传感器；所述油液液位传感器设置在所述箱体内，且与所述油液状态采集卡通讯连接。

4.根据权利要求1所述的高速列车齿轮箱，其特征在于，所述润滑油监测装置还包括油液温度传感器；所述油液温度传感器设置在所述箱体内，且与所述油液状态采集卡通讯连接。

5.根据权利要求2所述的高速列车齿轮箱，其特征在于，所述箱体上设置有排油孔；所述油液品质监测单元设置在所述排油孔处。

6.根据权利要求3所述的高速列车齿轮箱，其特征在于，所述箱体上设置有注油孔；所述油液液位传感器设置在所述注油孔处。

7.根据权利要求4所述的高速列车齿轮箱，其特征在于，所述箱体上设置有注油孔；所述油液温度传感器设置在所述注油孔处。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的高速列车齿轮箱，其特征在于，所述油液品质监测单元还包括设置在所述箱体内的用于监测机械磨损颗粒及润滑油粘度的压电传感器。

9.一种高速列车监测系统，其特征在于，包括转向架以及如权利要求1-8中任一项所述的高速列车齿轮箱；所述箱体设置在所述转向架的构架上。

10.根据权利要求9所述的高速列车监测系统，其特征在于，还包括中央处理系统，所述油液状态采集卡与所述中央处理系统通讯连接。