CN108548085A - 一种工程机械运动副润滑检测方法 - Google Patents

一种工程机械运动副润滑检测方法 Download PDF

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刘强
吴路遥
冯姝婷
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Huaqiao University
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Huaqiao University
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16N—LUBRICATING
    • F16N29/00—Special means in lubricating arrangements or systems providing for the indication or detection of undesired conditions; Use of devices responsive to conditions in lubricating arrangements or systems

Abstract

本发明提供一种工程机械运动副润滑检测方法，在靠近运动副的位置处设置声音传感器，所述声音传感器和工程机械的控制系统通讯连接，在所述运动副开始运动时所述声音传感器开始检测声音信息，并将所述声音信息以电压信号的形式传送到所述控制系统进行记录，在所述运动副停止动作时所述控制系统停止记录所述电压信号，使得所述控制系统获得一段连续的所述电压信号，所述控制系统根据获得的连续的所述电压信号判断所述运动副是否需要添加润滑油或润滑脂。通过设置声音传感器对运动副运动过程中产生的摩擦声音进行检测，可准确获知添加润滑油或润滑脂的时间节点，运动副的使用寿命相对较高且不会浪费润滑油或润滑脂。

Description

一种工程机械运动副润滑检测方法
技术领域
本发明涉及一种检测方法，尤其是一种工程机械运动副润滑检测方法。
背景技术
工程机械如挖掘机、机械手等设备通常都具有多个运动副，各运动副上都需要进行润滑。
目前对运动副进行润滑的方法主要有两种，一种是采用人工加注的方式向运动副添加润滑油或润滑脂，另一种是采用电动加注的方式向运动副添加润滑油或润滑脂，无论采用哪种方法，都需要人工判断运动副的润滑状态并选择润滑油或润滑脂的加注时间，主观性较强，容易出现提前或延后加注润滑油或润滑脂的情况，如果润滑油或润滑脂的加注时间被提前，则会造成润滑油或润滑脂的浪费，如果润滑油或润滑脂的加注时间被延后，则会造成运动副的损伤或损毁，影响运动副的使用寿命。
有鉴于此，本申请人对工程机械运动副润滑检测方法进行了深入的研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使得运动副的使用寿命相对较高且不会浪费润滑油或润滑脂的工程机械运动副润滑检测方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种工程机械运动副润滑检测方法，在靠近运动副的位置处设置声音传感器，所述声音传感器和工程机械的控制系统通讯连接，在所述运动副开始运动时所述声音传感器开始检测声音信息，并将所述声音信息以电压信号的形式传送到所述控制系统进行记录，在所述运动副停止动作时所述控制系统停止记录所述电压信号，使得所述控制系统获得一段连续的所述电压信号，所述控制系统根据获得的连续的所述电压信号判断所述运动副是否需要添加润滑油或润滑脂。
作为本发明的一种改进，所述控制系统判断所述运动副是否需要添加润滑油或润滑脂的方法包括以下步骤：
S1，对连续的所述电压信号进行滤波处理；
S2，将滤波处理后的所述电压信号按预定的时间长度进行分段处理，并将小于预定的时间长度的信号段舍弃；
S3，判断分段处理后的信号段中是否存在大于预定电压且持续预定时间的电压，如果存在则将其记录为有效信号段；
S4，当预定数量的分段处理后的信号段中所述有效信号段的数量占比等于或超过75％时，则判定所述运动副需要添加润滑油或润滑脂，否则判定所述运动副无需添加润滑油或润滑脂。
作为本发明的一种改进，在步骤S2中，预定的时间长度为1秒，且在分段处理前，舍弃时间长度小于3秒的滤波处理后的所述电压信号。
作为本发明的一种改进，在步骤S1中，采用LC滤波电路对连续的所述电压信号进行滤波处理。
作为本发明的一种改进，所述LC滤波电路的中心频率f0为6000HZ，品质因素Q为80，放大倍数为1。
作为本发明的一种改进，在步骤S3中，预定电压为2V，预定时间为大于0.6秒。
作为本发明的一种改进，在步骤S4中，预定数量为20段。
作为本发明的一种改进，所述声音传感器和所述运动副中构件的接触位置之间的距离小于或等于5cm。
作为本发明的一种改进，所述声音传感器的工作电压为3.3V，可根据检查到的声音响度大小输出0-3.3V的电压信号，其采样的频率为44100HZ。
采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
通过设置声音传感器对运动副运动过程中产生的摩擦声音进行检测，并以此为依据判断运动副是否需要添加润滑油或润滑脂，可准确获知添加润滑油或润滑脂的时间节点，不易出现提前或延后添加润滑油或润滑脂的问题，运动副的使用寿命相对较高且不会浪费润滑油或润滑脂。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
本实施例提供的工程机械运动副润滑检测方法，包括以下步骤：
S1，在靠近运动副的位置处设置声音传感器，该声音传感器和工程机械的控制系统通讯连接，本实施例中以挖掘机摆臂上的旋转运动副为例，将声音传感器设置在靠近旋转运动副的位置处，并将该声音传感器和挖掘机的控制系统通讯连接，声音传感器最好安装在亚克力板制成的容器内，且该容器最好具有防尘防水结构。
优选的，在本实施例中，声音传感器和运动副中构件的接触位置之间的距离小于或等于5cm，具体的，声音传感器和摆臂的旋转运动副的旋转接触面之间的距离小于或等于5cm。此外，在本实施例中，声音传感器的工作电压为3.3V，可根据检查到的声音响度大小输出0-3.3V的电压信号，其采样的频率为44100HZ。
S2，在运动副开始运动时声音传感器开始检测声音信息，并将声音信息以电压信号的形式传送到控制系统进行记录，在运动副停止动作时控制系统停止记录电压信号，使得控制系统可以获得一段连续的电压信号。
S3，控制系统根据获得的连续的电压信号判断运动副是否需要添加润滑油或润滑脂，具体的，在本实施例中，控制系统判断运动副是否需要添加润滑油或润滑脂的方法包括以下步骤：
S3.1，采用LC滤波电路对所获得的连续的电压信号进行滤波处理，其中LC滤波电路的中心频率f0为6000HZ，品质因素Q为80，放大倍数为1。
S3.2，将滤波处理后的电压信号按预定的时间长度进行分段处理，并将小于预定的时间长度的信号段舍弃，其中，预定的时间长度可以根据实际需要设定，在本实施例中，预定的时间长度为1秒。此外，在分段处理前，舍弃时间长度小于3秒的滤波处理后的电压信号，即对于时间长度小于3秒的电压信号，不进行分段处理而直接将其舍弃，这样有助于提高判断的准确性。
具体的，假设控制系统获得的连续的电压信号的时长为2.8秒，由于滤波处理并不会改变电压信号的时长，因此滤波处理后的电压信号的时长仍为2.8s，不进行分段处理而直接将其舍弃，当然，也可以在滤波处理前将其舍弃；假设控制系统获得的连续的电压信号的时长为15.3秒，则分段处理时将滤波后的电压信号按时间顺序依次分为16段，前15段信号段的长度都为1秒，最后一段信号段的长度为0.3秒，由于最后一段信号段小于1秒，将其舍弃。
S3.3，判断分段处理后的信号段中是否存在大于预定电压且持续预定时间的电压，如果存在则将其记录为有效信号段。优选的，在本实施例中，预定电压为2V，预定时间为大于0.6秒，即有效信号段的信号都是电压大于2V且持续时间大于0.6秒的电压信号。
S3.4，当控制系统中存储了预定数量的分段处理后的信号段后，如果预定数量的分段处理后的信号段中有效信号段的数量占比等于或超75％时，则判定运动副需要添加润滑油或润滑脂，否则判定所述运动副无需添加润滑油或润滑脂，优选的，在本实施例中，预定数量为20段。具体的，控制系统每存储20段分段处理后的信号段后，就对其中有效信号段的数量进行统计，如果有效信号段的数量超过15段，则判定运动副需要添加润滑油或润滑脂，否则判定所述运动副无需添加润滑油或润滑脂。
上面结合具体实施例对本发明做了详细的说明，但是本发明的实施方式并不仅限于上述实施方式，本领域技术人员根据现有技术可以对本发明做出各种变形，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种工程机械运动副润滑检测方法，其特征在于，在靠近运动副的位置处设置声音传感器，所述声音传感器和工程机械的控制系统通讯连接，在所述运动副开始运动时所述声音传感器开始检测声音信息，并将所述声音信息以电压信号的形式传送到所述控制系统进行记录，在所述运动副停止动作时所述控制系统停止记录所述电压信号，使得所述控制系统获得一段连续的所述电压信号，所述控制系统根据获得的连续的所述电压信号判断所述运动副是否需要添加润滑油或润滑脂。
2.如权利要求1所述的工程机械运动副润滑检测方法，其特征在于，所述控制系统判断所述运动副是否需要添加润滑油或润滑脂的方法包括以下步骤：
S1，对连续的所述电压信号进行滤波处理；
S2，将滤波处理后的所述电压信号按预定的时间长度进行分段处理，并将小于预定的时间长度的信号段舍弃；
S3，判断分段处理后的信号段中是否存在大于预定电压且持续预定时间的电压，如果存在则将其记录为有效信号段；
S4，当预定数量的分段处理后的信号段中所述有效信号段的数量占比等于或超过75％时，则判定所述运动副需要添加润滑油或润滑脂，否则判定所述运动副无需添加润滑油或润滑脂。
3.如权利要求2所述的工程机械运动副润滑检测方法，其特征在于，在步骤S2中，预定的时间长度为1秒，且在分段处理前，舍弃时间长度小于3秒的滤波处理后的所述电压信号。
4.如权利要求2所述的工程机械运动副润滑检测方法，其特征在于，在步骤S1中，采用LC滤波电路对连续的所述电压信号进行滤波处理。
5.如权利要求4所述的工程机械运动副润滑检测方法，其特征在于，所述LC滤波电路的中心频率f0为6000HZ，品质因素Q为80，放大倍数为1。
6.如权利要求2所述的工程机械运动副润滑检测方法，其特征在于，在步骤S3中，预定电压为2V，预定时间为大于0.6秒。
7.如权利要求2所述的工程机械运动副润滑检测方法，其特征在于，在步骤S4中，预定数量为20段。
8.如权利要求1-7中任一权利要求所述的工程机械运动副润滑检测方法，其特征在于，所述声音传感器和所述运动副中构件的接触位置之间的距离小于或等于5cm。
9.如权利要求1-7中任一权利要求所述的工程机械运动副润滑检测方法，其特征在于，所述声音传感器的工作电压为3.3V，可根据检查到的声音响度大小输出0-3.3V的电压信号，其采样的频率为44100HZ。
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