CN112049921B - 一种基于物联网的减速机维护设备和方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基于物联网的减速机维护设备和方法。本发明采用减速机自身配置的附加维护设备及独立于减速机的外部维护设备，共同实现对减速机的维护；并且利用多种传感器监测减速机的工况状态，基于物联网实现减速机与附加维护设备、外部维护设备以及可视化维护控制端之间的工况状态的实时交互；可视化维护控制端根据工况状态确定维护机制，并向附加维护设备、外部维护设备传输维护控制指令，从而使附加维护设备、外部维护设备执行与减速机运行状况匹配的维护作业。

Description

一种基于物联网的减速机维护设备和方法

技术领域

本申请涉及减速机技术领域，尤其涉及一种基于物联网的减速机维护设备和方法。

背景技术

减速机是一种常见的传动设备，其联接原动机与工作机，从原动机输入动力并经过减速机内部的传动后输出至工作机，在传动过程中起到降低转速和提高扭矩的作用。减速机内部的传动方式包括蜗轮蜗杆传动、行星齿轮传动等。

在减速机的工作过程中，其内部的蜗轮蜗杆或齿轮等传动部件不断发生摩擦，从而生成较高的热量。传动部件的摩擦会造成减速机内部零部件的磨损，导致零部件无法达到良好配合，振动和噪声显著增大，增大了发生断裂的风险，影响减速机的使用寿命；同时，高温会造成减速机内部的润滑油发生乳化变质，沉积颗粒物增加，降低润滑性能；还会因高温下减速机内部不同零部件的热膨胀系数不一致而导致加大零部件之间的不匹配，以及造成减速机内油封等零部件出现老化。

为了克服减速机运行过程中出现的上述问题，维护其良好的工作状态，保持使用寿命并避免损坏，需要为减速机搭配必要的维护设备。目前常用的减速机维护设备包括润滑油循环设备以及降温设备。润滑油循环设备从减速机的抽油口中抽取内部的润滑油，进行沉淀、多极过滤和散热后，经进油口重新加注到减速机内部，从而去除润滑油内部的颗粒物，保持润滑油处于适当的温度范围以防止变质，以及通过循环释放减速机内部热量。对中大型减速机除了润滑油循环设备之外，还采取降温设备，加强减速机内部与外界的热交换，从而进一步降温，降温设备采取风冷交换或者水冷交换，风冷交换在减速机的主机安装风扇，通过吹风进行热交换，水冷交换则在减速机的主机安装换热管道，管道内循环流通液态的导热介质实现减速机内外的热交换。

在减速机维护方面，现有技术中存在的主要问题在于：散热性能有限，热量累积仍然比较严重；对润滑油成分的检测不充分，不能适应润滑油质变化和需求而调节供油方式；维护控制机制不健全，无法适时定量化确定维护方式和维护量级。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种基于物联网的减速机维护设备和方法。本发明采用减速机自身配置的附加维护设备及独立于减速机的外部维护设备，共同实现对减速机的维护；并且利用多种传感器监测减速机的工况状态，基于物联网实现减速机与附加维护设备、外部维护设备以及可视化维护控制端之间的工况状态的实时交互；可视化维护控制端根据工况状态确定维护机制，并向附加维护设备、外部维护设备传输维护控制指令，从而使附加维护设备、外部维护设备执行与减速机运行状况匹配的维护作业。

本发明提供了一种基于物联网的减速机维护设备，包括减速机，所述减速机包括机壳、传动结构、抽油口、进油口；其特征在于，还包括：减速机附加维护设备、外部维护设备、多种传感器以及可视化维护控制端；

所述减速机附加维护设备包括润滑油循环设备以及降温设备；润滑油循环设备从减速机的抽油口中抽取内部的润滑油，进行多极过滤、脱水和散热后，经进油口重新加注到减速机内部；所述降温设备采取水冷式降温，在减速机的机壳设立盘管入口和盘管出口，降温盘管从盘管入口进入减速机机壳内部，在减速机机壳内部盘旋延伸一定的距离后，从盘管出口导出减速机机壳，降温盘管内流通液态的换热介质，介质从减速机机壳携带热量流出从而实现减速机机壳内部与外界的热交换；

所述外部维护设备独立于减速机，与减速机的附加维护设备共同作业，实现对减速机的维护；外部维护设备包括辅助散热器以及喷射润滑装置；所述辅助散热器对减速机机壳相对远离降温盘管而造成热量积累的机壳区域实现热传导，达到辅助降温；所述喷射润滑装置用于向减速机机壳内部喷射润滑油、添加剂、或者润滑油与添加剂的混合物；

所述多种传感器用于监测减速机的工况状态，基于物联网实现减速机与附加维护设备、外部维护设备以及可视化维护控制端之间的工况状态的实时交互；

所述可视化维护控制端用于根据所述工况状态，确定维护机制，并向附加维护设备、外部维护设备传输维护控制指令，从而使附加维护设备、外部维护设备执行与减速机运行状况匹配的维护作业。

优选的是，所述辅助散热器包括辅助散热片、散热剂喷涂嘴、散热片驱动机构；所述辅助散热片内侧面的形状与减速机机壳的外表面相匹配，从而可以贴附在减速机机壳上；辅助散热片贴附的减速机机壳可以是相对远离降温盘管安装位置的机壳部位，从而对因相对远离降温盘管而造成热量积累的机壳区域实现热传导，达到辅助降温；辅助散热片的外侧面具有散热翅片；所述散热片驱动机构驱动辅助散热片发生位置偏移调整，从而贴附在减速机机壳上或者通过位置向外偏移而脱离减速机机壳；当辅助散热片的内侧面移动至脱离减速机机壳的位置时，散热剂喷涂嘴向该内侧面喷涂散热剂；喷涂后辅助散热片被驱动再次贴附在减速机机壳的外表面之上。

优选的是，所述喷射润滑装置具有供液管和喷嘴，喷射润滑装置的喷嘴通过该喷嘴孔伸入减速机的机壳内部，从而将供液管的液体向减速机机壳内部喷射；喷射润滑装置的供液管可以连通润滑油罐以及添加剂罐。

优选的是，所述多种传感器包括振动量传感器、噪声传感器、温度传感器以及润滑油质监测器。

优选的是，所述可视化维护控制端包括工况特征提取单元、工况状态分析单元、维护控制单元以及可视化人机接口单元；所述工况特征提取单元用于将振动量信号、噪声信号、温度信号以及反映油质的颗粒物浓度、水分含量以及黏稠度监测指标转化为对应的特征量；所述工况状态分析单元根据工况特征提取单元提取的特征量，模拟分析减速机的实时工况状态，并根据工况状态设定减速机的附加维护设备、外部维护设备的维护机制；所述维护控制单元根据工况状态分析单元设定减速机的附加维护设备、外部维护设备的维护机制，生成对应的维护控制指令，并通过无线物联网向减速机的附加维护设备、外部维护设备进行传输；所述可视化人机接口单元根据工况状态生成可视化界面。

优选的是，所述工况特征提取单元对采样后获得的振动量信号进行三层小波包分解，提取振动量信号在分解后的8个频带上的频带成分，利用提取的频带成分进行小波包分解后的信号重构；计算在各个频带上的重构信号能量分布的特征值，利用重构信号能量分布特征值组成减速机的振动特征向量。

优选的是，工况特征提取单元针对噪声信号、温度信号以及反映油质的颗粒物浓度、水分含量以及黏稠度监测指标，根据其取值幅度，也转化为对应的特征量。

本发明还提供了一种减速机维护方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用多种传感器监测减速机的工况状态，并通过无线物联网发送减速机工况状态信号；

通过无线物联网获得减速机工况状态信号，包括振动量信号、噪声信号、温度信号以及反映油质的颗粒物浓度、水分含量以及黏稠度监测指标；

根据减速机的工况状态信号，模拟分析减速机的实时工况状态，并且根据工况状态确定维护机制，并向附加维护设备、外部维护设备传输维护控制指令。

优选的是，该方法还包括：根据工况状态生成可视化界面，以便工作人员直观观察判断减速机的工况。

优选的是，该方法中，根据减速机的工况状态信号，模拟分析减速机的实时工况状态，具体包括：根据减速机的工况状态信号，将振动量信号、噪声信号、温度信号以及反映油质的颗粒物浓度、水分含量以及黏稠度监测指标转化为对应的特征量，模拟分析减速机的实时工况状态。

本发明以物联网为基础，采用减速机自身配置的附加维护设备及独立于减速机的外部维护设备，共同实现对减速机的维护；并且利用多种传感器监测减速机的工况状态，基于物联网实现减速机与附加维护设备、外部维护设备以及可视化维护控制端之间的工况状态的实时交互；可视化维护控制端根据工况状态确定维护机制，并向附加维护设备、外部维护设备传输维护控制指令，从而使附加维护设备、外部维护设备执行与减速机运行状况匹配的维护作业。本发明提升了减速机维护的力度和效果，增强了维护作业与减速机自身工况的匹配度，从而达到了维持减速机正常运转、保证使用寿命、避免因维护不当造成意外损坏的效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本申请实施例的基于物联网的减速机维护设备结构图；

图2是本申请实施例的附加维护设备结构示意图；

图3是本申请实施例的辅助散热器结构示意图；

图4是本申请实施例的多种传感器构成示意图；

图5是本申请实施例的可视化维护控制端构成示意图；

图6是本申请实施例的减速机维护方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1是本申请实施例的基于物联网的减速机维护设备结构图，包括减速机1、减速机附加维护设备2、外部维护设备3、多种传感器4以及可视化维护控制端5。所述减速机包括机壳、传动结构、抽油口、进油口。所述机壳一般采用金属材料，以有利于散热，并且为了减震、隔音一般具有一定的厚度，或者在机壳内部增加吸音减震材料。机壳内部安装的传动结构可以采用蜗轮蜗杆啮合或者行星齿轮啮合结构，传动结构在传动过程中起到降低转速和提高扭矩的作用。传动结构通过轴承连接原动机的输出轴以及工作机的输入轴，且传动结构与原动机、工作机的连接部具有油封以防止减速机内部的润滑油渗出。

减速机自身配置的附加维护设备如图2所示，包括润滑油循环设备201以及降温设备202。润滑油循环设备从减速机的抽油口中抽取内部的润滑油，进行多极过滤、脱水和散热后，经进油口重新加注到减速机内部，从而去除润滑油内部的颗粒物和水分，保持润滑油处于适当的温度范围以防止变质，以及通过循环释放减速机内部热量。润滑油循环设备包括油泵201A、一级粗过滤罐201B、二级精过滤罐201C、脱水设备201D以及热交换器201E；通过油泵的动力将润滑油从减速机的抽油口抽取出来，然后沿着输油管依次输送给一级粗过滤罐、二级精过滤罐，利用过滤罐中的筛网和多孔材料进行过滤，去除润滑油中因沉积形成的颗粒物以及磨损带来的金属碎屑；脱水设备对多级过滤后的润滑油进行油水分离，去除润滑油中的水分以保证润滑油品质；热交换设备采用换热器对润滑油进行降温；经过降温的润滑油自进油口被重新输入到减速机的机壳内部。本实施例中，附加维护设备的降温设备202采取水冷式降温，在减速机的机壳设立盘管入口和盘管出口，降温盘管从盘管入口进入减速机机壳内部，在减速机机壳内部盘旋延伸一定的距离后，从盘管出口导出减速机机壳，引向外部的换热器202A，降温盘管内流通液态的换热介质，介质从减速机机壳携带热量流出，在换热器202A处进行热交换，从而实现减速机机壳内部与外界的热交换。

本实施例的减速机维护设备还包括独立于减速机的外部维护设备，外部维护设备与减速机的附加维护设备共同作业，实现对减速机的维护。如图3所示，减速机的外部维护设备3包括辅助散热器以及喷射润滑装置。

参见图3，所述辅助散热器包括辅助散热片301、散热剂喷涂嘴302、散热片驱动机构303。所述辅助散热片301分为内侧面和外侧面，所谓内侧面是朝向减速机机壳的一面，所述外侧面是背向减速机机壳的一面。辅助散热片301的内侧面的形状与减速机机壳的外表面相匹配，从而可以贴附在减速机机壳上；辅助散热片301贴附的减速机机壳可以是相对远离降温盘管安装位置的机壳部位，从而对因相对远离降温盘管而造成热量积累的机壳区域实现热传导，达到辅助降温。辅助散热片的外侧面具有散热翅片304，从而有助于实现热量的传导和向空气中挥发扩散。所述散热片驱动机构303驱动辅助散热片发生位置偏移调整，从而可以贴附在减速机机壳上，也可以通过位置向外偏移而脱离减速机机壳；如图3，该散热片驱动机构包括转轴305以及驱动偏转电机306，辅助散热片的末端具有延伸臂307，延伸臂307的末端具有轴套，该轴套套装在所述转轴305的外周，从而通过驱动偏转电机的转动，由转轴带动辅助散热片301的延伸臂实现一定角度的偏转，从而使得辅助散热片发生位置偏移调整，实现贴附或者脱离减速机的机壳。当辅助散热片的内侧面移动至脱离减速机机壳的位置时，散热剂喷涂嘴302向该内侧面喷涂具有高吸热、高挥发、低腐蚀性能的散热剂；喷涂后辅助散热片301被驱动再次贴附在减速机机壳的外表面之上；喷涂在辅助散热片内侧面的散热剂与减速机机壳接触后，可以通过挥发效应大量吸收减速机机壳的热量，促进减速机机壳的散热。

参见图3，喷射润滑装置具有供液管308和喷嘴309。所述减速机的机壳具有喷嘴孔，喷射润滑装置的喷嘴309通过该喷嘴孔伸入减速机的机壳内部，从而将供液管308的液体向减速机机壳内部喷射。喷射润滑装置的供液管308可以连通润滑油罐310以及添加剂罐311，并且润滑油罐、添加剂罐与供液管之间具有可开闭的阀门312。从而，喷嘴可以向减速机机壳内部喷射润滑油、添加剂、或者润滑油与添加剂的混合物。如前文所述，减速机自身的附加维护设备包括润滑油循环设备，可以实现基本的润滑油供给与处理。但是，实践表明减速机运行过程中往往存在局部润滑不到位的地方，导致减速机发生异常振动噪声以及加大磨损，这一方面是由于从进油口输入的润滑油在减速机内部分布不均匀，目前一般采取垂直向供油，润滑油输入后即快速沉积在减速机机壳底部，造成减速机内部的部分位置没有得到润滑油的充分润滑，另一方面是由于润滑油的供油量与减速机的运行状态不匹配，出现供油量不足。因此，可以利用喷射润滑装置向减速机内润滑不到位的位置进行润滑油的喷射供给。可以在减速机的机壳设立多个喷嘴孔，从而喷射润滑装置也包含联通供液管的多个喷嘴309(图3中示出共2个，但本领域技术人员可以根据实际需要以及减速机内部结构设计确定该喷嘴设立的数量和位置，并不受该附图的喷嘴数量和位置的制约)，根据传感信号判断减速机内部润滑不充分的位置和程度，确定喷射供给的位置和供给量，进而由对应的喷嘴实现对润滑油的喷射供给。通过喷射润滑装置的喷嘴还可以喷射供给必要的添加剂，例如密封调节剂和抗漏剂，从而让减速机的油封保持柔软和弹性，避免润滑油泄露现象的发生。

本申请利用多种传感器4监测减速机的工况状态，基于物联网实现减速机与附加维护设备、外部维护设备以及可视化维护控制端之间的工况状态的实时交互。监测减速机工况的传感器包括振动量传感器401、噪声传感器402、温度传感器403以及润滑油质监测器404。如图4，可以采用多个所述振动量传感器401，分别安装在减速机机壳和传动结构上，用于监测减速机运行过程中产生的振动量信号，产生减速机振动特征向量。该振动量传感器可以采用加速度传感器，用检测获得的加速度值表征减速机振动的幅度；采用预设的采样频率对振动量传感器的检测结果进行采样，采样频率可以是减速机传动部件啮合频率的8-10倍；振动量传感器具备物联网通信功能，可以基于无线物联网，实现振动量信号的发送，可以基于NB-IOT、LORA或3G、4G通信协议实现上述无线物联网通信。多路噪声传感器402安装在减速机机壳的外部，利用麦克风采集减速机运行过程的噪声信号，经过采样和数字化之后，基于无线物联网通信发送噪声信号。温度传感器403安装在减速机机壳内表面或者机壳内部靠近传动机构等高发热零部件的位置，采集减速机的温度信号，并基于无线物联网通信发送温度信号。所述润滑油质监测器404包括颗粒度监测单元、水分含量监测单元和黏稠度监测单元。颗粒度监测单元利用激光计数器，通过测量润滑油中颗粒物的遮光程度，换算油质中颗粒物的数量和直径。水分含量监测单元利用电容原理测量油中水分含量，过高的水分含量对润滑油有效发挥作用不利。黏稠度监测单元通过黏度传感器测量油品的黏度状况。润滑油质监测器可以串联安装在润滑油循环设备的管路上。润滑油质监测器通过无线物联网发送油质颗粒物浓度、水分含量以及黏稠度的监测指标。

所述可视化维护控制端5通过前面所述的无线物联网连接所述振动量传感器、噪声传感器、温度传感器以及润滑油质监测器，从而获得振动量信号、噪声信号、温度信号以及反映油质的颗粒物浓度、水分含量以及黏稠度监测指标。可视化维护控制端5还通过无线物联网连接所述附加维护设备和外部维护设备。该可视化维护控制端根据所述振动量信号、噪声信号、温度信号以及反映油质的颗粒物浓度、水分含量以及黏稠度监测指标，模拟分析减速机的实时工况状态，并且根据工况状态确定维护机制，并向附加维护设备、外部维护设备传输维护控制指令，从而使附加维护设备、外部维护设备执行与减速机运行状况匹配的维护作业；以及，该可视化维护控制端根据工况状态生成可视化界面，以便工作人员直观观察判断减速机的工况。具体来说，可视化维护控制端包括工况特征提取单元501、工况状态分析单元502、维护控制单元503以及可视化人机接口单元504，参见图5所示。所述工况特征提取单元501用于将振动量信号、噪声信号、温度信号以及反映油质的颗粒物浓度、水分含量以及黏稠度监测指标转化为对应的特征量。具体来说，工况特征提取单元501对采样后获得的振动量信号进行三层小波包分解，提取振动量信号在分解后的8个频带上的频带成分，表示为S(t)_ij，其中i取值为3，即第三层小波包分解获得的频带成分，j取值为0～7，即表示8个频带上各自的频带成分；利用提取的频带成分进行小波包分解后的信号重构，重构后的信号S＝S₃₀+S₃₁+S₃₂+S₃₃+S₃₄+S₃₅+S₃₆+S₃₇；计算在各个频带上的重构信号能量分布的特征值，即E_ij＝∫|S(t)_ij|²dt，利用重构信号能量分布特征值组成减速机的振动特征向量，即E＝[E₃₀，E₃₁，E₃₂，E₃₃，E₃₄，E₃₅，E₃₆，E₃₇]。工况特征提取单元501针对噪声信号、温度信号以及反映油质的颗粒物浓度、水分含量以及黏稠度监测指标，根据其取值幅度，也转化为对应的特征量。工况状态分析单元502根据工况特征提取单元提取的特征量，模拟分析减速机的实时工况状态，并根据工况状态设定减速机的附加维护设备、外部维护设备的维护机制。具体来说，该工况状态分析单元502根据振动特征向量以及噪声特征量，确定减速机内部的摩擦状态，并根据摩擦状态确定减速机附加维护设备的循环设备的循环供油量，以及根据摩擦状态确定外部维护设备的喷射润滑装置的喷射点位置及喷射量。工况状态分析单元502根据所述温度特征量，分析减速机内部的热量累积状况，进而确定附加维护设备中的降温设备的循环速度和介质温度，以及确定外部维护设备的辅助散热片的动作状态。所述工况状态分析单元502还根据所述油质的颗粒物浓度、水分含量以及黏稠度监测指标，分析润滑油质可用性，进而确定附加维护设备中一级粗过滤罐、二级精过滤罐、脱水设备的启停。所述维护控制单元503根据工况状态分析单元设定减速机的附加维护设备、外部维护设备的维护机制，生成对应的维护控制指令，并通过无线物联网向减速机的附加维护设备、外部维护设备进行传输，以便减速机的附加维护设备、外部维护设备根据维护控制指令执行相应的操作。可视化人机接口单元504根据工况状态生成可视化界面，以便工作人员直观观察判断减速机的工况。

进而，通过基于物联网的减速机维护设备，本发明提供了一种减速机维护方法，如图6所示，包括以下步骤：

步骤S601，利用多种传感器监测减速机的工况状态，并通过无线物联网发送减速机工况状态信号。所述监测减速机工况的多种传感器包括振动量传感器、噪声传感器、温度传感器以及润滑油质监测器。可以采用多个所述振动量传感器监测减速机运行过程中产生的振动量信号，产生减速机振动特征向量。该振动量传感器可以采用加速度传感器，用检测获得的加速度值表征减速机振动的幅度；采用预设的采样频率对振动量传感器的检测结果进行采样，采样频率可以是减速机传动部件啮合频率的8-10倍；可以基于无线物联网，实现振动量信号的发送，可以基于NB-IOT、LORA或3G、4G通信协议实现上述无线物联网通信。多路噪声传感器安装在减速机机壳的外部，利用麦克风采集减速机运行过程的噪声信号，经过采样和数字化之后，基于无线物联网通信发送噪声信号。温度传感器安装在减速机机壳内表面或者机壳内部靠近传动机构等高发热零部件的位置，采集减速机的温度信号，并基于无线物联网通信发送温度信号。所述润滑油质监测器包括颗粒度监测单元、水分含量监测单元和黏稠度监测单元。颗粒度监测单元利用激光计数器，通过测量润滑油中颗粒物的遮光程度，换算油质中颗粒物的数量和直径。水分含量监测单元利用电容原理测量油中水分含量，过高的水分含量对润滑油有效发挥作用不利。黏稠度监测单元通过黏度传感器测量油品的黏度状况。润滑油质监测器可以串联安装在润滑油循环设备的管路上。润滑油质监测器通过无线物联网发送油质颗粒物浓度、水分含量以及黏稠度的监测指标。

步骤S602，通过无线物联网获得减速机工况状态信号，包括振动量信号、噪声信号、温度信号以及反映油质的颗粒物浓度、水分含量以及黏稠度监测指标；

步骤S603，根据减速机的工况状态信号，模拟分析减速机的实时工况状态，并且根据工况状态确定维护机制，并向附加维护设备、外部维护设备传输维护控制指令。本步骤中，将振动量信号、噪声信号、温度信号以及反映油质的颗粒物浓度、水分含量以及黏稠度监测指标转化为对应的特征量。具体来说，对采样后获得的振动量信号进行三层小波包分解，提取振动量信号在分解后的8个频带上的频带成分，表示为S(t)_ij，其中i取值为3，即第三层小波包分解获得的频带成分，j取值为0～7，即表示8个频带上各自的频带成分；利用提取的频带成分进行小波包分解后的信号重构，重构后的信号S＝S₃₀+S₃₁+S₃₂+S₃₃+S₃₄+S₃₅+S₃₆+S₃₇；计算在各个频带上的重构信号能量分布的特征值，即E_ij＝∫|S(t)_ij|²dt，利用重构信号能量分布特征值组成减速机的振动特征向量，即E＝[E₃₀，E₃₁，E₃₂，E₃₃，E₃₄，E₃₅，E₃₆，E₃₇]。针对噪声信号、温度信号以及反映油质的颗粒物浓度、水分含量以及黏稠度监测指标，根据其取值幅度，也转化为对应的特征量。根据工况特征提取单元提取的特征量，模拟分析减速机的实时工况状态，并根据工况状态设定减速机的附加维护设备、外部维护设备的维护机制。具体来说，根据振动特征向量以及噪声特征量，确定减速机内部的摩擦状态，并根据摩擦状态确定减速机附加维护设备的循环设备的循环供油量，以及根据摩擦状态确定外部维护设备的喷射润滑装置的喷射点位置及喷射量。根据所述温度特征量，分析减速机内部的热量累积状况，进而确定附加维护设备中的降温设备的循环速度和介质温度，以及确定外部维护设备的辅助散热片的动作状态。根据所述油质的颗粒物浓度、水分含量以及黏稠度监测指标，分析润滑油质可用性，进而确定附加维护设备中一级粗过滤罐、二级精过滤罐、脱水设备的启停。根据减速机的附加维护设备、外部维护设备的维护机制，生成对应的维护控制指令，并通过无线物联网向减速机的附加维护设备、外部维护设备进行传输，以便减速机的附加维护设备、外部维护设备根据维护控制指令执行相应的操作。

步骤604，根据工况状态生成可视化界面，以便工作人员直观观察判断减速机的工况。

从而，本发明以物联网为基础，采用减速机自身配置的附加维护设备及独立于减速机的外部维护设备，共同实现对减速机的维护；并且利用多种传感器监测减速机的工况状态，基于物联网实现减速机与附加维护设备、外部维护设备以及可视化维护控制端之间的工况状态的实时交互；可视化维护控制端根据工况状态确定维护机制，并向附加维护设备、外部维护设备传输维护控制指令，从而使附加维护设备、外部维护设备执行与减速机运行状况匹配的维护作业。本发明提升了减速机维护的力度和效果，增强了维护作业与减速机自身工况的匹配度，从而达到了维持减速机正常运转、保证使用寿命、避免因维护不当造成意外损坏的效果。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (7)

1.一种基于物联网的减速机维护设备，包括减速机，所述减速机包括机壳、传动结构、抽油口、进油口；其特征在于，还包括：减速机附加维护设备、外部维护设备、多种传感器以及可视化维护控制端；

所述减速机附加维护设备包括润滑油循环设备以及降温设备；润滑油循环设备从减速机的抽油口中抽取内部的润滑油，进行多极过滤、脱水和散热后，经进油口重新加注到减速机内部；所述降温设备采取水冷式降温，在减速机的机壳设立盘管入口和盘管出口，降温盘管从盘管入口进入减速机机壳内部，在减速机机壳内部盘旋延伸一定的距离后，从盘管出口导出减速机机壳，降温盘管内流通液态的换热介质，介质从减速机机壳携带热量流出从而实现减速机机壳内部与外界的热交换；

所述外部维护设备独立于减速机，与减速机的附加维护设备共同作业，实现对减速机的维护；外部维护设备包括辅助散热器以及喷射润滑装置；所述辅助散热器对减速机机壳相对远离降温盘管而造成热量积累的机壳区域实现热传导，达到辅助降温；所述喷射润滑装置用于向减速机机壳内部喷射润滑油、添加剂、或者润滑油与添加剂的混合物；

所述多种传感器用于监测减速机的工况状态，基于物联网实现减速机与附加维护设备、外部维护设备以及可视化维护控制端之间的工况状态的实时交互；

所述可视化维护控制端用于根据所述工况状态，确定维护机制，并向附加维护设备、外部维护设备传输维护控制指令，从而使附加维护设备、外部维护设备执行与减速机运行状况匹配的维护作业。

2.根据权利要求1所述的减速机维护设备，其特征在于，所述辅助散热器包括辅助散热片、散热剂喷涂嘴、散热片驱动机构；所述辅助散热片内侧面的形状与减速机机壳的外表面相匹配，从而贴附在减速机机壳上；辅助散热片贴附的减速机机壳是相对远离降温盘管安装位置的机壳部位，从而对因相对远离降温盘管而造成热量积累的机壳区域实现热传导，达到辅助降温；辅助散热片的外侧面具有散热翅片；所述散热片驱动机构驱动辅助散热片发生位置偏移调整，从而贴附在减速机机壳上或者通过位置向外偏移而脱离减速机机壳；当辅助散热片的内侧面移动至脱离减速机机壳的位置时，散热剂喷涂嘴向该内侧面喷涂散热剂；喷涂后辅助散热片被驱动再次贴附在减速机机壳的外表面之上。

3.根据权利要求2所述的减速机维护设备，其特征在于，所述喷射润滑装置具有供液管和喷嘴，喷射润滑装置的喷嘴通过喷嘴孔伸入减速机的机壳内部，从而将供液管的液体向减速机机壳内部喷射；喷射润滑装置的供液管连通润滑油罐以及添加剂罐。

4.根据权利要求3所述的减速机维护设备，其特征在于，所述多种传感器包括振动量传感器、噪声传感器、温度传感器以及润滑油质监测器。

5.根据权利要求4所述的减速机维护设备，其特征在于，所述可视化维护控制端包括工况特征提取单元、工况状态分析单元、维护控制单元以及可视化人机接口单元；所述工况特征提取单元用于将振动量信号、噪声信号、温度信号以及反映油质的颗粒物浓度、水分含量以及黏稠度监测指标转化为对应的特征量；所述工况状态分析单元根据工况特征提取单元提取的特征量，模拟分析减速机的实时工况状态，并根据工况状态设定减速机的附加维护设备、外部维护设备的维护机制；所述维护控制单元根据工况状态分析单元设定减速机的附加维护设备、外部维护设备的维护机制，生成对应的维护控制指令，并通过无线物联网向减速机的附加维护设备、外部维护设备进行传输；所述可视化人机接口单元根据工况状态生成可视化界面。

6.根据权利要求5所述的减速机维护设备，其特征在于，所述工况特征提取单元对采样后获得的振动量信号进行三层小波包分解，提取振动量信号在分解后的8个频带上的频带成分，利用提取的频带成分进行小波包分解后的信号重构；计算在各个频带上的重构信号能量分布的特征值，利用重构信号能量分布特征值组成减速机的振动特征向量。

7.根据权利要求6所述的减速机维护设备，其特征在于，工况特征提取单元针对噪声信号、温度信号以及反映油质的颗粒物浓度、水分含量以及黏稠度监测指标，根据其取值幅度，也转化为对应的特征量。

Images