CN115267242A - 一种带厢皮卡桥总成转速监测系统 - Google Patents

一种带厢皮卡桥总成转速监测系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带厢皮卡桥总成转速监测系统，涉及桥总成转速监测技术领域，通过设置数据收集模块预先收集桥总成各个齿轮的齿数；设置转速获取模块实时通过齿轮转速传感器获取各个齿轮的转速；通过设置转速分析模块实时分析主动锥齿轮转速与从动锥齿轮转速的关系、直线行驶时行星齿轮差速器转速值以及转弯时左半轴齿轮转速和右半轴齿轮转速的变化值情况，判断桥总成中主从动锥齿轮转速、行星齿轮差速器以及半轴齿轮转速的异常情况；实现了自动监测桥总成中各个齿轮的转速异常的情况。

Description

一种带厢皮卡桥总成转速监测系统
技术领域
本发明属于桥总成转速监测领域，涉及桥总成转速监测技术，具体是一种带厢皮卡桥总成转速监测系统。
背景技术
带厢皮卡桥总成的转速包括了主动锥齿轮的转速、从动锥齿轮的转速、左半轴齿轮转速、右半轴齿轮转速以及行星齿轮差速器的转速；其中，主动锥齿轮的转动带动了从动锥齿轮的转动；行星齿轮差速器用于在带厢皮卡转弯过程中，带动左半轴齿轮与右半轴齿轮转速的变化；从而完成转弯；
在带厢皮卡的行驶过程中，由于各个齿轮之间的摩擦，容易导致齿轮产生磨损，从而在主动锥齿轮带动从动锥齿轮或行星齿轮差速器带动左半轴齿轮与右半轴齿轮的过程中，产生转速变化异常的情况；
为此，提出一种带厢皮卡桥总成转速监测系统。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种带厢皮卡桥总成转速监测系统，该一种带厢皮卡桥总成转速监测系统通过设置数据收集模块预先收集桥总成各个齿轮的齿数；设置转速获取模块实时通过齿轮转速传感器获取各个齿轮的转速；通过设置转速分析模块实时分析主动锥齿轮转速与从动锥齿轮转速的关系、直线行驶时行星齿轮差速器转速值以及转弯时左半轴齿轮转速和右半轴齿轮转速的变化值情况，判断桥总成中主从动锥齿轮转速、行星齿轮差速器以及半轴齿轮转速的异常情况；实现了自动监测桥总成中各个齿轮的转速异常的情况。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种带厢皮卡桥总成转速监测系统，包括数据收集模块、转速获取模块、转速分析模块以及转速报警模块；
所述数据收集模块主要用于收集桥总成转速的基本数据；
所述数据收集模块预先通过人工统计的方式，获取基本数据；所述基本数据包括主动锥齿轮、从动锥齿轮的齿数、左半轴齿轮齿数、右半轴齿轮齿数以及行星齿轮差速器齿数；所述数据收集模块将主动锥齿轮、从动锥齿轮的齿数、左半轴齿轮齿数、右半轴齿轮齿数以及行星齿轮差速器齿数通过电气方式发送至转速分析模块；
所述转速获取模块主要用于实时获取主动锥齿轮的转速、从动锥齿轮的转速、左半轴齿轮转速、右半轴齿轮转速以及行星齿轮差速器的转速；
所述转速获取模块在主动锥齿轮、从动锥齿轮、左半轴齿轮、右半轴齿轮以及行星齿轮差速器旁各安装一个齿轮转速传感器；各个齿轮转速传感器的安装位置根据实际经验设置，保证各个齿轮转速传感器测量的齿轮数据互不干扰；所述齿轮转速传感器可以为光电式转速传感器或电磁式转速传感器；
各个齿轮转速传感器分别实时测算其对应的齿轮转速，并实时将测算的齿轮转速通过电气方式发送至转速分析模块；
其中所述转速分析模块主要用于实时分析带厢皮卡桥总成的各个齿轮转速是否异常；
将数据收集模块以及转速获取模块发送的主动锥齿轮转速标记为m，将从动锥齿轮转速标记为c、将左半轴齿轮转速标记为l，将右半轴齿轮转速标记为r，将行星齿轮差速器转速标记为p；将主动锥齿轮齿数标记为ms，将从动锥齿轮齿数标记为cs，将左半轴齿轮齿数标记为ls，将右半轴齿轮齿数标记为rs，将行星齿轮差速器转速标记为ps；
所述转速分析模块分析带厢皮卡桥总成的各个齿轮转速是否异常包括以下方式：
方式1：分析主动锥齿轮转速与从动锥齿轮转速异常情况；
因此，所述转速分析模块实时测算m*ms与c*cs之间的差值；所述转速分析模块根据实际经验预设主从动锥转速差值阈值k1；当|m*ms-c*cs|>k1时，所述转速分析模块发送主从动锥齿轮转速异常信息至转速报警模块；
方式2：分析行星齿轮差速器转速异常情况；
因此，所述转速分析模块实时监控主动锥齿轮转速m、左半轴齿轮转速l以及右半轴齿轮转速r；当m＝l＝r时，判断行星齿轮差速器的转速p是否为0；若行星齿轮差速器转速p为0，则不做处理；否则，所述转速分析模块发送行星齿轮差速器转速异常信息至转速报警模块；
方式3：分析左半轴齿轮转速和右半轴齿轮转速的异常情况；
可以理解的是，当带厢皮卡在转弯时，行星齿轮差速器进行旋转，并带动左半轴齿轮以及右半轴齿轮改变转速；且左半轴齿轮转速的变化量与右半轴齿轮转速的变化量满足以下条件：
条件1：当带厢皮卡左转弯时，右半轴齿轮转速增加，左半轴齿轮转速降低；增加和降低的转速理论变化幅度分别为
Figure BDA0003789690910000031
以及
Figure BDA0003789690910000032
条件2：当带厢皮卡右转弯时，左半轴齿轮转速增加，右半轴齿轮转速降低；增加和降低的转速理论变化幅度分别为
Figure BDA0003789690910000033
以及
Figure BDA0003789690910000034
因此，所述转速分析模块实时监控左半轴齿轮与右半轴齿轮的转速变化情况；并根据左半轴齿轮和右半轴齿轮的转速增加或降低的情况，测算左半轴齿轮和右半轴转速的变化量与转速理论变化幅度的差值；所述转速分析模块根据实际经验预设半轴转速差值阈值k2；当左半轴齿轮或右半轴转速变化量与转速理论变化幅度的差值大于k2时，发送半轴转速异常信息至转速报警模块；
其中，所述转速报警模块主要用于在转速异常时发起警报；
在一个优选的实施例中，所述转速报警模块预先保存三个语音文件，各个语音文件内容分别为主从动锥齿轮转速异常、行星齿轮差速器转速异常以及半轴转速异常；当转速报警模块接收到主从动锥齿轮转速异常信息时，播报主从动锥齿轮转速异常语音文件；当转速报警模块接收到行星齿轮差速器转速异常信息时，播报行星齿轮差速器转速异常语音文件；当转速报警模块接收到半轴转速异常信息时，播报半轴转速异常语音文件。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过设置数据收集模块预先收集桥总成各个齿轮的齿数；设置转速获取模块实时通过齿轮转速传感器获取各个齿轮的转速；通过设置转速分析模块实时分析主动锥齿轮转速与从动锥齿轮转速的关系、直线行驶时行星齿轮差速器转速值以及转弯时左半轴齿轮转速和右半轴齿轮转速的变化值情况，判断桥总成中主从动锥齿轮转速、行星齿轮差速器以及半轴齿轮转速的异常情况；实现了自动监测桥总成中各个齿轮的转速异常的情况。
附图说明
图1为本发明的原理图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种带厢皮卡桥总成转速监测系统，包括数据收集模块、转速获取模块、转速分析模块以及转速报警模块；
可以理解的是，带厢皮卡在行驶过程中，桥总成的转速主要包括主动锥齿轮的转速、从动锥齿轮的转速、左半轴齿轮转速、右半轴齿轮转速以及行星齿轮差速器的转速；
其中，带厢皮卡在行驶过程中，主动锥齿轮带动从动锥齿轮转动；带厢皮卡在直线行驶过程中，行星齿轮差速器转速为0；而在带厢皮卡转弯时行星齿轮差速器协调左半轴齿轮转速与右半轴齿轮转速，完成带厢皮卡的转弯；
其中，所述数据收集模块主要用于收集桥总成转速的基本数据；
可以理解的是，主动锥齿轮与从动锥齿轮转速之间的关系是与主动锥齿轮和从动锥齿轮的齿数有关的；而左半轴齿轮转速、右半轴齿轮转速与行星齿轮差速器转速的关系与左半轴齿轮、右半轴齿轮与行星齿轮差速器的齿数相关；因此，需要预先获取主动锥齿轮、从动锥齿轮的齿数、左半轴齿轮、右半轴齿轮与行星齿轮差速器的齿数；
因此，所述数据收集模块预先通过人工统计的方式，获取基本数据；所述基本数据包括主动锥齿轮、从动锥齿轮的齿数、左半轴齿轮齿数、右半轴齿轮齿数以及行星齿轮差速器齿数；所述数据收集模块将主动锥齿轮、从动锥齿轮的齿数、左半轴齿轮齿数、右半轴齿轮齿数以及行星齿轮差速器齿数通过电气方式发送至转速分析模块；
其中，所述转速获取模块主要用于实时获取主动锥齿轮的转速、从动锥齿轮的转速、左半轴齿轮转速、右半轴齿轮转速以及行星齿轮差速器的转速；
在一个优选的实施例中，所述转速获取模块在主动锥齿轮、从动锥齿轮、左半轴齿轮、右半轴齿轮以及行星齿轮差速器旁各安装一个齿轮转速传感器；各个齿轮转速传感器的安装位置根据实际经验设置，保证各个齿轮转速传感器测量的齿轮数据互不干扰；所述齿轮转速传感器可以为光电式转速传感器或电磁式转速传感器；
各个齿轮转速传感器分别实时测算其对应的齿轮转速，并实时将测算的齿轮转速通过电气方式发送至转速分析模块；
其中所述转速分析模块主要用于实时分析带厢皮卡桥总成的各个齿轮转速是否异常；
将数据收集模块以及转速获取模块发送的主动锥齿轮转速标记为m，将从动锥齿轮转速标记为c、将左半轴齿轮转速标记为l，将右半轴齿轮转速标记为r，将行星齿轮差速器转速标记为p；将主动锥齿轮齿数标记为ms，将从动锥齿轮齿数标记为cs，将左半轴齿轮齿数标记为ls，将右半轴齿轮齿数标记为rs，将行星齿轮差速器转速标记为ps；
所述转速分析模块分析带厢皮卡桥总成的各个齿轮转速是否异常包括以下方式：
方式1：分析主动锥齿轮转速与从动锥齿轮转速异常情况；
可以理解的是，由于从动锥齿轮的旋转是由主动锥齿轮转动带动的，因此，主动锥齿轮转速m、从动锥齿轮转速c、主动锥齿轮齿数ms以及从动锥齿轮齿数cs应该满足关系式：m*ms＝c*cs；
所述转速分析模块实时测算m*ms与c*cs之间的差值；所述转速分析模块根据实际经验预设主从动锥转速差值阈值k1；当|m*ms-c*cs|>k1时，所述转速分析模块发送主从动锥齿轮转速异常信息至转速报警模块；
方式2：分析行星齿轮差速器转速异常情况；
可以理解的是，当带厢皮卡沿直线行驶时，主动锥齿轮转速应与左半轴齿轮转速和右半轴齿轮转速相同；且行星齿轮差速器的转速应当为0；
因此，所述转速分析模块实时监控主动锥齿轮转速m、左半轴齿轮转速l以及右半轴齿轮转速r；当m＝l＝r时，判断行星齿轮差速器的转速p是否为0；若行星齿轮差速器转速p为0，则不做处理；否则，所述转速分析模块发送行星齿轮差速器转速异常信息至转速报警模块；
方式3：分析左半轴齿轮转速和右半轴齿轮转速的异常情况；
可以理解的是，当带厢皮卡在转弯时，行星齿轮差速器进行旋转，并带动左半轴齿轮以及右半轴齿轮改变转速；且左半轴齿轮转速的变化量与右半轴齿轮转速的变化量满足以下条件：
条件1：当带厢皮卡左转弯时，右半轴齿轮转速增加，左半轴齿轮转速降低；增加和降低的转速理论变化幅度分别为
Figure BDA0003789690910000071
以及
Figure BDA0003789690910000072
条件2：当带厢皮卡右转弯时，左半轴齿轮转速增加，右半轴齿轮转速降低；增加和降低的转速理论变化幅度分别为
Figure BDA0003789690910000073
以及
Figure BDA0003789690910000074
因此，所述转速分析模块实时监控左半轴齿轮与右半轴齿轮的转速变化情况；并根据左半轴齿轮和右半轴齿轮的转速增加或降低的情况，测算左半轴齿轮和右半轴转速的变化量与转速理论变化幅度的差值；所述转速分析模块根据实际经验预设半轴转速差值阈值k2；当左半轴齿轮或右半轴转速变化量与转速理论变化幅度的差值大于k2时，发送半轴转速异常信息至转速报警模块；
其中，所述转速报警模块主要用于在转速异常时发起警报；
在一个优选的实施例中，所述转速报警模块预先保存三个语音文件，各个语音文件内容分别为主从动锥齿轮转速异常、行星齿轮差速器转速异常以及半轴转速异常；当转速报警模块接收到主从动锥齿轮转速异常信息时，播报主从动锥齿轮转速异常语音文件；当转速报警模块接收到行星齿轮差速器转速异常信息时，播报行星齿轮差速器转速异常语音文件；当转速报警模块接收到半轴转速异常信息时，播报半轴转速异常语音文件。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (6)

1.一种带厢皮卡桥总成转速监测系统，其特征在于，包括数据收集模块、转速获取模块、转速分析模块以及转速报警模块；
所述数据收集模块用于通过人工统计的方式收集桥总成转速的基本数据；所述数据收集模块将收集的基本数据发送至转速分析模块；
所述转速获取模块用于实时获取主动锥齿轮的转速、从动锥齿轮的转速、左半轴齿轮转速、右半轴齿轮转速以及行星齿轮差速器的转速；所述转速获取模块将主动锥齿轮的转速、从动锥齿轮的转速、左半轴齿轮转速、右半轴齿轮转速以及行星齿轮差速器的转速发送至转速分析模块；
其中所述转速分析模块用于使用齿轮齿数与齿轮转速实时分析带厢皮卡桥总成的各个齿轮转速是否异常；并在转速异常时，发送主从动锥齿轮转速异常信息或行星齿轮差速器转速异常信息或半轴转速异常信息至转速报警模块；
所述转速报警模块用于在接收到主从动锥齿轮转速异常信息或行星齿轮差速器转速异常信息或半轴转速异常信息时发起警报。
2.根据权利要求1所述的一种带厢皮卡桥总成转速监测系统，其特征在于，所述基本数据包括主动锥齿轮、从动锥齿轮的齿数、左半轴齿轮齿数、右半轴齿轮齿数以及行星齿轮差速器齿数。
3.根据权利要求1所述的一种带厢皮卡桥总成转速监测系统，其特征在于，所述转速获取模块在主动锥齿轮、从动锥齿轮、左半轴齿轮、右半轴齿轮以及行星齿轮差速器旁各安装一个齿轮转速传感器；各个齿轮转速传感器的安装位置根据实际经验设置，保证各个齿轮转速传感器测量的齿轮数据互不干扰。
4.根据权利要求1所述的一种带厢皮卡桥总成转速监测系统，其特征在于，所述齿轮转速传感器为光电式转速传感器或电磁式转速传感器。
5.根据权利要求1所述的一种带厢皮卡桥总成转速监测系统，其特征在于，所述转速分析模块将数据收集模块以及转速获取模块发送的主动锥齿轮转速标记为m，将从动锥齿轮转速标记为c、将左半轴齿轮转速标记为l，将右半轴齿轮转速标记为r，将行星齿轮差速器转速标记为p；将主动锥齿轮齿数标记为ms，将从动锥齿轮齿数标记为cs，将左半轴齿轮齿数标记为ls，将右半轴齿轮齿数标记为rs，将行星齿轮差速器转速标记为ps；
所述转速分析模块分析带厢皮卡桥总成的各个齿轮转速是否异常包括以下方式：
方式1：分析主动锥齿轮转速与从动锥齿轮转速异常情况；
因此，所述转速分析模块实时测算m*ms与c*cs之间的差值；所述转速分析模块根据实际经验预设主从动锥转速差值阈值k1；当|m*ms-c*cs|>k1时，所述转速分析模块发送主从动锥齿轮转速异常信息至转速报警模块；
方式2：分析行星齿轮差速器转速异常情况；
因此，所述转速分析模块实时监控主动锥齿轮转速m、左半轴齿轮转速l以及右半轴齿轮转速r；当m＝l＝r时，判断行星齿轮差速器的转速p是否为0；若行星齿轮差速器转速p为0，则不做处理；否则，所述转速分析模块发送行星齿轮差速器转速异常信息至转速报警模块；
方式3：分析左半轴齿轮转速和右半轴齿轮转速的异常情况；
当带厢皮卡在转弯时，行星齿轮差速器进行旋转，并带动左半轴齿轮以及右半轴齿轮改变转速；且左半轴齿轮转速的变化量与右半轴齿轮转速的变化量满足以下条件：
条件1：当带厢皮卡左转弯时，右半轴齿轮转速增加，左半轴齿轮转速降低；增加和降低的转速理论变化幅度分别为
Figure FDA0003789690900000021
以及
Figure FDA0003789690900000022
条件2：当带厢皮卡右转弯时，左半轴齿轮转速增加，右半轴齿轮转速降低；增加和降低的转速理论变化幅度分别为
Figure FDA0003789690900000023
以及
Figure FDA0003789690900000024
所述转速分析模块实时监控左半轴齿轮与右半轴齿轮的转速变化情况；并根据左半轴齿轮和右半轴齿轮的转速增加或降低的情况，测算左半轴齿轮和右半轴转速的变化量与转速理论变化幅度的差值；所述转速分析模块根据实际经验预设半轴转速差值阈值k2；当左半轴齿轮或右半轴转速变化量与转速理论变化幅度的差值大于k2时，发送半轴转速异常信息至转速报警模块。
6.根据权利要求1所述的一种带厢皮卡桥总成转速监测系统，其特征在于，所述转速报警模块预先保存三个语音文件，各个语音文件内容分别为主从动锥齿轮转速异常、行星齿轮差速器转速异常以及半轴转速异常；当转速报警模块接收到主从动锥齿轮转速异常信息时，播报主从动锥齿轮转速异常语音文件；当转速报警模块接收到行星齿轮差速器转速异常信息时，播报行星齿轮差速器转速异常语音文件；当转速报警模块接收到半轴转速异常信息时，播报半轴转速异常语音文件。
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