CN116380449B - 一种传动系统故障模拟设备及系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种传动系统故障模拟设备，包括：滑油箱、模拟装置和除杂组件，模拟装置包括：驱动机构以及与驱动机构传动连接的传动组件，传动组件至少包括转动模拟件，滑油箱的出口通过第一管路与转动模拟件的腔体连通，转动模拟件的腔体通过第二管路与除杂组件的入口连通，除杂组件的出口与滑油箱的入口连通，传动系统故障模拟设备还包括：杂质注入装置，杂质注入装置与第一管路连通。本公开示例性实施例的设备可以模拟不同滑油品质参数下滑油介质对转动模拟件的影响情况。

Description

一种传动系统故障模拟设备及系统

技术领域

本发明涉及发动机领域，尤其涉及一种传动系统故障模拟设备以及系统。

背景技术

相关数据表明，由于轴承、齿轮、油泵部件失效造成的飞行事故和事故症候占机械系统总故障的19％左右，而滑油是发动机传动系统的血液，故大多数零部件故障是由滑油系统故障而诱导形成的。因此，提出一种模拟环境下发动机传动系统故障模拟试验平台实现方法，完成典型故障模式的复现和故障样本的获取，可以实现发动机定时维修向视情维修的转变，提高发动机传动系统的可靠性。

当前发动机传动系统故障模拟试验平台已经取得了不少成效明显的研究成果，但依然存在着许多亟待解决的难题。现有的试验平台只考虑了轴承加载力、轴向力和径向力对轴承的影响，没有考虑到发动机等旋转机械中滑油的品质对轴承和齿轮等传动件寿命的影响。

发明内容

根据本公开的一方面，提供了一种传动系统故障模拟设备，包括：滑油箱、模拟装置和除杂组件，所述模拟装置包括：驱动机构以及与所述驱动机构传动连接的传动组件，所述传动组件至少包括转动模拟件，所述滑油箱的出口通过第一管路与所述转动模拟件的腔体连通，所述转动模拟件的腔体通过第二管路与所述除杂组件的入口连通，所述除杂组件的出口与所述滑油箱的入口连通，所述传动系统故障模拟设备还包括：杂质注入装置，所述杂质注入装置与所述第一管路连通。

根据本公开的另一方面，提供了一种传动系统故障模拟系统，包括：本公开示例性实施例的传动系统故障模拟设备，还包括：监测组件以及与所述监测组件通信连接的控制器，所述控制器还分别与所述传动系统故障模拟设备包括的驱动机构和所述杂质注入装置通信连接；所述控制器用于基于转动模拟件的传动参数控制驱动机构驱动所述转动模拟件进行工作，基于滑油的油品模拟参数控制所述杂质注入装置向所述第一管路中的滑油添加杂质；所述监测组件，用于向所述控制器发送转动模拟件的出油口的滑油参数和所述转动模拟件的性能参数。

本公开实施例中提供的一个或多个技术方案中，控制器与驱动机构通信连接，驱动机构与至少包括转动模拟件的传动组件传动连接，因此，控制器还用于基于预先设置的试验场景的转动模拟件的传动参数控制驱动机构驱动转动模拟件进行工作。而滑油箱出口和转动模拟件的腔体通过第一管路连通，杂质注入装置与第一管路连通，且控制器与杂质注入装置通信连接，因此，本公开示例性实施例的控制器可以基于滑油的油品模拟参数控制所述杂质注入装置向第一管路中的滑油添加杂质，从而调节滑油油品，以模拟不同工况下传动系统的滑油油品。当滑油进入转动模拟件的腔体时，可以通过转动模拟件模拟出发动机中不同状态下滑油品质对轴承和齿轮寿命造成损坏的故障场景。同时，由于控制器与监测组件通信连接，因此，可以通过监测组件向控制器发送转动模拟件的出油口的滑油参数和所述转动模拟件的性能参数，从而获得不同工况下的油品对于转动模拟件的性能参数的影响，进而获得滑油品质与转动模拟件的性能参数的对应关系。在此基础上，通过分析滑油品质与转动模拟件的性能参数的对应关系可以获得滑油品质对转动模拟件使用寿命的损坏情况。

因此，本公开示例性实施例的方案能模拟发动机中滑油品质对转动模拟件寿命造成损坏的故障场景，同时通过监测组件和控制器完成不同工况下的数据获取和操作指令，从而完成传动系统所包含的转动模拟件的典型故障模式复现。

而且，本公开的转动模拟件的腔体通过第二管路与除杂组件的入口连通，可以利用除杂组件进行除杂，除杂处理后，品质合格的滑油再回流进滑油箱，从而避免试验杂质污染滑油箱内的滑油并损坏发动机传动件。

附图说明

在下面结合附图对于示例性实施例的描述中，本公开的更多细节、特征和优点被公开，在附图中：

图1示出了本公开示例性实施例的传动系统故障模拟设备供油原理图；

图2A示出了本公开示例性实施例的转动模拟件故障模拟设备的供油示意图；

图2B示出了本公开示例性实施例的齿轮与陪试轴承故障模拟设备的供油示意图；

图3示出了本公开示例性实施例的传动系统故障模拟设备硬件结构图；

图4示出了本公开示例性实施例的传动系统故障模拟系统控制与监控示意图；

图5示出了能够用于实现本公开的实施例的示例性电子设备的结构框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

现有技术，试验平台只考虑了轴承加载力对轴承的影响，没有考虑到发动机等旋转机械中滑油的品质对轴承和齿轮等传动件寿命的影响，不能够满足发动机传动系统故障复现和故障样本获取的目的。

针对上述问题，本公开示例性实施例提供一种传动系统故障模拟设备，该设备既能模拟轴承加载力对轴承造成损坏的故障场景，也能模拟发动机中滑油品质对轴承和齿轮寿命造成损坏的故障场景，同时通过监测组件和控制器完成不同工况下的数据获取和操作指令，从而完成传动系统所包含的齿轮、轴承、滑油系统的典型故障模式复现。

图1示出了本公开示例性实施例的传动系统故障模拟设备供油原理图。如图1所示，本公开示例性实施例的传动系统故障模拟设备100包括滑油箱110、模拟装置120和除杂组件130。其中，滑油箱110、除杂组件130可以归属于润滑系统，而模拟装置120可以归属为传动系统。

上述模拟装置120包括：驱动机构121以及与驱动机构传动连接的传动组件122，传动组件122至少包括转动模拟件，滑油箱110的出口通过第一管路a与转动模拟件的腔体连通，转动模拟件的腔体通过第二管路b与除杂组件130的入口连通，除杂组件130的出口与滑油箱110的入口连通，传动系统故障模拟设备100还包括：杂质注入装置140，杂质注入装置140与第一管路a连通。

具体实施时，上述滑油箱中的滑油通过第一管路输送至转动模拟件的腔体，在需要对传动系统进行故障模拟时，可以利用杂质注入装置向第一管路中的滑油注入杂质，从而模拟相应油品的滑油对转动模拟件的故障场景。监测转动模拟件出油口的滑油参数和转动模拟件的性能参数，从而获得不同工况下的油品对于转动模拟件的性能参数的影响，进而获得滑油品质与转动模拟件的性能参数的对应关系，在此基础上，通过分析滑油品质与转动模拟件的性能参数的对应关系可以得知滑油品质对转动模拟件使用寿命的损坏情况。模拟试验完成后，除杂组件对转动模拟件出油口流出的滑油进行除杂，除杂处理后，品质合格的滑油再回流进滑油箱，从而避免试验杂质污染滑油箱内的滑油并损坏发动机传动件。

图2A示出了本公开示例性实施例的传动模拟件故障模拟设备的供油示意图。如图2A所示，本公开示例性实施例的传动系统故障模拟设备200还可以包括空气过滤器212，该空气过滤器212与滑油箱201连通。上述空气过滤器可以平衡滑油箱内外的气压，使滑油箱内的滑油更容易泵向传动系统故障模拟设备，还可以对流入滑油箱的空气进行过滤，避免外界空气中的灰尘、微粒等杂质进入滑油箱，污染滑油箱内的滑油。

示例性的，本公开示例性实施例的滑油箱还可以具有搅拌器，用以搅拌滑油箱内的滑油，避免滑油箱内滑油出现局部温度不均的情况。本公开示例性实施例的滑油箱还可以具有磁性吸附体，如磁铁，用于对转动模拟件故障模拟后产生的金属屑末进行收集，避免污染滑油箱中的滑油。另外，本公开示例性实施例的滑油箱还可以具有水冷装置，用于冷却滑油箱中的滑油，避免滑油温度过高影响滑油品质。

在一种可选方式中，本公开示例性实施例的杂质注入装置206可以包括至少一种杂质注入器2061和至少一种可控阀门2062，每种杂质注入器2061的出口通过相应的可控阀门2062与第一管路a连通。

具体实施时，可以根据故障场景中滑油所含有的杂质，向杂质注入器2061中存入所需的杂质。如果杂质注入器2061的数量为一个，可以通过其相应的可控阀门2062打开或关闭杂质注入器2061的出口，从而决定是否向第一管路a中的滑油注入杂质，并且还可以调节可控阀门2062的开度，控制向滑油中注入的杂质剂量。当杂质注入器2061的数量为多个时，可以通过其相应的可控阀门2062打开或关闭杂质注入器2061的出口，从而决定注入第一管路中的滑油的杂质种类，并且还可以调节可控阀门2062的开度，控制向滑油中注入的杂质剂量。

示例性的，上述至少一个杂质注入器可以包括水分注入器，还可以包括屑末注入器，也可以同时包括水分注入器和屑末注入器，或根据故障场景增加其他杂质注入器，但不仅限于此。

当杂质注入器包括水分注入器时，可以通过调整注入水分的剂量改变滑油的粘度和含水量，从而模拟相应油品的滑油对转动模拟件的故障场景。

当杂质注入器包括屑末注入器时，可以通过调整注入金属屑末和非金属屑末的剂量改变滑油的颗粒污染量，从而模拟相应油品的滑油对转动模拟件的故障场景。

当杂质注入器同时包括水分注入器和屑末注入器时，可以通过调整注入水分、金属屑末和非金属屑末的剂量，改变滑油的粘度、含水量以及颗粒污染量，从而模拟相应油品的滑油对转动模拟件的故障场景。

在一种可选方式中，本公开示例性实施例的传动系统故障模拟设备还可以包括均设在第一管路a上的滑油泵203和多个第一可控过滤器204，至少两个第一可控过滤器204的过滤精度不同，滑油箱201通过滑油泵203与多个第一可控过滤器204连接，多个第一可控过滤器204并联在第一管路上。

示例性的，上述滑油泵203用于将滑油箱201内的滑油泵进转动模拟件的腔体209，基于滑油的流动模拟参数控制滑油泵203的工作参数，从而实现对传动系统故障模拟设备中滑油流量、压力的控制和调节，完成贫油、断油等故障模式的复现。

示例性的，可以基于滑油的过滤精度模拟参数选择性打开多个第一可控过滤器204中的至少一个，同时还可以控制所打开的第一可控过滤器204的过滤精度，从而保证流入转动模拟件的滑油油品质量。

具体实施时，基于滑油的过滤精度模拟参数，对上述多个第一可控过滤器分别设置不同的过滤精度，以及开关。根据预设的故障场景，在试验过程中可以单独打开其中一个第一可控过滤器，也可以同时打开多个第一可控过滤器。从滑油泵出油口泵出的滑油经过打开的第一可控过滤器，可以过滤出相应过滤精度的滑油，从而模拟不同过滤精度下滑油介质对转动模拟件的影响情况。

在一种可选方式中，本公开示例性实施例的传动系统故障模拟设备还可以包括可控泄压阀门202，第一管路a位于滑油泵203与多个第一可控过滤器204之间的部位通过第三管路c与滑油箱201连通，可控泄压阀门202设在第三管路上。

示例性的，可以监测滑油泵出油口的压力参数，当压力参数满足泄压条件时，上述可控泄压阀门进行泄压操作，从而避免过高的压力导致传动系统故障模拟设备损坏。

在一种可选方式中，本公开示例性实施例的传动系统故障模拟设备还可以包括第一调温装置205和第二调温装置210，第一调温装置205设在第一管路上a，第二调温装置210设在第二管路b位于转动模拟件的腔体209与除杂组件211之间的部位上。该第一调温装置和第二调温装置可以为加热装置，也可以为冷却装置，或者同时具有加热和冷却功能的调温装置。例如：第一调温装置可以为管式加热器，第二调温装置可以水冷装置等冷却装置。

示例性的，可以基于滑油的温度模拟参数控制第一调温装置对流入转动模拟件腔体的滑油进行温度调节，从而模拟不同温度下滑油介质对转动模拟件的影响情况。

示例性的，上述第二调温装置对转动模拟件出油口流出的滑油进行温度调节，从而确保进入滑油箱内部的滑油与滑油箱内部的滑油的温度保持匹配，避免转动模拟件出油口流出的滑油回流到滑油箱后，导致滑油箱内滑油出现局部温度不均的情况。同时，当第二调温装置对滑油温度进行调节后，如果其与滑油箱内部的滑油的温度不匹配，可以对第二调温装置进行调节，以保证第二调温装置对滑油温度进行调节后，可以与滑油箱内部的滑油的温度匹配。

举例来说，当第二调温装置为水冷装置，滑油箱内的滑油温度为40℃时，可以设置滑油温度阈值为10℃～60℃，从转动模拟件腔体流出的滑油出口温度为180℃，当第二调温装置对滑油进行冷却后，滑油温度为100℃。冷却后的滑油温度没有降至10℃～60℃证明第二调温装置的冷却力度不足，需要加大第二调温装置中水冷液的循环流量，确保第二调温装置能把滑油的温度降至10℃～60℃，避免滑油回流进滑油箱后出现局部温度不均的情况。

在一种可选方式中，本公开示例性实施例的除杂组件211还可以包括串接在第二管路b上的磁性吸附器2111和第二可控过滤器2112。此处的磁性吸附器2111用于收集转动模拟件故障模拟后产生的金属屑末。此处的第二可控过滤器2112用于收集转动模拟件故障模拟后产生的水分和非金属屑末，或根据故障场景增加的其他杂质，避免污染滑油箱中的滑油。此处的第二可控过滤器可以参考上述第一可控过滤器的布置方式，或根据实际模拟试验中滑油的油品参数布置第二可控过滤器，但不仅限于此。

在一种可选方式中，图3示出了本公开示例性实施例的传动系统故障模拟设备300硬件结构图。如图3所示，本公开示例性实施例的传动组件还包括：主轴、联轴器340和陪试轴承，驱动机构的输出轴通过联轴器340与主轴连接，转动模拟件和陪试轴承均设在主轴上。此处的联轴器340包括保护罩和联轴机构，联轴机构连接驱动机构330和转动模拟件，起连接作用，保护罩防止联轴机构的意外脱落，起保护作用。

示例性的，本公开示例性实施例的传动系统故障模拟设备硬件结构还包括底座310，用于安装齿轮箱安装底座320、驱动机构330、联轴器340、轴承支架组件350、径向加载装置支架360、径向加载装置370和轴向加载装置380。

示例性的，本公开示例性实施例的陪试轴承可以位于联轴器340的保护罩内，而主轴以悬臂的方式伸出保护罩，转动模拟件可以位于保护罩以外，因此，主轴通过悬臂式实现转动模拟件和陪试轴承的连接，方便试验轴承的拆卸。

示例性的，上述驱动机构330可以为驱动电机，能够通过主轴实现转动模拟件最低转速与最高转速之间的无级调速。同时基于转动模拟件的工作参数可以控制驱动电机的启停以及动力参数，驱动电机的输出轴通过联轴器带动主轴以及与主轴转动模拟件旋转，实现对转动模拟件不同转速工况的故障场景模拟。

示例性的，本公开第一管路与陪试轴承的轴承腔连通，陪试轴承的轴承腔还与第二管路连通。在实际应用中，可以参考前文相关内容，基于滑油的温度、杂质和压力等模拟参数，调节第一管路内的滑油油品参数，使用不同滑油油品参数的滑油对陪试轴承进行润滑，从而模拟不同滑油油品参数和不同转速工况对陪试轴承的工作性能影响情况。模拟结束后，陪试轴承的轴承腔内的滑油通过第二管路回流进滑油箱。

在一种可选方式中，本公开示例性实施例的转动模拟件可以包括轴承传动件和/或齿轮传动件。应理解，转动模拟件可以由支架组件支撑，支撑组件具有与转动模拟件固定在一起的端盖，例如：轴承传动件可以由轴承支架组件350支撑，轴承支架组件350具有与轴承传动件固定在一起的端盖，齿轮传动件可以安装在齿轮箱安装底座320上。

当转动模拟件包括试验轴承、陪试轴承和齿轮箱时，滑油系统可以包括两个独立供油系统，分别对试验轴承、陪试轴承和齿轮箱进行润滑。

在一种可选方式中，轴承支架组件350可以包括两个进油口和一个回油口，此处的两个进油口分别为端面可控进油口和环下可控进油口，上述两个进油口与第一管路连通，上述回油口与第二管路连通。

在一种可选方式中，齿轮箱包括1个进油口和一个回油口，上述进油口与第一管路连通，上述回油口与第二管路连通。

如图2A所示，当转动模拟件209包括轴承传动件，轴承传动件具有与轴承传动件的轴承腔连通的第一端面可控进油口207和第一环下可控进油口208，第一端面可控进油口207和第一环下可控进油口208均与第一管路a连通。此处的第一端面可控进油口207用于向轴承传动件的端面喷油，第一环下可控进油口208用于进行轴承传动件的环下润滑。

图2B示出了本公开示例性实施例的齿轮与陪试轴承故障模拟设备的供油示意图。如图2B所示，陪试轴承具有与陪试轴承的轴承腔216连通的第二端面可控进油口214和第二环下可控进油口215，第二端面可控进油口214和第二环下可控进油口215均与第一管路a连通。此处的第二端面可控进油口214用于向陪试轴承的端面喷油，第二环下可控进油口215用于进行陪试轴承的环下润滑。

此处的齿轮腔体213的进油口与第一管路a连通，出油口与第二管路b连通。

示例性的，可以对上述可控进油口增加开关，基于轴承传动件的工作参数控制轴承传动件的润滑方式，可以根据预设的故障场景打开第一端面可控进油口的开关对轴承传动件单独进行端面喷油，也可以打开第一环下可控进油口的开关对轴承传动件单独进行环下润滑，还可以同时打开第一端面可控进油口和第一环下可控进油口的开关对轴承传动件进行端面喷油以及环下润滑。同理，基于陪试轴承的工作参数打开第二端面可控进油口和第二环下可控进油口的开关对陪试轴承进行喷油以及环下润滑，从而模拟不同润滑方式对轴承传动件和陪试轴承的工作性能影响情况。

示例性的，上述第一端面可控进油口和第一环下可控进油口均与第一管路连通，基于滑油的温度、杂质和压力等模拟参数，调节第一管路内的滑油油品参数，使用不同滑油油品参数的滑油对轴承传动件进行端面喷油以及环下润滑，从而模拟不同滑油油品参数对轴承传动件的工作性能影响情况。

示例性的，第二端面可控进油口和第二环下可控进油口均与第一管路连通，基于滑油的温度、杂质和压力等模拟参数，调节第一管路内的滑油油品参数，使用不同滑油油品参数的滑油对陪试轴承进行端面喷油以及环下润滑，从而模拟不同滑油油品参数对陪试轴承的工作性能影响情况。

示例性的，齿轮腔体的进油口与第一管路连通，基于滑油的温度、杂质和压力等模拟参数，调节第一管路内的滑油油品参数，使用不同滑油油品参数的滑油对齿轮腔体进行润滑，从而模拟不同滑油油品参数对齿轮腔体的工作性能影响情况。

在一种可选方式中，本公开示例性实施例的传动系统故障模拟设备还包括：加载系统，其可以为转动模拟件提供稳定可控的径向载荷与轴向载荷，实现对转动模拟件载荷工况的模拟。

示例性的，如图3所示，上述加载系统可以包括轴向加载装置380和径向加载装置370，轴向加载装置用于向转动模拟件施加轴向作用力，径向加载装置用于向转动模拟件施加径向作用力。此处的径向加载装置和轴向加载装置可以由电机支架和加载电机组成，径向加载装置370安装在径向加载装置支架360上。在实际应用中，轴向加载装置380和径向加载装置370可以通过悬臂式实现与转动模拟件的连接，也可以通过简支式实现与转动模拟件的连接。

在实际应用中，本公开示例性实施例的轴向加载装置和径向加载装置均可以为伸缩加载机构。其中，轴向加载装置可以包括轴向加载杆以及驱动轴向加载杆移动的轴向加载电机，轴向加载杆在轴向加载电机的驱动下，可以沿着转动模拟件的轴向方向向转动模拟件施加轴向加载力。径向加载装置可以包括径向加载杆以及驱动径向加载杆移动的径向加载电机，径向加载杆在径向加载电机的驱动下，可以沿着转动模拟件的径向方向向转动模拟件施加径向加载力。同时为了防止加载杠的刚性断裂，在力的传递过程中，通过弹簧连接驱动电机和加载杆，利用弹簧的弹性变形将刚性接触变成柔性接触。

示例性的，当转动模拟件可以由支架组件支撑时，支撑组件的端盖与转动模拟件固定在一起，因此，可以基于转动模拟件的工作参数控制轴向加载装置的加载电机输出轴输出位移对轴承支架组件的端盖对转动模拟件进行轴向力加载。同理，基于转动模拟件的工作参数控制径向加载装置的加载电机输出轴输出位移对轴承支架组件的端盖下边缘进行轴承径向力的加载。

具体实施时，可以根据预设的故障场景对转动模拟件单独施加轴向加载力，也可以对转动模拟件单独施加径向加载力，还可以对转动模拟件同时施加轴向加载力和径向加载力，或根据故障场景调整轴向加载力和径向加载力的先后施加顺序，但不仅限于此。

由上可知，本公开示例性实施例提供的一种传动系统故障模拟设备实现发动转动模拟件和滑油系统真实工作环境的模拟，复现发动机中轴承加载力和滑油品质对转动模拟件寿命造成损坏的故障场景。

本公开示例性实施例还提供一种传动系统故障模拟系统，其可以实现传动系统故障模拟设备的智能化控制和监测。图4示出了本公开示例性实施例的传动系统故障模拟系统控制与监控示意图。如图4所示，本公开示例性实施例的传动系统故障模拟系统400不仅可以包括本公开示例性实施例的传动系统故障模拟设备，还可以包括监测组件402以及与监测组件402通信连接的控制器401。

上述监测组件402可以作为监测传动系统故障模拟设备中各种试验数据的采集模块使用，上述控制器401可以作为传动系统故障模拟设备的控制平台和监测平台，控制器可以收集监测组件所采集的各种试验数据并控制传动系统故障模拟设备的运转，为了方便控制传动系统故障模拟设备，该控制器可以具有人机交互界面，通过人机交互界面可以完成不同工况的加载指令、数据获取、数据展示及分析等功能的实现。

示例性的，本公开示例性实施例的控制器401还分别与传动系统故障模拟设备包括的驱动机构408和杂质注入装置409通信连接。此时，控制器用于基于转动模拟件的传动参数控制驱动机构驱动转动模拟件进行工作，基于滑油的油品模拟参数控制杂质注入装置向第一管路中的滑油添加杂质。

在一种示例中，上述控制器可以基于转动模拟件的工作参数发送相应的指令给驱动机构，控制驱动机构的启停以及动力参数，实现对转动模拟件转速的控制，此处的转动模拟件的工作参数可以包括轴承振动加速度、转速和旋转方向，或根据故障场景增加其他工作参数，但不仅限于此。此处的驱动机构的动力参数可以包括转速、旋转方向等，或根据故障场景增加其他动力参数，但不仅限于此。

在一种示例中，上述控制器可以基于滑油的油品模拟参数发送相应的指令给杂质注入装置，控制杂质注入装置中可控阀门的开合，从而决定是否向第一管路中的滑油注入杂质，并且控制器还可以控制可控阀门的开度，从而控制向滑油中注入的杂质剂量。

当杂质注入装置包括多个杂质注入器时，控制器还可以选择性控制所需注入杂质所在的杂质注入器对应的可控阀门打开或关闭，从而决定注入第一管路中的滑油的杂质种类。

示例性的，本公开示例性实施例的监测组件402用于向控制器401发送转动模拟件410的出油口的滑油参数、转动模拟件410的性能参数和驱动机构408的工作参数。此处监测组件可以根据实际监测的信息，由一种或多种传感器组成。

在一种示例中，可以在转动模拟件410的出油口设置压力传感器、温度传感器和流量传感器等，用以监测滑油压力、滑油温度和润滑状态，监测参数均可以在人机交互界面进行显示。

在一种示例中，可以在转动模拟件410设置温度传感器，用于监测转动模拟件的的外围温度。还可以在转动模拟件410设置振动传感器，用于监测转动模拟件的的振动。

在一种示例中，可以在驱动机构408设置速度传感器，可以用于监测驱动机构408的转速，并将驱动机构408的转速发送给控制器401，实现对驱动机构实际转速的记录。

当本公开示例性实施例的传动系统故障模拟系统包括滑油泵403和多个第一可控过滤器404时，本公开示例性实施例的控制器401分别与传动系统故障模拟设备包括的滑油泵403和多个第一可控过滤器404通信连接。此时，控制器用于基于滑油的流动模拟参数控制滑油泵的工作参数，控制器还用于基于滑油的精度模拟参数控制多个第一可控过滤器的工作参数。

举例来说，控制器401可以基于滑油的流动模拟参数发送相应的指令给滑油泵403，控制滑油泵的工作参数，从而实现对传动系统故障模拟设备中滑油流量、压力的控制和调节，完成贫油、断油等故障模式的复现。此处的滑油的流动模拟参数包括供油压力和供油流量，或根据故障场景增加其他滑油的流动模拟参数，但不仅限于此。此处的滑油泵的工作参数包括启停控制、油压控制和油量控制，或根据故障场景增加其他滑油泵的工作参数，但不仅限于此。

举例来说，控制器401用于基于滑油的精度模拟参数发送相应的指令给多个第一可控过滤器404，控制多个第一可控过滤器相应的开关，根据预设的故障场景，控制器在试验过程中可以单独打开其中一个第一可控过滤器，也可以同时打开多个第一可控过滤器。从滑油泵出油口泵出的滑油经过打开的第一可控过滤器，可以过滤出相应过滤精度的滑油，从而模拟不同过滤精度下滑油介质对转动模拟件的影响情况。此处滑油的精度模拟参数根据故障模拟场景设置。此处多个第一可控过滤器的过滤精度根据故障模拟场景设置。

示例性的，本公开示例性实施例的监测组件402用于向控制器401发送转动模拟件410的进油口和出油口的滑油参数。此处监测组件可以根据实际监测的信息，由一种或多种传感器组成。

举例来说，可以在转动模拟件的进油口设置流量传感器，监测转动模拟件的润滑油油量，确保第一可控过滤器404流出的滑油流量满足试验模拟要求。

示例性的，可以在第二管路上设置各种传感器和在线监测系统，用于监测滑油的相关参数。此处的滑油参数可以包括滑油压力、水分含量、油量、滑油温度、颗粒数含量和滑油流量，或根据故障场景增加其他滑油参数，但不仅限于此。

当本公开示例性实施例的传动系统故障模拟系统包括可控泄压阀门405时，本公开示例性实施例的控制器401与传动系统故障模拟设备包括的可控泄压阀门405通信连接。此时，监测组件402用于向控制器发送滑油泵403的出口压力参数，控制器401用于在出口压力参数满足泄压条件时，控制可控泄压阀门405进行泄压操作。还可以基于滑油的压力模拟参数控制上述可控泄压阀的开合，从而调节传动系统故障模拟设备的滑油压力，模拟不同压力下滑油介质对转动模拟件的影响情况。

举例来说，可以在滑油泵403的出口设置监测组件402，收集滑油泵403的出口压力参数并将出口压力参数发送给控制器401。当出口压力参数满足泄压条件时，控制器打开可控泄压阀门进行泄压操作，从而避免过高的压力导致传动系统故障模拟设备损坏。此处的泄压条件根据故障模拟场景设置。本公开示例性实施例的控制器还可以基于滑油的压力模拟参数控制可控泄压阀的开合，从而调节传动系统故障模拟设备的滑油压力，模拟不同压力下滑油介质对转动模拟件的影响情况。此处的滑油的压力模拟参数根据故障模拟场景设置。

当本公开示例性实施例的传动系统故障模拟系统包括第一调温装置和第二调温装置时，本公开示例性实施例的控制器401分别与传动系统故障模拟设备包括的第一调温装置406和第二调温装置407通信连接。

举例来说，控制器401用于基于滑油的温度模拟参数发送相应的指令给第一调温装置406，控制第一调温装置406对流入转动模拟件410腔体的滑油进行温度调节，从而模拟不同温度下滑油介质对转动模拟件的影响情况。此处的滑油的温度模拟参数根据故障模拟场景设置。

控制器401还用于基于滑油的回油温度参数控制第二调温装置407对第二管路内的滑油进行降温。

举例来说，控制器401还用于基于滑油的回油温度参数发送相应的指令给第二调温装置407，控制第二调温装置对转动模拟件出油口流出的滑油进行温度调节，从而确保即将回流进滑油箱内部的滑油与滑油箱内部滑油的温度保持匹配，避免转动模拟件出油口流出的滑油回流到滑油箱后，导致滑油箱内滑油出现局部温度不均的情况。此处的滑油的回油温度参数根据滑油箱内滑油温度设置。

示例性的，本公开示例性实施例的监测组件402用于向控制器401发送第一调温装置406和第二调温装置407的进油口油温和出油口油温。此处监测组件可以根据实际监测的信息，由一种或多种传感器组成。

在一种示例中，可以在第一调温装置406的进油口和出油口设置温度传感器，用于监测第一调温装置的进油口油温和出油口油温。还可以在第二调温装置407的进油口和出油口设置温度传感器，用于监测第一调温装置的进油口油温和出油口油温。

在一种可选方式中，本公开示例性实施例的控制器401分别与传动系统故障模拟设备包括的轴向加载装置412和径向加载装置411通信连接。具体实施时，控制器401可以根据预设的故障场景控制轴向加载装置412和径向加载装置411的启停状态、载荷值和压力值，向转动模拟件施加轴向加载力和径向加载力。

示例性的，本公开示例性实施例的监测组件402用于向控制器401发送轴向加载装置412与径向加载装置411的实时轴向载荷值和实时径向载荷值。通过在轴向加载装置412设置监测组件402，测量实时轴向载荷值，在径向加载装置411设置监测组件402，测量实时径向载荷值，监测组件将实时轴向载荷值和实时径向载荷值反馈给控制器进行数据收集和数据存储，控制器还将数据发送给人机交互界面，实现加载数值的实时显示。

由上可知，本公开示例性实施例提供的一种传动系统故障模拟系统不仅可以实现发动转动模拟件和滑油系统真实工作环境的模拟，复现发动机中轴承加载力和滑油品质对转动模拟件寿命造成损坏的故障场景，还可以在故障场景模拟过程中实时控制不同组件的工作状态和工作参数，基于监测组件反馈的各种试验数据实现对载荷、温度、油量、油压、转速的精确控制，并完成各种试验数据的收集与分析。

本公开示例性实施例的控制器所执行的相关功能可以由控制器内的芯片实现，也可以由相关的电子设备实现。

本公开示例性实施例还提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器。所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序在被所述至少一个处理器执行时用于使所述电子设备执行根据本公开实施例的控制器执行的功能。

本公开示例性实施例还提供一种存储有计算机程序的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机程序在被计算机的处理器执行时用于使所述计算机执行根据本公开实施例的控制器执行的功能。

本公开示例性实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，所述计算机程序在被计算机的处理器执行时用于使所述计算机执行根据本公开实施例的控制器执行的功能。

参考图5，现将描述可以作为本公开的服务器或客户端的电子设备500的结构框图，其是可以应用于本公开的各方面的硬件设备的示例。电子设备旨在表示各种形式的数字电子的计算机设备，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。

如图5所示，电子设备500包括计算单元501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的计算机程序或者从存储单元508加载到随机访问存储器(RAM)503中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM503中，还可存储设备操作所需的各种程序和数据。计算单元501、ROM 502以及RAM 503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。

电子设备500中的多个部件连接至I/O接口505，包括：输入单元506、输出单元507、存储单元508以及通信单元509。输入单元506可以是能向电子设备500输入信息的任何类型的设备，输入单元506可以接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置和/或功能控制有关的键信号输入。输出单元507可以是能呈现信息的任何类型的设备，并且可以包括但不限于显示器、扬声器、视频/音频输出终端、振动器和/或打印机。存储单元508可以包括但不限于磁盘、光盘。通信单元509允许电子设备500通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据，并且可以包括但不限于调制解调器、网卡、红外通信设备、无线通信收发机和/或芯片组，例如蓝牙TM设备、WiFi设备、WiMax设备、蜂窝通信设备和/或类似物。

计算单元501可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元501的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元501执行上文所描述的各个方法和处理。上文所描述的各个方法均可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元508。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 502和/或通信单元509而被载入和/或安装到电子设备500上。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

如本公开使用的，术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何计算机程序产品、设备、和/或装置(例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑装置(PLD)，包括，接收作为机器可读信号的机器指令的机器可读介质。术语“机器可读信号”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何信号。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序或指令时，全部或部分地执行本公开实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、终端、用户设备或者其它可编程装置。所述计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带；也可以是光介质，例如，数字视频光盘(digital video disc，DVD)；还可以是半导体介质，例如，固态硬盘(solid state drive，SSD)。

尽管结合具体特征及其实施例对本公开进行了描述，显而易见的，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本公开的示例性说明，且视为已覆盖本公开范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本公开进行各种改动和变型而不脱离本公开的精神和范围。这样，倘若本公开的这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内，则本公开也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种传动系统故障模拟设备，其特征在于，包括：滑油箱、模拟装置和除杂组件，所述模拟装置包括：驱动机构以及与所述驱动机构传动连接的传动组件，所述传动组件至少包括转动模拟件，所述滑油箱的出口通过第一管路与所述转动模拟件的腔体连通，所述转动模拟件的腔体通过第二管路与所述除杂组件的入口连通，所述除杂组件的出口与所述滑油箱的入口连通，所述传动系统故障模拟设备还包括：杂质注入装置，所述杂质注入装置与所述第一管路连通；

所述传动组件还包括：主轴、联轴器和陪试轴承，所述驱动机构的输出轴通过所述联轴器与所述主轴连接，所述转动模拟件和所述陪试轴承均设在所述主轴上，所述第一管路与所述陪试轴承的轴承腔连通，所述陪试轴承的轴承腔还与所述第二管路连通；

所述转动模拟件包括轴承传动件和/或齿轮传动件；

当所述转动模拟件包括轴承传动件，所述轴承传动件具有与所述轴承传动件的轴承腔连通的第一端面可控进油口和第一环下可控进油口，所述第一端面可控进油口和第一环下可控进油口均与所述第一管路连通，

所述陪试轴承具有与所述陪试轴承的轴承腔连通的第二端面可控进油口和第二环下可控进油口，所述第二端面可控进油口和第二环下可控进油口均与所述第一管路连通。

2.根据权利要求1所述的传动系统故障模拟设备，其特征在于，所述杂质注入装置包括至少一种杂质注入器和至少一种可控阀门，每种所述杂质注入器的出口通过相应的所述可控阀门与所述第一管路连通，所述至少一个杂质注入器包括水分注入器和/或屑末注入器。

3.根据权利要求1所述的传动系统故障模拟设备，其特征在于，所述传动系统故障模拟设备还包括：均设在所述第一管路上的滑油泵和多个第一可控过滤器，至少两个所述第一可控过滤器的过滤精度不同，所述滑油箱通过所述滑油泵与所述多个第一可控过滤器连接，多个所述第一可控过滤器并联在所述第一管路上。

4.根据权利要求3所述的传动系统故障模拟设备，其特征在于，所述传动系统故障模拟设备还包括：可控泄压阀门，所述第一管路位于所述滑油泵与所述多个第一可控过滤器之间的部位通过第三管路与所述滑油箱连通，所述可控泄压阀门设在所述第三管路上。

5.根据权利要求1所述的传动系统故障模拟设备，其特征在于，所述传动系统故障模拟设备还包括：第一调温装置和第二调温装置，所述第一调温装置设在所述第一管路上，所述第二调温装置设在所述第二管路位于所述转动模拟件的腔体与所述除杂组件之间的部位上。

6.根据权利要求1所述的传动系统故障模拟设备，其特征在于，所述除杂组件包括串接在所述第二管路上的磁性吸附器和第二可控过滤器；和/或，

所述传动系统故障模拟设备还包括：空气过滤器，所述空气过滤器与所述滑油箱连通。

7.根据权利要求1～6任一项所述的传动系统故障模拟设备，其特征在于，所述传动系统故障模拟设备还包括：轴向加载装置和径向加载装置，所述轴向加载装置用于向所述转动模拟件施加轴向作用力，所述径向加载装置用于向所述转动模拟件施加径向作用力。

8.一种传动系统故障模拟系统，其特征在于，包括权利要求1～7任一项所述传动系统故障模拟设备，所述传动系统故障模拟系统还包括：监测组件以及与所述监测组件通信连接的控制器，所述控制器还分别与所述传动系统故障模拟设备包括的驱动机构和所述杂质注入装置通信连接；

所述控制器用于基于转动模拟件的传动参数控制驱动机构驱动所述转动模拟件进行工作，基于滑油的油品模拟参数控制所述杂质注入装置向所述第一管路中的滑油添加杂质；

所述监测组件，用于向所述控制器发送转动模拟件的出油口的滑油参数和所述转动模拟件的性能参数。

9.根据权利要求8所述的传动系统故障模拟系统，其特征在于，当所述传动系统故障模拟系统包括：滑油泵和多个第一可控过滤器；

所述控制器还用于基于滑油的流动模拟参数控制所述滑油泵的工作参数；

所述控制器还用于基于滑油的精度模拟参数控制所述多个第一可控过滤器的工作参数。

10.根据权利要求8所述的传动系统故障模拟系统，其特征在于，当所述传动系统故障模拟系统包括：第一调温装置和第二调温装置；

所述控制器还用于基于滑油的温度模拟参数控制所述第一调温装置调节第一管路内的滑油温度参数，基于滑油的回油温度参数控制所述第二调温装置对所述第二管路内的滑油进行降温。