本發(fā)明屬于齒輪傳動系統(tǒng)潤滑，涉及一種帶有故障診斷的主動潤滑系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種帶有故障診斷且適用于高轉(zhuǎn)速齒輪傳動系統(tǒng)的主動潤滑系統(tǒng)及其故障診斷方法、潤滑方法。

背景技術(shù)：

1、對于高轉(zhuǎn)速齒輪傳動系統(tǒng)，齒輪、軸承等轉(zhuǎn)子具有較高的線速度，常規(guī)的攪油潤滑會產(chǎn)生較大的攪油損失。由于攪油潤滑時強(qiáng)大的離心力作用，齒面、軸承內(nèi)圈的滑油體積份數(shù)相對偏低，難以形成有效的潤滑油膜。在這種工況下，通常需要布置相應(yīng)噴油嘴或噴油環(huán)等結(jié)構(gòu)對嚙合點(diǎn)及軸承進(jìn)行壓力強(qiáng)制噴油潤滑，通過對噴油角度、噴油壓力、噴油速度等參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)計，確保各相對摩擦面均能處于充分的潤滑狀態(tài)。并且對于傳遞功率較大、運(yùn)行時間較長的系統(tǒng)，為避免系統(tǒng)溫度過高影響材料性能，同樣需要外置獨(dú)立潤滑系統(tǒng)對滑油進(jìn)行冷卻過濾，提高系統(tǒng)運(yùn)行壽命。

2、然而，相較于常規(guī)攪油潤滑，外置主動潤滑系統(tǒng)擁有更多的附件，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也更復(fù)雜，其故障頻率也更高。當(dāng)滑油系統(tǒng)關(guān)鍵部件發(fā)生故障時基本需要立即停機(jī)進(jìn)行檢修，維修人員往往也不能立刻發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)位，需要逐步排查尋找故障原因，對于需要長期穩(wěn)定運(yùn)行的系統(tǒng)來說，設(shè)備停機(jī)可能對生產(chǎn)節(jié)拍造成較大的影響，較長的維修時間也大大降低了生產(chǎn)效率，因此需要一種帶有故障診斷的主動潤滑系統(tǒng)，可以在故障發(fā)生時迅速發(fā)現(xiàn)故障原因，定位到具體的故障點(diǎn)位，提高維修效率。同時滑油系統(tǒng)關(guān)鍵部件均具有備份，在發(fā)生故障時能夠自動切換到備份部件，非必要不停機(jī)，提高滑油系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明為了解決現(xiàn)有外置主動潤滑系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜導(dǎo)致故障頻率高，發(fā)生故障時基本需要立即停機(jī)排查檢修，對于需要長期穩(wěn)定運(yùn)行的系統(tǒng)來說，設(shè)備停機(jī)會對生產(chǎn)節(jié)拍造成較大影響，降低生產(chǎn)效率的問題，提供一種帶有故障診斷的主動潤滑系統(tǒng)及方法。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種帶有故障診斷的主動潤滑系統(tǒng)，潤滑油箱固定安裝在齒輪箱下方，潤滑油箱周側(cè)分別設(shè)置有散熱器、便于安裝供油設(shè)備的第一組合板和便于安裝過濾設(shè)備的第二組合板，潤滑油箱底部安裝有粗濾；

4、第一組合板上固定安裝有主油泵、備份油泵、第一電磁換向閥、第一閥塊，主油泵與第一電磁換向閥、第一閥塊分別管道連接，備份油泵與第一電磁換向閥、第一閥塊分別管道連接，第一閥塊與散熱器管道連接，粗濾與第一電磁換向閥管道連接；

5、第二組合板上固定安裝有主精濾、備份精濾、第二電磁換向閥、第二閥塊和控制器，主精濾與第二電磁換向閥、第二閥塊分別管道連接，備份精濾與第二電磁換向閥、第二閥塊分別管道連接，第二電磁換向閥與散熱器管道連接，第二閥塊與齒輪箱管道連接。

6、進(jìn)一步，第一電磁換向閥固定安裝在主油泵外側(cè)的第一組合板上，第一閥塊固定安裝在備份油泵外側(cè)的第一組合板上；第二電磁換向閥固定安裝在主精濾外側(cè)的第二組合板上，第二閥塊固定安裝在備份精濾外側(cè)的第二組合板上。

7、進(jìn)一步，第一單向閥組、第一壓力傳感器分別通過組合墊圈密封安裝在第一閥塊上，第二單向閥組、第二壓力傳感器通過組合墊圈密封安裝在第二閥塊上。

8、進(jìn)一步，潤滑油箱上固定安裝有油窗、第一溫度傳感器，齒輪箱上固定安裝有第二溫度傳感器。

9、進(jìn)一步，主精濾、備份精濾上分別安裝有壓差表，便于直接讀取主精濾、備份精濾的進(jìn)出口壓差，粗濾上分別安裝有壓差表，便于直接讀取粗濾的進(jìn)出口壓差。

10、進(jìn)一步，控制器包括信號收集模塊、參數(shù)設(shè)置及數(shù)據(jù)處理模塊、輸出模塊、第一接觸器、第二接觸器、中間繼電器、故障指示燈ⅰ、故障指示燈ⅱ、故障指示燈ⅲ、蜂鳴器以及停機(jī)開關(guān)，信號收集模塊接受各部件傳感器信號，并與參數(shù)設(shè)置及數(shù)據(jù)處理模塊相連，參數(shù)設(shè)置及數(shù)據(jù)處理模塊向外與輸出模塊相連，輸出模塊則與第一接觸器、第二接觸器、中間繼電器、故障指示燈ⅰ、故障指示燈ⅱ、故障指示燈ⅲ、蜂鳴器、停機(jī)開關(guān)相連。

11、進(jìn)一步，控制器中信號收集模塊接受的各部件傳感器信號包括通過粗濾上壓差表采集的壓差發(fā)訊信號、通過主精濾上壓差表采集的壓差發(fā)訊信號、通過備份精濾上壓差表采集的壓差發(fā)訊信號、通過第一溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)、通過第二溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)、通過第一壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)、通過第二壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)。

12、控制器中的參數(shù)設(shè)置及數(shù)據(jù)處理模塊對各參數(shù)閾值進(jìn)行設(shè)置，隨后將信號收集模塊獲得的數(shù)據(jù)與閾值對比從而輸出相應(yīng)的信號數(shù)據(jù)。

13、控制器中的輸出模塊輸出信號包括控制第一電磁換向閥的第一接觸器信號、控制第二電磁換向閥的第二接觸器信號、控制主油泵與備份油泵的繼電器信號、控制故障指示燈ⅰ、故障指示燈ⅱ、故障指示燈ⅲ、蜂鳴器、停機(jī)開關(guān)的信號。

14、該帶有故障診斷的主動潤滑系統(tǒng)的潤滑方法，包括如下步驟：

15、s1、控制器根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)輸出信號決定由主油泵或備份油泵中任一油泵、主精濾或備份精濾中任一精濾處于工作狀態(tài)，同時第一電磁換向閥、第二電磁換向閥處于對應(yīng)的相應(yīng)工作位置；

16、s2、油泵工作時潤滑油箱內(nèi)部油液經(jīng)粗濾過濾后進(jìn)入第一電磁換向閥，隨后進(jìn)入工作狀態(tài)油泵的進(jìn)油口，工作狀態(tài)油泵出口的滑油通過第一閥塊進(jìn)入散熱器入口，經(jīng)散熱器降溫之后從散熱器出口流經(jīng)第二電磁換向閥，隨后經(jīng)過工作狀態(tài)精濾過濾后通過第二閥塊流向齒輪箱進(jìn)油口為齒輪傳動系統(tǒng)內(nèi)部齒輪、軸承等提供潤滑，滑油在重力作用下通過齒輪箱回油孔及回油管道流回潤滑油箱；

17、s3、主油泵故障時，啟動備份油泵為齒輪傳動系統(tǒng)潤滑供油，同步更換主油泵，潤滑方法與步驟s2相同，主精濾故障時，啟動備份精濾為齒輪傳動系統(tǒng)潤滑過濾油液，同步更換主精濾，潤滑方法與步驟s2相同。

18、該帶有故障診斷的主動潤滑系統(tǒng)的的故障診斷方法，包括如下步驟：

19、s1、當(dāng)?shù)谝粔毫鞲衅?、第二壓力傳感器分別小于設(shè)定的壓力閾值之后，判斷為主油泵故障，此時主油泵斷電，第一電磁換向閥、備份油泵得電，故障指示燈ⅰ常亮且蜂鳴器報警；將主油泵進(jìn)行更換后按復(fù)位按鈕，系統(tǒng)重新恢復(fù)為主油泵得電狀態(tài)，故障指示燈ⅰ、蜂鳴器關(guān)閉，第一單向閥組確保在更換油泵時系統(tǒng)不會發(fā)生泄漏；

20、s2、當(dāng)主精濾進(jìn)出口壓差大于閾值后，其自帶發(fā)訊器輸出信號給控制器，此時第二電磁換向閥得電，油液經(jīng)由備份精濾進(jìn)行過濾，故障指示燈ⅱ常亮且蜂鳴器報警；將主精濾進(jìn)行更換后按復(fù)位按鈕，系統(tǒng)重新恢復(fù)為主精濾過濾狀態(tài)，故障指示燈ⅱ、蜂鳴器關(guān)閉，第二單向閥組確保在更換精濾時系統(tǒng)不會發(fā)生泄漏；

21、s3、當(dāng)?shù)谝粔毫鞲衅餍∮谠O(shè)定閾值且第二壓力傳感器大于設(shè)定閾值后，判斷為散熱器堵塞，此時整個系統(tǒng)停機(jī)，故障指示燈ⅲ常亮且蜂鳴器報警；

22、s4、當(dāng)?shù)谝粔毫鞲衅?、第二壓力傳感器分別大于設(shè)定的壓力閾值之后，判斷為齒輪箱內(nèi)部油道堵塞，此時整個系統(tǒng)停機(jī)，蜂鳴器報警；

23、s5、當(dāng)?shù)谝粶囟葌鞲衅?、第二溫度傳感器分別大于設(shè)定的溫度閾值之后，判斷為散熱器故障或齒輪箱內(nèi)部出現(xiàn)異常磨損，此時整個系統(tǒng)停機(jī)，故障指示燈ⅰ、故障指示燈ⅱ、故障指示燈ⅲ常亮，蜂鳴器報警；

24、s6、當(dāng)粗濾進(jìn)出口壓差大于閾值后，其自帶發(fā)訊器輸出信號給控制器，此時故障指示燈ⅱ、故障指示燈ⅲ常亮且蜂鳴器報警。

25、本發(fā)明的有益效果在于：

26、1、本發(fā)明所公開的帶有故障診斷的主動潤滑系統(tǒng)，系統(tǒng)通過控制器實(shí)時收集分析各部件及傳感器信號，能夠迅速判斷出故障的具體類型和發(fā)生位置，如主油泵故障、主精濾堵塞、散熱器堵塞等，避免了維修人員需要逐步排查故障的傳統(tǒng)方式，大大縮短了故障診斷時間。在故障發(fā)生時，系統(tǒng)能夠自動切換到備份組件（如備份油泵、備份精濾）繼續(xù)工作，非必要不停機(jī)，從而減少了因故障導(dǎo)致的設(shè)備停機(jī)時間，提高了設(shè)備的利用率和生產(chǎn)效率，對于需要長期穩(wěn)定運(yùn)行的系統(tǒng)尤為重要。同時快速準(zhǔn)確的故障診斷也減少了維修人員的工作量和維修時間，同時也降低了因故障排查不及時導(dǎo)致的設(shè)備進(jìn)一步損壞的風(fēng)險，從而間接降低了維修成本。

27、2、本發(fā)明所公開的帶有故障診斷的主動潤滑系統(tǒng)，主油泵、主精濾等關(guān)鍵組件均配備了備份，在主部件發(fā)生故障時能夠無縫切換到備份部件，確保了潤滑系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，提高了系統(tǒng)的整體可靠性，減少了因關(guān)鍵部件故障導(dǎo)致的系統(tǒng)失效風(fēng)險。系統(tǒng)針對不同故障設(shè)置了相應(yīng)的自動執(zhí)行動作，如斷電、切換備份、報警等，能夠在故障發(fā)生時及時采取措施，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大，保障了系統(tǒng)的安全運(yùn)行，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在更換主油泵或主精濾等部件時，第一單向閥組和第二單向閥組能夠確保系統(tǒng)不會發(fā)生泄漏，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性，避免了因維修操作導(dǎo)致的意外事故。

28、3、本發(fā)明所公開的帶有故障診斷的主動潤滑系統(tǒng)，通過合理設(shè)計的潤滑方案，潤滑油液經(jīng)過粗濾、散熱器降溫、精濾過濾等一系列處理后，能夠?yàn)辇X輪箱內(nèi)部的齒輪、軸承等關(guān)鍵部件提供充分且高質(zhì)量的潤滑，有效降低了部件之間的摩擦和磨損，提高了設(shè)備的運(yùn)行效率和壽命。系統(tǒng)配備了溫度傳感器和壓力傳感器，能夠?qū)崟r監(jiān)測潤滑油的溫度和壓力，并通過故障診斷邏輯對異常情況進(jìn)行及時處理，確保潤滑油始終處于良好的工作狀態(tài)，進(jìn)一步保障了潤滑效果和設(shè)備的正常運(yùn)行。

29、4、本發(fā)明所公開的帶有故障診斷的主動潤滑系統(tǒng)，控制器集成了信號收集、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)處理和輸出等功能，能夠?qū)φ麄€潤滑系統(tǒng)進(jìn)行集中管理和監(jiān)控，并通過故障指示燈、蜂鳴器等方式直觀地顯示系統(tǒng)狀態(tài)和故障信息，方便操作人員及時了解系統(tǒng)運(yùn)行情況并采取相應(yīng)措施。系統(tǒng)中各部件的連接方式（如螺栓連接、組合墊圈密封安裝等）便于維護(hù)人員進(jìn)行部件的拆卸和更換，同時備份組件的設(shè)計也為維修工作提供了更大的靈活性，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性。

30、本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書來實(shí)現(xiàn)和獲得。