专利名称：一种车辆变速箱故障诊断检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种故障诊断检测系统，特别是关于一种用于履带车辆湿式离合 器定轴式的车辆变速箱故障诊断检测系统。
技术背景 目前，集转向与直驶功能于一体的湿式离合器定轴式变速箱在众多履带车辆得到 广泛应用，该变速箱是机、电、液等技术的有机综合，具有液力传动、液压无级转向、动力换 挡和自动变速等技术特点，该类变速箱具有高功率密度、高紧凑性和高可靠性的使用特点， 其功能完整、技术水平先进。湿式离合器变速箱显著提高履带车辆性能的同时，也带来了诸 多急需解决的问题，其中较为突出的就是如何对变速箱运行状态进行快速测试和掌控，以 保证其正常工作时良好的运行品质、发生故障征兆时的及时维护和发生故障时准确快速的 故障诊断与维修，这些问题对于变速箱的整体性能、寿命、可靠性等有着重要影响，能否及 时掌握运行状态直接关系到变速箱在使用中的完好性和车辆各种功能的发挥。因此，研究 履带车辆变速箱故障检测方法，开发车载便携式检测系统意义重大。
发明内容针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种携带方便、操作简单、适用范围广泛 且能在线实时检测的车辆变速箱故障诊断检测系统。为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案一种车辆变速箱故障诊断检测 系统，其特征在于它包括一含有多个湿式离合器的定轴式变速箱，所述变速箱内输入轴测 速齿轮、一轴测速齿轮、二轴测速齿轮和三轴测速齿轮将测速齿轮信号经磁电传感器后送 入一信号调理箱内；所述变速箱内的润滑系统分别与一温度传感器和一测压油管连接，且 所述变速箱内的换档离合器、转向系统、液力变矩器和闭锁离合器将压力油分别经一测压 油管引入一固定在所述变速箱顶部的测压阀板内，所述测压阀板顶部设置有用于连接所述 压力传感器的测压接头，所述压力传感器将采集到的油压信号输入所述信号调理箱内；所 述信号调理箱的输出端经一模数转化�？楹鸵皇莶杉？楹螅藕潘腿胍还收险锒夏� 块内，所述信号调理箱由一锂电源供电。所述信号调理箱内设置有一个电源滤波器、一个电源分配�？�、两个低通滤波器、 一个频压转换�？�、两个电压隔离模块和一个电阻/电压转换�？椋凰龅缭绰瞬？橛� 锂电源的输出端连接后，将所述锂电源的电量输入所述电源分配模块内；所述磁电传感器 和压力传感器将检测到的信号分别经一所述低通滤波器后，分别输入所述频压转换�？楹� 一所述电压隔离�？槟冢凰鑫露却衅鹘觳獾降男藕啪龅缱�/电压转换�？楹螅� 输入另一个所述电压隔离�？槟冢行藕庞伤瞿Ｊ杉？榻胁杉�。所述锂电源采用24V便携式锂电源。各所述测压油管与所述变速箱和测压阀板之间分别通过快速接头连接。所述模数转换模块采用单通道最高速率达IM的高速PXI模数转换卡。[0009]本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本实用新型由于信号调理箱内部隔离�？椴捎眉苫缏飞杓疲跣×说骼硐涮寤跚崃讼低持亓浚珹/D转化模 块、信号采集�？楹凸收险锒夏？椴捎眉苫杓撇⑼骋环庾埃虼颂岣吡思觳庀低车谋� 携性。2、本实用新型由于采用稳定的锂电源单独供电，实车道路测试过程中不需外接车辆 电源，因此降低了电源对采集信号的干扰，提高了信号质量和诊断的准确性。3、本实用新型 由于采用变速箱液压油经柔性高压油管转接入测压阀板，在测压阀板上的测压孔处安装压 力传感器，转接油管和测压阀板起到压力缓冲作用，从而降低了换档操作时压力冲击对传 感器的损伤，提高了压力传感器信号采集的可靠性和使用寿命。4、本实用新型由于A/D转 换�？椴捎玫ネǖ雷罡咚俾蚀颕M的高速PXI模数转换卡，因此保证了信号转换过程实时 性。5、本实用新型由于数据采集�？椴捎眉峁涛榷ǖ谋阈絇XI机箱和24V直流电源输入， 电源由信号调理箱提供，因此进一步提高了系统可操纵性、结果显示的直观性、系统的可靠 性和便携性。本实用新型可以广泛应用于各种履带车辆湿式离合器变速箱故障诊断中。
图1是本实用新型的故障诊断系统结构示意图，图2是本实用新型的信号调理箱结构示意图，图3是本实用新型的系统工作流程图，图4是本实用新型的故障诊断流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。如图1所示，本实用新型包括一含有多个湿式离合器的定轴式变速箱1，变速箱1 内输入轴测速齿轮2、一轴测速齿轮3、二轴测速齿轮4和三轴测速齿轮5将测速齿轮信号 经磁电传感器6后送入一信号调理箱7内；变速箱1内的润滑系统8分别与一温度传感器9 和一测压油管10连接，且变速箱1内的换档离合器装置11、转向系统12、液力变矩器13和 闭锁离合器14将压力油分别经一测压油管10引入一通过螺栓固定在变速箱1顶部的测压 阀板15内，测压阀板15顶部设置有十五个用于连接压力传感器16的测压接头(图中未标 出)，测压油管10和测压阀板15可起到压力缓冲作用，从而降低换档操作时压力冲击对各 传感器的损伤，提高了各传感器的使用可靠性和使用寿命。压力传感器16将采集到的油压 信号输入信号调理箱7内。所有传感器将检测到的信号都经过电缆输入信号调理箱7内， 进行调理并去除干扰信号，调理后的信号由信号调理箱7的输出端经一 A/D转化�？�(模 拟/数字转化�？�)17和一数据采集�？�18后，送入一故障诊断�？�19内进行故障诊断， 诊断结果由一输出�？�20进行打印输出。其中，信号调理箱7由一锂电源21供电。上述实施例中，锂电源21采用24V便携式锂电源，24V便携式锂电源21的容量可 以保证整套系统稳定运行3小时以上。如图2所示，本实用新型的信号调理箱7内设置有一个电源滤波器22、一个电源分 配�？�23、两个低通滤波器24、一个频压转换�？�25、两个电压隔离模块26和一个电阻/ 电压转换模块27。电源滤波�？�22与便携式锂电源21的输出端连接，将锂电源21供给的 24V电压过滤杂波后，输入电源分配�？�23内，由电源分配�？�23分配完成各传感器、信号调理箱7、A/D采集�？�17和故障诊断�？�19的供电。磁电传感器6和压力传感器16将 检测到的信号分别经一低通滤波器24后，滤除高频杂波，分别输入频压转换�？�25和一电 压隔离模块26内，分别将信号完成频率到电压值的转化和干扰信号隔离去除后输出；温度 传感器9将检测到的信号经电阻/电压转换�？�27后，输入另一个电压隔离�？�26后输 出，所有信号由A/D采集�？�17进行采集。上述实施例中，测压油管10与变速箱1和测压阀板15之间分别通过快速接头连 接，测压油管10采用最高耐50Mp的高压油管。上述实施例中，变速箱内部的换档离合器11分别为分布在一轴、二轴和三轴上的 六个湿式换档离合器。上述实施例中，A/D转换�？�17采用单通道最高速率达IM的高速PXI模数转换 卡。如图3所示，本实用新型是基于变速箱实际结构特点和各项技术指标，利用信号 采集和故障诊断技术，实现对履带车辆湿式离合器定轴式变速箱的在线检测和诊断，其步 骤如下(1)启动被测车辆，使被测车辆的变速箱空档运行，开启锂电源，同时启动检测系 统；(2)各磁电传感器、温度传感器和压力传感器将采集的各被测点数据，经信号调理 箱调理输入A/D转化�？楹螅墒莶杉？榻惺莶杉杉菟腿牍收险锒夏？� 内进行故障诊断，若诊断结果正常，则存储采集数据；若诊断结果显示变速箱故障，则实时 显示故障信息，并完成故障代码存储和采集数据存储；(3)完成空档检测后，故障诊断系统将提示空档信号存储完成，是否要继续进行信 号采集，此时更换变速箱档位，重复步骤(2)所述过程，直至完成所有档位下的信号采集和 故障诊断；(4)完成所有档位下的信号采集和故障诊断后，故障诊断系统将根据采集数据和 故障诊断记录，生成此次故障诊断报告，并可以打印输出结果。如图4所示，上述步骤(2)中的变速箱故障诊断�？槟诘墓收险锒戏椒òㄒ韵� 步骤(1)首先根据变速箱前泵提供的操纵压力信号、换档离合器压力信号和闭锁离合 器压力信号进行档位压力检测，如果被测档位各离合器压力信号正常，则可确定当前变速 箱档位；如果异常，则进行异常信号幅值大小记录，显示当前档位异常信号故障信息；(2)当前档位确定以后，根据采集的输入轴测速齿轮转速和三轴的测速齿轮转速， 换算并显示出变速箱当前的输入转速和车速数值，同时根据输入输出转速计算当前变速箱 传动比大�。蝗艏扑愠龅拇鹊扔诟玫滴淮龋蛳允镜鼻暗滴蛔刺＃蝗绻扑� 出的传动比不等于该档位传动比，则根据输入转速、一轴转速、二轴转速和三轴转速信号诊 断出现转速故障的具体位置，并显示故障诊断结果信息；(3)显示当前档位以后，逐次检测转向系统高压出口和低压入口液压油路压力值， 若高低压油路压力值在技术指标范围内，则显示转向系统压力正常；若高低压油路压力值 超出技术指标范围，则记录并显示超标部位和具体超标数值；(4)转向系统检测正�：螅觳獗渌傧淙蠡低橙蠡沽κ欠裾＃饕饬看恢�、二轴和三轴的润滑油压，若各轴润滑压力值在正常技术指标范围内，则显示对应各轴 润滑压力状态正常；若各轴润滑压力值超出技术指标范围，则记录并显示润滑压力故障部 位和具体数值；变速箱温度传感器安装在润滑系统液压油路之中，在进行润滑系统压力检测同 时，故障诊断系统将显示变速箱温度数值；(5)润滑系统检测正�：螅砸毫Ρ渚仄魅肟谟脱购统隹谟脱菇屑觳猓舯渚仄� 入口油压、出口油压和二者压力差值在正常技术指标之内，则显示液力变矩器压力状态正 常；若压力值超出技术指标范围，则记录并显示变矩器压力故障部位和具体数值；(6)存储各采集信号和故障信息，同时提示已完成当前档位下的信号采集和故障 诊断，是否结束本次故障检测或是否需要换档继续进行信号采集；若选择完成本次故障检 测，则生成检测报告并打印输出。上述各步骤中，润滑系统的测压部位包括一轴润滑油压、二轴润滑油压和三轴润 滑油压三个测压部位；转向系统的测压部位包括转向高压和转向低压管路油压；液力变矩 器的测压部位包括入口油压、出口油压和液力变矩器的闭锁油压三个测压部位。上述各实施例仅是本实用新型的优选实施方式，在本技术领域内，凡是基于本实 用新型技术方案上的变化和改进，不应排除在本实用新型的保护范围之外。
权利要求一种车辆变速箱故障诊断检测系统，其特征在于它包括一含有多个湿式离合器的定轴式变速箱，所述变速箱内输入轴测速齿轮、一轴测速齿轮、二轴测速齿轮和三轴测速齿轮将测速齿轮信号经磁电传感器后送入一信号调理箱内；所述变速箱内的润滑系统分别与一温度传感器和一测压油管连接，且所述变速箱内的换档离合器、转向系统、液力变矩器和闭锁离合器将压力油分别经一测压油管引入一固定在所述变速箱顶部的测压阀板内，所述测压阀板顶部设置有用于连接所述压力传感器的测压接头，所述压力传感器将采集到的油压信号输入所述信号调理箱内；所述信号调理箱的输出端经一模数转化�？楹鸵皇莶杉？楹螅藕潘腿胍还收险锒夏？槟冢鲂藕诺骼硐溆梢伙缭垂┑�。
2.如权利要求1所述的一种车辆变速箱故障诊断检测系统，其特征在于所述信号调 理箱内设置有一个电源滤波器、一个电源分配�？�、两个低通滤波器、一个频压转换�？�、 两个电压隔离�？楹鸵桓龅缱�/电压转换�？椋凰龅缭绰瞬？橛腼缭吹氖涑龆肆雍螅鲲缭吹牡缌渴淙胨龅缭捶峙� �？槟冢凰龃诺绱衅骱脱沽Υ衅鹘觳獾降男藕欧直鹁凰龅屯瞬ㄆ骱螅直� 输入所述频压转换模块和一所述电压隔离模块内；所述温度传感器将检测到的信号经所述 电阻/电压转换模块后，输入另一个所述电压隔离�？槟冢行藕庞伤瞿Ｊ杉？� 进行采集。
3.如权利要求1所述的一种车辆变速箱故障诊断检测系统，其特征在于所述锂电源 采用24V便携式锂电源。
4.如权利要求2所述的一种车辆变速箱故障诊断检测系统，其特征在于所述锂电源 采用24V便携式锂电源。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种车辆变速箱故障诊断检测系统，其特征在于 各所述测压油管与所述变速箱和测压阀板之间分别通过快速接头连接。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种车辆变速箱故障诊断检测系统，其特征在于 所述模数转换�？椴捎玫ネǖ雷罡咚俾蚀颕M的高速PXI模数转换卡。
7.如权利要求5所述的一种车辆变速箱故障诊断检测系统，其特征在于所述模数转 换模块采用单通道最高速率达IM的高速PXI模数转换卡。
专利摘要本实用新型涉及一种车辆变速箱故障诊断检测系统，它包括一定轴式变速箱，变速箱内输入轴、一轴、二轴和三轴测速齿轮将测速齿轮信号经磁电传感器送入信号调理箱；变速箱内的润滑系统分别与温度传感器和测压油管连接，变速箱内换档离合器、转向系统、液力变矩器和闭锁离合器将压力油分别经测压油管引入测压阀板内，测压阀板顶部设置有连接压力传感器的测压接头，压力传感器将采集到的油压信号输入信号调理箱；信号调理箱输出端经模数转化�？楹褪莶杉？榻藕潘腿牍收险锒夏？槟冢藕诺骼硐溆娠缭垂┑纭１臼涤眯滦偷男藕诺骼硐淠诟衾肽？椴捎眉苫缏飞杓疲跣×说骼硐涮寤跚崃讼低持亓浚岣吡思觳庀低车谋阈�。本实用新型可以广泛应用于各种履带车辆湿式离合器变速箱故障诊断中。
文档编号G01M17/007GK201589702SQ201020101909
公开日2010年9月22日 申请日期2010年1月27日 优先权日2010年1月27日
发明者徐小力, 王立勇, 王红军, 马超 申请人:北京信息科技大学
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