本发明专利技术涉及一种推力杆故障预警装置及方法，故障预警装置包括连接于推力杆的声学传感器,还包括主控系统以及和主控系统连接的信号采集系统和故障预警系统，所述信号采集系统连接声学传感器，用于采集推力杆的声学信号，所述主控系统用于将声学信号与数据库存储数据进行对比分析，识别推力杆失效临界信号，所述故障预警系统用于发出预警信息。本发明专利技术通过设置声学传感器，能够于车辆行驶或作业过程对推力杆的声学信号进行实时监测，结合故障预警装置，能够及时识别到作业过程中推力杆可能存在的失效风险，并针对性的发出预警信息，提醒用户及时排查处理推力杆的隐患，确保安全作业。确保安全作业。确保安全作业。
【技术实现步骤摘要】
一种推力杆故障预警装置及方法
[0001]本专利技术涉及推力杆故障监测
，具体为一种推力杆故障预警装置及方法。
技术介绍
[0002]推力杆又叫做防倾杆，是悬架系统中的一种辅助性元件，目前应用在载重汽车或客车的非独立悬架的单轴或双后桥重型汽车上，连接着车架与车桥，推力杆的作用是汽车转弯的时候防止车身发生倾斜，保证汽车转弯时的平稳性和安全性，各型推力杆广泛应用于国内各大主机厂所生产的载重汽车和客车上。推力杆在使用的过程中可能会出现杆体或球销断裂、杆体折弯、紧固螺栓断裂或松动等失效问题，推力杆一旦发生失效，将会对汽车行驶或作业带来严重的安全隐患。然而当前，对于推力杆失效状态的判断是基于其已经失效而给车辆带来的异常，这种判断方式完全不能避免安全事故的发生，要防患于未然，需对推力杆的运行状态实时监测，以确保及时关注到异常状态，并采取应对措施。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供推力杆故障预警装置及方法，能够对推力杆的运行状态进行实时监测并分析，做到针对推力杆失效隐患进行提前预警，避免安全事故的发生。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种推力杆故障预警装置，包括连接于推力杆的声学传感器和振动传感器,还包括主控系统以及和主控系统连接的信号采集系统和故障预警系统，信号采集系统连接声学传感器和振动传感器，用于采集推力杆的声学信号和振动频率信号，主控系统用于将声学信号、振动频率信号与数据库存储数据进行对比分析，识别推力杆失效临界信号，所述故障预警系统用于发出预警信息。
[0005]作为优选方案，信号采集系统包括依次连接的信号采集模块和信号处理模块，信号采集模块连接声学传感器和振动传感器，将采集到的声学信号和振动频率信号传递至信号处理模块，信号处理模块对接收到的信号信息进行处理，对其频谱特征进行识别，信号处理模块连接主控系统，主控系统将处理后的声学信号频谱特征与数据库存储数据进行对比分析，识别是否属于推力杆失效临界状态，如果声学信号频谱特征处于推力杆失效临界状态频谱特征范围内，启动振动传感器，结合信号采集系统采集的振动频率信号对推力杆的失效临界状态进行进一步确认，并通过故障预警系统发出准确的提醒信息。
[0006]作为优选方案，推力杆故障预警装置还包括数据存储模块和数据备份模块，数据存储模块连接信号处理模块，用于存储推力杆声学信号和振动频率信号，数据备份模块连接数据存储模块，用于数据备份。
[0007]本专利技术还提供了一种推力杆故障预警方法，采用上述任一方案所述的推力杆故障预警装置，故障预警的方法包括以下步骤：步骤一：进行正常工况下推力杆声学信号的检测，获得正常工况下推力杆声学信号的频谱特征，正常工况包括推力杆的多角度受力条件，得到不同受力条件下声学信号频谱特征与其力学特征的相关性；
步骤二：进行推力杆失效状况下推力杆声学信号的检测，获得推力杆失效状况下推力杆声学信号的频谱特征，失效状况包括但不限于推力杆弯曲、推力杆断裂、球销断裂状况；步骤三：进行车辆正常行驶工况下环境噪声测试与分析，包括：车辆正常行驶工况环境下声学信号测试信息提取，获得发动机噪声、轮胎与地面的摩擦噪声、车辆与空气摩擦噪声、车辆鸣笛噪声、车辆外环境噪声，分析车辆正常行驶工况下环境噪声信号特征；步骤四：创建推力杆失效临界状态下的判断依据，该判断依据包括声学信号判断依据，具体包括：不同应力条件下声学信号频段的分布模式，及所述分布模式与推力杆失效状况下声学信息的相关性，其相关性包括不同受力条件和同一受力条件不同应力状态下声学信号的选取、信号的频段划分以及频谱特征。基于声学信号和力学特征耦合分析推力杆故障判别模式及识别特征；上述判断依据还包括振动频率信号，振动频率信号和声学信号结合判定推力杆的失效临界状态，振动频率信号判断依据具体为，包括不同应力条件下振动频率信号频段的分布模式，及所述分布模式与推力杆失效状况下振动频率信息的相关性，基于振动频率信号和力学特征耦合分析推力杆故障判别模式。
[0008]步骤五：通过声学传感器采集推力杆声学信号；步骤六：对步骤五中采集的推力杆声学信号进行分析，获得相应的频谱特征，结合步骤四中建立的推力杆失效临界状态下的声学信号判断依据进行；步骤七：步骤六中，如果采集的声学信号频谱特征处于推力杆失效临界状态声学信号频谱特征范围内，启动振动传感器，通过振动传感器采集推力杆振动频率信号；步骤八：对步骤七中采集的推力杆振动频率信号进行分析，获得相应的频谱特征，结合步骤四中建立的推力杆失效临界状态下的振动频率信号判断依据进行；步骤九：通过故障预警系统发出相应的预警提醒信息。
[0009]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术所提供的推力杆故障预警装置及方法，通过设置与推力杆连接的声学传感器，能够于车辆行驶或作业过程对推力杆的声学信号进行实时监测，结合故障预警装置，能够及时识别到作业过程中推力杆可能存在的失效风险，并针对性的发出预警信息，提醒用户及时排查处理推力杆的隐患，确保安全作业。
附图说明
[0010]图1为本专利技术所提供的推力杆故障预警装置的模块示意图。
具体实施方式
[0011]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0012]参见图1，本专利技术公开了一种推力杆故障预警装置，包括连接于推力杆的声学传感器和振动传感器,还包括主控系统以及和主控系统连接的信号采集系统和故障预警系统，其中，信号采集系统进一步包括依次连接的信号采集模块和信号处理模块，信号采集模块
连接声学传感器和振动传感器，用于采集推力杆的声学信号和振动频率信号，并将采集到的声学信号和振动频率信号传递至信号处理模块，信号处理模块对接收到的信号信息进行处理，对其频谱特征进行识别，信号处理模块连接主控系统，主控系统将处理后的声学信号频谱特征与数据库存储数据进行对比分析，识别是否属于推力杆失效临界状态，如果声学信号频谱特征处于推力杆失效临界状态频谱特征范围内，启动振动传感器，结合信号采集系统采集的振动频率信号对推力杆的失效临界状态进行进一步确认，并通过故障预警系统发出准确的提醒信息。进一步，推力杆故障预警装置还包括数据存储模块和数据备份模块，数据存储模块连接信号处理模块，用于存储推力杆声学信号和振动频率信号，数据备份模块连接数据存储模块，用于数据备份。
[0013]具体的，采用推力杆故障预警装置进行故障预警的方法包括以下步骤：步骤一：进行正常工况下推力杆声学信号的检测，获得正常工况下推力杆声学信号的频谱特征，正常工况包括推力杆的多角度受力条件，得到不同受力条件下声学信号频谱特征与其力学特征的相关性；步骤二：进行推力杆失效状况下推力杆声学信号的检测，获得推力杆失效状况下推力杆声学信号的频谱特征，失效状况包括但不限于推力杆弯曲、推力杆断裂、球销断裂状况；步骤本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种推力杆故障预警装置，其特征在于，包括连接于推力杆的声学传感器,还包括主控系统以及和主控系统连接的信号采集系统和故障预警系统，所述信号采集系统连接声学传感器，用于采集推力杆的声学信号，所述主控系统用于将声学信号与数据库存储数据进行对比分析，识别推力杆失效临界信号，所述故障预警系统用于发出预警信息。2.根据权利要求1所述的推力杆故障预警装置，其特征在于，所述信号采集系统包括依次连接的信号采集模块和信号处理模块，信号采集模块连接所述声学传感器，信号处理模块连接所述主控系统，用于将声学信号进行处理并上传至主控系统。3.根据权利要求1所述的推力杆故障预警装置，其特征在于，所述故障预警装置还包括数据存储模块和数据备份模块，所述数据存储模块连接信号处理模块，用于存储推力杆声学信号，所述数据备份模块连接数据存储模块。4.根据权利要求1所述的推力杆故障预警装置，其特征在于，所述故障预警装置还包括连接于推力杆的振动传感器，所述信号采集系统连接振动传感器。5.一种推力杆故障预警方法，其特征在于，采用权利要求1
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4任一项所述的推力杆故障预警装置，预警方法包括以下步骤：步骤一：进行正常工况下推力杆声学信号的检测，获得正常工况下推力杆声学信号的频谱特征；步骤二：进行推力杆失效状况下推力杆声学信号的检测，获得推力杆失效状况下推力杆声学信号的频谱特征；步骤三：进行车辆正常行驶工况下环境噪声测试与分析，包括：车辆正常行驶工况环境下声学信号测试信息提取，分析车辆正常行驶工况下环境噪...
【专利技术属性】
技术研发人员：傅运军，
申请(专利权)人：烟台辰宇汽车部件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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