船闸大型开式齿轮润滑状态在线判定方法技术

船闸大型开式齿轮润滑状态在线判定方法，包括：步骤S1：设定开式齿轮面油膜油膜覆盖面积设定阈值a和油膜覆盖厚度设定阈值h；步骤S2：在开齿运转过程，检测每个开式齿轮面油膜覆盖面积A和油膜覆盖厚度H；步骤S3：若油膜覆盖面积A大于或等于油膜覆盖面积设定阈值a，进入步骤S4；否则，判定开式齿轮属于润滑不足状态；步骤S4：若油膜覆盖厚度H大于或等于油膜覆盖厚度设定阈值h，进入步骤S5；否则，系判定开式齿轮属于润滑不足状态；步骤S5：判定开式齿轮属于润滑状态良好状态。本发明专利技术一种船闸大型开式齿轮润滑状态在线判定方法，实现船闸大型开式齿轮润滑状态在线实时判定，指导工作人员进行科学开齿润滑，减轻人工劳动强度，保护船闸运行安全。闸运行安全。闸运行安全。

【技术实现步骤摘要】
船闸大型开式齿轮润滑状态在线判定方法


[0001]本专利技术涉及润滑油状态监测
，具体涉及一种船闸大型开式齿轮润滑状态在线判定方法。

技术介绍

[0002]大型船闸人字门启闭机主要采用机械四连杆机构和液压卧式油缸直联两种型式，传统船闸一般采用机械四连杆机构启闭机，由电机、联轴器、减速器、开式齿轮副、曲柄和推拉杆组成，保证开式齿轮良好润滑状态是启闭机运转的基本要求。而船闸人字门启闭机开齿润滑，一直采用人工涂抹的润滑方式，定期对开式齿轮面涂抹一定量润滑脂，使齿面保持一层润滑油膜，从而降低齿轮副间的摩擦和磨损。
[0003]随着长江航运的快速发展，船舶过闸需求日益增多，船闸人字门启闭机长期处于高负荷运行状态，由于人字门启闭机开齿高频次的运行，齿面润滑油膜受到反复挤压，且开齿啮合时沿齿宽方向接触不均匀，载荷分布不均造成开齿齿面局部承受压力大，齿面油膜保持时间短，最终将会造成齿面磨损加剧。目前，为了确保人字门启闭机开式齿轮的良好润滑，主要是通过增加人工补油频次，需要人工根据经验判断齿面是否缺油，是否存在润滑不足现象，很大程度上增加了设备设施日常维护保养的强度。而且人工肉眼判断也存在一定缺陷，判断准确性和精确性程度因人而异。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种船闸大型开式齿轮润滑状态在线判定方法，实现船闸大型开式齿轮润滑状态在线实时判定，指导工作人员进行科学开齿润滑，减轻人工劳动强度，保护船闸运行安全。
[0005]本专利技术采取的技术方案为：
[0006]船闸大型开式齿轮润滑状态在线判定方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S1：设定开式齿轮面油膜油膜覆盖面积设定阈值a和油膜覆盖厚度设定阈值h；
[0008]步骤S2：在开齿运转过程，检测每个开式齿轮面油膜覆盖面积A和油膜覆盖厚度H；
[0009]步骤S3：若油膜覆盖面积A大于或等于油膜覆盖面积设定阈值a，进入步骤S4；否则，判定开式齿轮属于润滑不足状态；
[0010]步骤S4：若油膜覆盖厚度H大于或等于油膜覆盖厚度设定阈值h，进入步骤S5；否则，系判定开式齿轮属于润滑不足状态；
[0011]步骤S5：判定开式齿轮属于润滑状态良好状态。
[0012]所述开式齿轮面油膜覆盖面积设定阈值a和油膜覆盖厚度设定阈值h通过试验获取。
[0013]所述开式齿轮面油膜覆盖面积A为开齿啮合过程有效工作面面积。开齿啮合过程受安装精度、设计精度、变载荷等影响，反复啮合后油膜覆盖面积A不一定是全部齿轮面，所
以A为开齿啮合过程有效工作面面积。
[0014]所述开式齿轮面油膜覆盖厚度H为开齿啮合面实际最小油膜厚度。开齿啮合后，油膜挤压，有的位置覆盖的厚，有的位置覆盖的薄，所以只选择最小油膜厚度的位置进行判断。所述船闸开式齿轮润滑状态判定规则：
[0015]若开式齿轮面润滑油膜实际覆盖面积小于油膜覆盖面积设定阈值a；或者实际润滑最小油膜厚度小于油膜覆盖厚度设定阈值h，均属于润滑不足状态；
[0016]若开式齿轮面润滑油膜实际覆盖面积大于等于油膜覆盖面积设定阈值a，且实际润滑最小油膜厚度大于等于油膜覆盖厚度设定阈值h，均属于润滑良好状态。
[0017]本专利技术一种船闸大型开式齿轮润滑状态在线判定方法，技术效果如下：
[0018]1)本专利技术基于“油膜覆盖面积设定阈值a和油膜覆盖厚度设定阈值h”开齿润滑状态判定规则的开齿润滑实时在线监测方法，实现大型船闸开式齿轮油膜情况的实时监测，准确判断开式齿轮润滑状态，可指导工作人员进行科学开齿润滑，降低工作人员劳动强度。
[0019]2)本专利技术为大型船闸开齿轮润滑状态监测提供了明确的技术途径，可以推广至各种场景的开齿润滑状态实时监测。
附图说明
[0020]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：
[0021]图1为本专利技术的在线判定方法流程图。
[0022]图2为油膜覆盖面积A检测示意图。
[0023]图3为光照强度
‑
角度
‑
油膜厚度三者特征关系图。
具体实施方式
[0024]如图1所示，船闸大型开式齿轮润滑状态在线判定方法，包括以下步骤：
[0025]步骤S1：设定开式齿轮面油膜油膜覆盖面积设定阈值a和油膜覆盖厚度设定阈值h；
[0026]阈值a等于所检测齿轮齿宽b乘以全齿高e，a＝b*e。处于低速重载工作的齿轮，油膜覆盖厚度设定阈值h可按道森(Dowson)公式计算：
[0027]h＝2.65α
0.54
(η0U)
0.7
R
0.43
E
‑
0.03
(b/P)
0.13
[0028]式中：α为粘压系数，单位：m2/N；η0为常压下润滑油的动力粘度，单位：N
·
S/m2；U为齿轮副卷吸速度，单位：m/s；R为接触表面综合曲率半径，单位：m；E为材料的综合弹性模量，单位：N/m2；μ1,μ2分别为二者的泊松比；P为外载荷，单位：N；b为轮齿接触宽度，单位：m。
[0029](1)计算粘压系数：
[0030]α＝(0.6+0.965lgη0)
×
10
‑8[0031]式中：η0为动力粘度；
[0032](2)计算轮齿在啮合节点处的综合曲率半径：
[0033][0034]式中：r1，r2，i
12
分别为两啮合齿轮节圆半径和传动比；
[0035](3)计算卷吸速度：
[0036]U＝V1·
sinα
[0037]式中：V1＝2πn1r1/60。n1为主动齿转速；α为齿轮的压力角；
[0038](4)计算外载荷：
[0039][0040]式中，N驱动电机额定功率，75kW；d为主动轮的节圆直径。
[0041](5)计算综合弹性模量：
[0042][0043]式中，μ1、μ2为主动轮、从动轮泊松比，E1、E2二者弹性模量。
[0044]步骤S2：在开齿运转过程，使用设备检测每个开式齿轮面油膜覆盖面积A和油膜覆盖厚度H；
[0045]检测每个开式齿轮面油膜覆盖面积A方式如下：
[0046]在前端探测设备获得了开齿油膜照片并分割后，需要将照片发送到边缘计算平台进行深度学习与信息提取处理，如图2所示。然后通过建立了一个基于深度卷积神经网络模型，该模型能够快速检测图像油膜区域及进行油膜状态分类。为了消除图像中的非关键区域的影响，先进行图像分割，获取油膜图像详细的边界区域从而自动评估油膜覆盖范围情况。获取关键区域后，特征提取后进行油膜状态识别。在油膜图像分割和分类识别阶段均采用单独的神经网络。从而实现识别油膜覆盖范围。
[0047]检测油膜覆盖厚度H方式如下：
[0048]拟建立单齿的光照强度
‑
角度
‑
油膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.船闸大型开式齿轮润滑状态在线判定方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S1：设定开式齿轮面油膜油膜覆盖面积设定阈值a和油膜覆盖厚度设定阈值h；步骤S2：在开齿运转过程，检测每个开式齿轮面油膜覆盖面积A和油膜覆盖厚度H；步骤S3：若油膜覆盖面积A大于或等于油膜覆盖面积设定阈值a，进入步骤S4；否则，判定开式齿轮属于润滑不足状态；步骤S4：若油膜覆盖厚度H大于或等于油膜覆盖厚度设定阈值h，进入步骤S5；否则，系判定开式齿轮属于润滑不足状态；步骤S5：判定开式齿轮属于润滑状态良好状态。2.根据权利要求1所述船闸大型开式齿轮润滑状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏，杨冰，覃涛，杨珏，喻峰，张页川，孙刚，陈慧敏，覃露，张勃，胡晓炯，易琛，施小浩，龙潇飞，刘豪，
申请(专利权)人：长江三峡通航管理局，
类型：发明
国别省市：