一种皮带传动水泵的故障检测系统和车辆的制作方法

1.本实用新型涉及汽车技术领域，具体涉及一种皮带传动水泵的故障检测系统和车辆。


背景技术：

2.柴油机上的水泵是柴油机冷却系统的核心部件，作为一个旋转件，其在工作过程中由于旋转不稳会导致密封结构磨损，密封变差，最终会导致漏水故障。因此，需要对水泵的工况进行检测，避免水泵出现漏水故障，以及影响其他部件的工作。
3.因此，如何检测水泵是否故障的技术问题，亟待解决。


技术实现要素：

4.为解决上述背景技术中阐述的如何检测水泵是否故障的技术问题，本技术提出一种皮带传动水泵的故障检测系统和车辆。
5.根据第一个方面，本技术实施例提出一种皮带传动水泵的故障检测系统，包括水泵本体、皮带轮、转速盘、转速传感器和固定组件；所述固定组件安装于柴油机本体上，以在所述水泵本体和所述固定组件之间形成悬空部；所述皮带轮设置于所述悬空部，且与所述水泵本体固定连接，用于带动所述水泵本体转动；所述转速盘设置于所述悬空部，且与所述皮带轮固定连接，所述皮带轮的中轴线与所述转速盘的中轴线重合；所述转速传感器安装于所述固定组件上，且所述转速传感器与所述转速盘相对设置，用于检测所述转速盘的转速。
6.可选地，皮带传动水泵的故障检测系统还包括：控制器，与所述转速传感器电连接，用于接收所述转速传感器输出的脉冲信号，基于脉冲信号确定水泵本体的转速波动值，在所述转速波动值大于预设值时，输出工况变更指令。
7.可选地，皮带传动水泵的故障检测系统还包括：报警装置，与所述控制器电连接，用于接收所述工况变更指令，并基于所述工况变更指令改变工作状态。
8.可选地，所述固定组件包括：固定柱，固定安装于所述柴油机本体上；固定支架，固定安装于所述固定柱的远离所述柴油机本体的一端，所述转速传感器安装于所述固定支架上。
9.可选地，所述转速传感器与所述固定组件螺纹连接。
10.可选地，所述固定组件还包括：减震隔片，安装于所述固定柱与所述固定支架的连接处。
11.可选地，所述转速盘靠近所述转速传感器的一侧设置有多个小孔，所述小孔均匀分布于所述转速盘外缘并形成圆环。
12.可选地，所述转速传感器与所述圆环相对设置，在所述小孔经过所述转速传感器时，所述转速传感器输出脉冲信号。
13.可选地，所述小孔的数量大于或等于60。
14.根据第二个方面，本技术提出一种车辆，所述车辆包括上述任意一项实施例所述的皮带传动水泵的故障检测系统。
15.本技术通过在皮带轮上增设转速盘和能够检测转速盘转速的转速传感器，能够通过转速盘的转速水平预测水泵本体的工况，确定水泵是否发生漏水故障，并能够及时预警。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
17.图1是根据本技术实施例的一种可选的皮带传动水泵的故障检测系统的示意图；
18.图2是根据本技术实施例的一种可选的皮带传动水泵的故障检测系统的另一示意图。
具体实施方式
19.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。
20.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
21.正如背景技术所述，柴油机上的水泵是柴油机冷却系统的核心部件，作为一个旋转件，其在工作过程中由于旋转不稳会导致密封结构磨损，密封变差，最终会导致漏水故障。因此，需要对水泵的工况进行检测，避免水泵出现漏水故障，以及影响其他部件的工作。
22.根据本技术的第一个方面，提出一种皮带传动水泵的故障检测系统，参见图1和图2所示，包括水泵本体10、皮带轮20、转速盘30、转速传感器40和固定组件50；所述固定组件50安装于柴油机本体60上，以在所述水泵本体10和所述固定组件50之间形成悬空部；所述皮带轮20设置于所述悬空部，且与所述水泵本体10固定连接，用于带动所述水泵本体10转动；所述转速盘30设置于所述悬空部，且与所述皮带轮20固定连接，所述皮带轮20的中轴线与所述转速盘30的中轴线重合；所述转速传感器40安装于所述固定组件50上，且所述转速传感器40与所述转速盘30相对设置，用于检测所述转速盘30的转速，并输出脉冲信号。
23.在本实施例中，在车辆工作时，皮带轮20通过皮带发生运动，进而带动水泵本体10和转速盘30运动，在转速盘30运动过程中，转速传感器40能够检测到转速盘30的转速，即水泵本体10的转速，利用多个水泵本体10的转速能预测水泵本体10的转速波动水平，在转速波动水平较大时，表征可能出现了磨损较严重的情况，甚至发生漏水，此时则进行相应的处理措施。
24.分析水泵本体10的转速波动水平，需要相应的计算装置，因此，皮带传动水泵的故障检测系统还可以设置有对应的计算装置，转速传感器40输出的脉冲信号可以由计算装置接收并分析，最终得出水泵本体10的转速波动水平，进而确定水泵本体10是否发生故障。
25.作为示例性的实施例，皮带传动水泵的故障检测系统还包括：控制器，与所述转速
传感器40电连接，用于接收所述转速传感器40输出的脉冲信号，基于脉冲信号确定水泵本体10的转速波动值，在所述转速波动值大于预设值时，输出工况变更指令。还包括：报警装置，与所述控制器电连接，用于接收所述工况变更指令，并基于所述工况变更指令改变工作状态。
26.在本实施例中，转速传感器40输出的脉冲信号通常为电压信号，通过该电压信号能够计算转速盘30的瞬时速度，在某一时间段时，采集预设次数的脉冲信号，例如30次，将30个电压信号的瞬时速度分别求出，然后求出30个瞬时速度的平均速度，用每一个瞬时速度减去平均速度，即可得到该时间段内的频谱，频谱的横坐标为频率，纵坐标为幅值，应用同样的方法，控制器能够计算出水泵本体10在全频率上频谱。
27.发明人在试验时发现，水泵的转速波动能量主要集中于10-700hz，因此，本技术中，在计算水泵的转速波动值时选取水泵本体10在全频率上10-700hz的频谱。
28.在车辆运行中，通过转速传感器40实时检测，并基于控制器计算得到10-700hz内的频谱后，计算转速波动的有效值，该有效值能够反应水泵本体10的转速波动水平，有效值越大，则水泵本体10的转速波动水平越大，在控制器分析出转速波动的有效值大于预设值，即转速波动值大于预设值时，表征此时水泵本体10可能出现了磨损，密封不良等问题，有可能发生了漏水故障，此时控制器生成工况变更指令，并输出至报警装置，报警装置在接收到工况变更指令后，发出警报，提醒驾驶员检查车辆工况，或者进行维修。通过对水泵本体10转速波动的检测，能及时发现水泵的异常工况，避免水泵发生漏水故障，或者损坏其他车辆部件。
29.作为示例性的实施例，所述固定组件50包括：固定柱501，固定安装于所述柴油机本体60上；固定支架502，固定安装于所述固定柱501的远离所述柴油机本体60的一端，所述转速传感器40安装于所述固定支架502上。所述转速传感器40与所述固定组件50螺纹连接。所述固定组件50还包括：减震隔片503，安装于所述固定柱501与所述固定支架502的连接处。
30.在本实施例中，通过增加固定支架502和固定柱501，转速传感器40与固定支架502螺纹连接，实现转速传感器40与转速盘30相对设置，使转速传感器40能够检测转速盘30的转速，进而得到水泵本体10的转速。
31.其中，在水泵本体10工作时，因水泵本体10自身存在振动，因此会对转速传感器40的检测情况产生较大影响，在试验时，出现了及时水泵本体10未发生故障，但是报警装置仍然发出警报的情况，因此，本实施例在固定支架502和固定柱501的连接位置设置了减震隔片503，能够大幅度衰减水泵本体10带来的振动，使得检测水泵本体10是否故障更加准确。
32.作为示例性的实施例，所述转速盘30靠近所述转速传感器40的一侧设置有多个小孔，所述小孔均匀分布于所述转速盘30外缘并形成圆环。所述转速传感器40与所述圆环相对设置，在所述小孔经过所述转速传感器40时，所述转速传感器40输出脉冲信号。所述小孔的数量大于或等于60。
33.在本实施例中，实现转速传感器40对转速盘30的转速的检测的方式是通过在转速盘30的外缘设置多个小孔，形成圆环，而转速传感器40与圆环相对设置，在转速盘30转动时，小孔会经过转速传感器40，此时转速传感器40输出脉冲信号至控制器，进而进行后续的转速波动值的分析计。
34.需要注意的是，经过发明人试验发现，为了提高检测水泵本体10是否故障的准确性，本技术中设置小孔的数量大于或等于60个，针对不同的车辆工作的工况和车辆型号，小孔的数量也可以小于60个。
35.根据本技术的第二个方面，还提供了一种车辆，包括上述任意一项实施例所述的皮带传动水泵的故障检测系统。
36.至此，已经结合前文的多个实施例描述了本公开的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本公开的保护范围并不仅限于这些具体实施例。在不偏离本公开技术原理的前提下，本领域技术人员可以对上述各个实施例中的技术方案进行拆分和组合，也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，凡在本公开的技术构思和/或技术原理之内所做的任何更改、等同替换、改进等都将落入本公开的保护范围之内。
37.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
38.以上仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种皮带传动水泵的故障检测系统，其特征在于，包括水泵本体、皮带轮、转速盘、转速传感器和固定组件；所述固定组件安装于柴油机本体上，以在所述水泵本体和所述固定组件之间形成悬空部；所述皮带轮设置于所述悬空部，且与所述水泵本体固定连接，用于带动所述水泵本体转动；所述转速盘设置于所述悬空部，且与所述皮带轮固定连接，所述皮带轮的中轴线与所述转速盘的中轴线重合；所述转速传感器安装于所述固定组件上，且所述转速传感器与所述转速盘相对设置，用于检测所述转速盘的转速，并输出脉冲信号。2.如权利要求1所述的皮带传动水泵的故障检测系统，其特征在于，还包括：控制器，与所述转速传感器电连接，用于接收所述转速传感器输出的脉冲信号，基于脉冲信号确定水泵本体的转速波动值，在所述转速波动值大于预设值时，输出工况变更指令。3.如权利要求2所述的皮带传动水泵的故障检测系统，其特征在于，还包括：报警装置，与所述控制器电连接，用于接收所述工况变更指令，并基于所述工况变更指令改变工作状态。4.如权利要求1所述的皮带传动水泵的故障检测系统，其特征在于，所述固定组件包括：固定柱，固定安装于所述柴油机本体上；固定支架，固定安装于所述固定柱的远离所述柴油机本体的一端，所述转速传感器安装于所述固定支架上。5.如权利要求4所述的皮带传动水泵的故障检测系统，其特征在于，所述转速传感器与所述固定组件螺纹连接。6.如权利要求5所述的皮带传动水泵的故障检测系统，其特征在于，所述固定组件还包括：减震隔片，安装于所述固定柱与所述固定支架的连接处。7.如权利要求1所述的皮带传动水泵的故障检测系统，其特征在于，所述转速盘靠近所述转速传感器的一侧设置有多个小孔，所述小孔均匀分布于所述转速盘外缘并形成圆环。8.如权利要求7所述的皮带传动水泵的故障检测系统，其特征在于，所述转速传感器与所述圆环相对设置，在所述小孔经过所述转速传感器时，所述转速传感器输出脉冲信号。9.如权利要求8所述的皮带传动水泵的故障检测系统，其特征在于，所述小孔的数量大于或等于60。10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的皮带传动水泵的故障检测系统。

技术总结
本申请公开一种皮带传动水泵的故障检测系统和车辆，属于汽车技术领域，故障检测系统包括水泵本体、皮带轮、转速盘、转速传感器和固定组件；固定组件安装于柴油机本体上，以在水泵本体和固定组件之间形成悬空部；皮带轮设置于悬空部，且与水泵本体固定连接，用于带动水泵本体转动；转速盘设置于悬空部，且与皮带轮固定连接，皮带轮的中轴线与转速盘的中轴线重合；转速传感器安装于固定组件上，且转速传感器与转速盘相对设置，用于检测转速盘的转速，并输出脉冲信号。本申请通过在皮带轮上增设转速盘和能够检测转速盘转速的转速传感器，能够通过转速盘的转速水平预测水泵本体的工况，确定水泵是否发生漏水故障，并能够及时预警。并能够及时预警。并能够及时预警。


技术研发人员：王鑫 胡亮 王明阳 许晓颖
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：2023.02.17
技术公布日：2023/6/27