本發(fā)明屬于油液品質(zhì)評(píng)價(jià)方法，具體地說(shuō)涉及一種基于油液多參量在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的油液品質(zhì)評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)：

1、重載列車由機(jī)車來(lái)提供牽引，機(jī)車的走行部齒輪箱作為關(guān)鍵傳動(dòng)樞紐，直接影響著重載列車的牽引效率與運(yùn)行安全。隨著重載列車長(zhǎng)期承受高強(qiáng)度、長(zhǎng)距離的連續(xù)作業(yè)，齒輪箱內(nèi)部的工作環(huán)境變得尤為復(fù)雜與嚴(yán)苛，齒輪箱內(nèi)的齒輪頻繁嚙合、摩擦，造成磨損產(chǎn)生的金屬微粒、塵埃等雜質(zhì)不斷增加，同時(shí)也導(dǎo)致潤(rùn)滑油液溫度的升高，致使?jié)櫥筒粩嗔踊饾?rùn)滑油粘度降低、水分值增加，進(jìn)而影響潤(rùn)滑效果，導(dǎo)致齒輪嚙合面間的潤(rùn)滑膜破裂，使得直接接觸的齒輪表面承受更大的摩擦力和磨損，長(zhǎng)此以往，齒輪的嚙合精度受損，磨損加劇，最終可能引發(fā)齒輪箱故障，對(duì)重載列車的安全運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

2、目前，針對(duì)機(jī)車走行部齒輪箱潤(rùn)滑油狀況觀測(cè)，僅僅是人工定期通過(guò)玻璃透明觀察窗或機(jī)油標(biāo)尺進(jìn)行觀測(cè)潤(rùn)滑油油位狀況，而對(duì)于油液的粘度、水分值、機(jī)械雜質(zhì)等參量，只能從機(jī)車走行部齒輪箱內(nèi)取樣進(jìn)行離線測(cè)定。因此，構(gòu)建油液多參量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并運(yùn)用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)油液品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，實(shí)時(shí)掌握油液的品質(zhì)狀況，為更換齒輪箱潤(rùn)滑油提供指導(dǎo)，保證重載列車的行車安全具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)目前機(jī)車齒輪箱潤(rùn)滑油在線品質(zhì)評(píng)價(jià)中存在的不足，本發(fā)明公開(kāi)了一種基于油液多參量在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的油液品質(zhì)評(píng)價(jià)方法。

2、本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：一種基于油液多參量在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的油液品質(zhì)評(píng)價(jià)方法包含以下步驟：

3、步驟一：數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)獲取

4、根據(jù)潤(rùn)滑油換油標(biāo)準(zhǔn)，獲得40℃下的粘度 η（%）以及水分值 v m（%）、機(jī)械雜質(zhì) im（%）數(shù)據(jù)；通過(guò)構(gòu)建的油液多參數(shù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，獲取加入新油時(shí)、穩(wěn)定工作時(shí)的油位 l（mm）、油溫 t（℃）、水分值 v m（%）、粘度 η（cst）、機(jī)械雜質(zhì) im（%）5個(gè)油液參量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；

5、步驟二：數(shù)據(jù)折算與歸一化評(píng)價(jià)向量確定

6、（1）油液粘度折算

7、按arrhenius公式，將剛加入新油時(shí)油溫為 t0時(shí)的粘度 η0折算至油溫為 t時(shí)的粘度 η t，具體折算公式為

8、??（1）

9、??（2）

10、式（1）-（2）中， α為粘壓系數(shù)， p為油壓， ρ為油液密度， g為重力加速度， h為油位， β為粘溫系數(shù)；

11、但對(duì)潤(rùn)滑油來(lái)說(shuō)，在低壓時(shí)（ p<2mpa），不考慮油壓對(duì)粘度的影響，其折算公式簡(jiǎn)化為

12、??（3）

13、然后計(jì)算在油溫為 t時(shí)新油粘度與油液實(shí)際粘度的變化百分比，具體計(jì)算公式為

14、??（4）

15、（2）歸一化評(píng)價(jià)向量確定

16、由換油標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)獲得達(dá)到換油標(biāo)準(zhǔn)時(shí)40℃下的油液的、、參量數(shù)據(jù)，通過(guò)油液多參數(shù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)獲取的油液參量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，由于齒輪箱潤(rùn)滑油油液約大于1個(gè)大氣壓，1個(gè)大氣壓為0.101325mpa，因此將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（3），折算到40℃下的粘度，從而可獲得加入新油時(shí)的油液、、參量數(shù)據(jù)，穩(wěn)定工作時(shí)的油液、、參量數(shù)據(jù)；

17、為了消除油液不同參量之間的量綱差異，使得不同參量具有可比性，將數(shù)據(jù)歸一化到[0,?1]內(nèi)，具體歸一化計(jì)算公式為

18、??（5）

19、式中， x為油液參量到達(dá)換油標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)， x為油液參量到達(dá)換油標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)或?qū)崪y(cè)數(shù)據(jù)；

20、將、、參量數(shù)據(jù)分別代入式（5）進(jìn)行歸一化處理，獲得達(dá)到換油標(biāo)準(zhǔn)時(shí)40℃下的油液多參量歸一化向量 a=(1,?1,?1)；將和、和、和參量數(shù)據(jù)分別代入式（4），得到加入新油時(shí)油液多參量歸一化向量；將和、和、和參量數(shù)據(jù)分別代入式（4），得到穩(wěn)定工作時(shí)油液多參量歸一化向量；

21、步驟三：評(píng)價(jià)閾值計(jì)算

22、采用歐式距離來(lái)衡量?jī)上蛄恐g的相似程度，其距離越小，相似程度越高，歐式距離計(jì)算公式為

23、??（6）

24、式中，向量 x1=( x11, x12,?…, x1 n)，向量 x2=( x21, x22,?…, x2 n)；

25、將 x1= b， x2= a代入式（6），得到加入新油時(shí)與達(dá)到換油標(biāo)準(zhǔn)時(shí)兩向量之間的歐式距離 dmax，由于在加入新油時(shí)和達(dá)到換油標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的油液多參量向量相差最大，因此以 dmax作為油液品質(zhì)評(píng)價(jià)閾值；

26、步驟四：油液品質(zhì)評(píng)價(jià)

27、將 x1= b， x2= c代入式（6），得到在加入新油時(shí)與穩(wěn)定工作時(shí)的油液多參量向量的歐式距離 d w，并按式（7）計(jì)算出油液品質(zhì)評(píng)價(jià)指數(shù)為

28、??（7）

29、當(dāng) λ越小，油液品質(zhì)越好，當(dāng) λ=0%時(shí)，表示油液為新油，當(dāng) λ=100%，表示油液品質(zhì)最差，油液水分值、粘度、機(jī)械雜質(zhì)均已到達(dá)了換油標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)0%≤ λ≤30%時(shí)，油液品質(zhì)良好；當(dāng)30%< λ≤60%時(shí)，油液品質(zhì)較好；當(dāng)60%< λ≤80%時(shí)，油液品質(zhì)一般；當(dāng)80%< λ≤100%時(shí)，油液品質(zhì)差，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注，油液部分參量已到達(dá)換油標(biāo)準(zhǔn)，需要及時(shí)進(jìn)行換油。

30、本發(fā)明的有益效果在于：通過(guò)油液多參量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取潤(rùn)滑油油位、油溫、水分值、粘度、機(jī)械雜質(zhì)數(shù)據(jù)，運(yùn)用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用從近鄰學(xué)習(xí)分類方法對(duì)油液品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，具有評(píng)價(jià)實(shí)時(shí)、客觀準(zhǔn)確、過(guò)程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，能實(shí)時(shí)掌握油液品質(zhì)狀況，及時(shí)更換齒輪箱潤(rùn)滑油，保證重載列車的行車安全。