基于功率流法的液压系统在线状态监测与诊断

　　0 引言

　　随着液压工业的发展,液压系统及设备的功能越来越复杂,因而发生故障的机率也随之增加。近几十年来,液压系统的故障诊断也成为一门热门学科而迅速发展起来。设备的管理和维修方式从早期的事后维修到定期预防维修,再到视情维修。故障诊断技术从早期的专家个人经验诊断到批处理型诊断,现已发展到设备的在线诊断系统及过程诊断系统。

　　1 液压系统故障诊断的特点

　　液压系统的失效形式:液压系统的失效,主要指系统不能按要求完成指定的动作,表现在没有压力或压力提不高、爬行、噪声和振动、启动开停阀时工作台不运动、冲击、油温过高等。

　　故障诊断的复杂性及难点:液压系统产生故障是多方面的,故液压系统故障检测十分复杂。主要体现在:首先,各种液压元件、辅助装置等工作部分封闭在壳体内,不象机械传动部件那样可以从外部直接观测到,在测量和连接方面,也不如电路那样便捷;其次,引起故障原因十分复杂。例如:液压系统压力不足,不仅与液压泵和压力控制阀有关,也和液压系统外负载的状态有关,甚至机械、电气部分的弊病也会与液压系统的故障交织在一起;再次,故障部位具有不确定性,由于受环境、温度、电压等外界因素的影响以及各种液压元件的特点,现场难以检测,有时只能靠经验来判断。

　　2 传统液压系统故障诊断方式及方法

　　传统的液压系统故障检测的方法很多,主要有/觉检0诊断法、液压系统图分析检测法,故障树分析法,油液分析法,振动声学法及超声探测法。但大都基于/坏了再修0及定期检修的维护管理方法。坏了再修必然影响生产,定期检修会造成较大浪费。

　　目前,液压系统装置的故障信息检测与诊断技术主要是以工况监视为特点,对设备特征信号进行检测和分析处理,利用特征信号进行故障分析和诊断。

　　3 在线状态监测与故障诊断的方式方法

　　本世纪初,以现代电子测试技术,计算机分析等先进的状态监测、诊断仪器为基础,采用超声波泄漏监测技术,红外测温技术,泵用轴承小波分析技术,对在线使用的泵等液压部件进行定期检测诊断。监测及诊断装置即为故障诊断手段。故障诊断手段可分为便携式简易诊断和在线精密诊断两大类别。例如液压泵故障的预兆主要参数是压力降低,流量减少,温度上升,变量速度超时,噪声上升与振动增大,泵内泄漏量超标等。检测不同参数时,应根据液压泵所反映出来的实际状况,现场条件和精度要求的差异,选择不同的测量方法和工具,仪器。如日本研制成的液压泵故障诊断器的原理是通过振动诊断法进行检测,经微型计算机分析处理并作出故障预报,可以较快的从泵的外部直接检测出泵内部磨损情况,从而有效地防止了泵故障的发生,提高了系统的可靠性。