关于压力信号工程机械动臂液压缸泄漏故障检测.pdf

维普资讯 学兔兔 基于压力信号的工程机械动臂液压缸泄漏故障检测 口 赵 波1,2 口 刘 杰 口 王亚美 1．东北大学机械工程与自动化学院 沈阳 110004 2．辽宁省交通高等专科学校 沈阳 1 10122 摘 要：介绍一种以液压系统压力信号为对象，针对工程机械工作装置的泄漏问题，以液压系统压力的动态过渡过 程为分析对象的故障诊断方法，它相对传统方法具有可靠性高、适应性广、而且成本低廉的特点。 关键词：液压系统 泄漏 压力信号变化 故障诊断 中图分类号：TH137．51 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2008)06—0066—03 对于液压系统中的泄漏故障，传统的诊断方法有 流量是不连续的。如在工作时无杆腔进油，则比例阀左 两种：一是监视并计算液压系统的流量 ，测量液压回路 右两腔的流量方程分别为： 中进油与回油的流量差；二是监视液压系统的静态压 gl=Cawx ^／(2／p)(P 一p1) (1) 力，检测液压系统各个重要测点的静态压力是否存在 g：=Cawx ^，(2／p)pz (2) 异常下降。第一种方法，在理论上可行 ，但是流量传感 这里认为回油压力 Po=0。 器的价格很高，又有一定的压力损失差。第二种方法， 式中 ——元杆腔的流量，1I1 ／s 由于液压系统的静态压力对泄漏特别是少量泄漏不敏 q：——有杆腔的流量，m ／s 感，又存在噪声干扰 ，所以在线诊断效果 比较差。对于 Ca——流量系数 这个难题 ，人们一直期望采用既可靠又实用的方法，通 — — 比例阀窗口的面积梯度 ，埘 过对液压系统的动态压力进行分析，开发了基于压力 p——液体密度 ，kg／m 信号的液压系统的泄漏故障检测的方法 ，实现液压系 P ——元杆腔压力，Pa 统的泄漏故障在线诊断。 p：——有杆腔压力，Pa pB_～ 油源压力，Pa 1 非对称油缸的数学模型 — — 比例阀阀芯位移，m 在液压比例伺服系统中，人们大多从阀的负载压 非对称油缸的流量方程可以写成： 力 一流量特性、油缸负载流量方程和油缸的力方程三 口l=Ci (p a—p2)+C pp1+( ／ )p1+ (3) 方面来建立数学模型。图1为某桥梁检测车工作装置的 g =(1ip(pl—p：)一c。 pz一( ／ )p：一 (4) 动臂比例控制非对称油缸动力机构示意图，它具有质 式中 G ——内漏系数， ／(N·s) 量、阻尼和弹性3种负载。 C。 ——外漏系数，mn／(N·s) 1．1 比例阀的负载压力——流量特性 — — 无杆腔容积，m， 由于非对称油缸活塞两腔有效作用面积不等，故 — — 有杆腔容积，m。 — — 液体的容积模数，Pa