專利名稱：一種工程機(jī)械液壓系統(tǒng)健康管理系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工程機(jī)械液壓系統(tǒng)健康管理技術(shù)。
背景技術(shù)：
液壓系統(tǒng)是工程機(jī)械最重要組成部分，承擔(dān)行走、驅(qū)動(dòng)、作業(yè)和控制等功能。由于液壓系統(tǒng)固有的復(fù)雜性，工程機(jī)械故障中有70%是由于液壓系統(tǒng)故 障引起的。由于液壓系統(tǒng)故障而影響正常生產(chǎn)是造成經(jīng)濟(jì)損失的主要因素。
目前，工程機(jī)械的維護(hù)仍然以定期維護(hù)和事后維修為主，這種模式是以耗費(fèi)大量人力、物力與財(cái)力為代價(jià)的，工作效率低下。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在設(shè)備故障停機(jī)的時(shí)間中有80%以上是用于故障診斷，而實(shí)際維修只占其中不到20%的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種工程機(jī)械液壓系統(tǒng)健康管理系統(tǒng)及方法，能夠在故障發(fā)生前進(jìn)行狀態(tài)調(diào)整，減少故障維護(hù)的時(shí)間與成本。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為
一種工程機(jī)械液壓系統(tǒng)健康管理方法，其特征在于它包括以下步驟
1)實(shí)時(shí)接收液壓缸的入油口流量、入油口壓力和活塞桿位移3種參數(shù)，然后將上述參數(shù)儲(chǔ)存于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；
2)對(duì)采集的入油口流量、入油口壓力和活塞桿位移分別進(jìn)行濾波與調(diào)理處理，然后提取各實(shí)際數(shù)據(jù)特征值，將各實(shí)際數(shù)據(jù)特征值儲(chǔ)存于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；
3)讀取各實(shí)際數(shù)據(jù)特征值，計(jì)算工程機(jī)械液壓系統(tǒng)實(shí)際相對(duì)可靠度RR，并根據(jù)實(shí)際相對(duì)可靠度RR的取值評(píng)估工程機(jī)械液壓系統(tǒng)狀態(tài)；
4)根據(jù)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估結(jié)果，給出提高工程機(jī)械液壓系統(tǒng)實(shí)際相對(duì)可靠度的優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)。按上述方案，所述的步驟2)提取的各實(shí)際數(shù)據(jù)特征值分別為入油口流量均值F、入油口壓力均值N和活塞桿平均速度V。按上述方案，所述的步驟3)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)實(shí)際相對(duì)可靠度RR的具體計(jì)算過程為
建立方程組
權(quán)利要求
1.一種工程機(jī)械液壓系統(tǒng)健康管理方法，其特征在于它包括以下步驟 1)實(shí)時(shí)接收液壓缸的入油口流量、入油口壓力和活塞桿位移3種參數(shù)，然后將上述參數(shù)儲(chǔ)存于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中； 2)對(duì)采集的入油口流量、入油口壓力和活塞桿位移分別進(jìn)行濾波與調(diào)理處理，然后提取各實(shí)際數(shù)據(jù)特征值，將各實(shí)際數(shù)據(jù)特征值儲(chǔ)存于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中； 3)讀取各實(shí)際數(shù)據(jù)特征值，計(jì)算工程機(jī)械液壓系統(tǒng)實(shí)際相對(duì)可靠度RR，并根據(jù)實(shí)際相對(duì)可靠度RR的取值評(píng)估工程機(jī)械液壓系統(tǒng)狀態(tài)； 4)根據(jù)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估結(jié)果，給出提高工程機(jī)械液壓系統(tǒng)實(shí)際相對(duì)可靠度的優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工程機(jī)械液壓系統(tǒng)健康管理方法，其特征在于所述的步驟2)提取的各實(shí)際數(shù)據(jù)特征值分別為入油口流量均值F、入油口壓力均值N和活塞桿平均速度V。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工程機(jī)械液壓系統(tǒng)健康管理方法，其特征在于所述的步驟3)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)實(shí)際相對(duì)可靠度RR的具體計(jì)算過程為 建立方程組
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工程機(jī)械液壓系統(tǒng)健康管理方法，其特征在于所述的步驟3)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)狀態(tài)分為5個(gè)等級(jí)，分別為 < RR < 0.4時(shí)，所述系統(tǒng)工作狀態(tài)3級(jí)異常； 當(dāng)0,4 <RR < 0.6時(shí)，所述系統(tǒng)工作狀態(tài)2級(jí)異常； 當(dāng)0.6 <RR < 0.8時(shí)，所述系統(tǒng)工作狀態(tài)I級(jí)異常； 當(dāng)0.8 <RR < 0.9時(shí)，所述系統(tǒng)工作狀態(tài)合格；當(dāng)0.9 <RR <1時(shí)，所述系統(tǒng)工作狀態(tài)健康。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工程機(jī)械液壓系統(tǒng)健康管理方法，其特征在于所述的步驟4)計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)定的同型號(hào)液壓缸工作狀態(tài)樣本X1-Xn的理論相對(duì)可靠度RR1-RRn ； 當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估為異常時(shí)，讀取實(shí)驗(yàn)標(biāo)定的同型號(hào)液壓缸工作狀態(tài)樣本Xi-I的理論相對(duì)可靠度RR1-RRn，選擇與當(dāng)前液壓缸負(fù)載最接近，且理論相對(duì)可靠度最低的合格工作狀態(tài)，讀取其工作狀態(tài)的輸入?yún)?shù)，提供給用戶，作為工程機(jī)械液壓系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)置的依據(jù)； 當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估為合格時(shí)，計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)定的同型號(hào)液壓缸工作狀態(tài)樣本Xrl下的理論相對(duì)可靠度RR1-RRn ,選擇與當(dāng)前液壓缸負(fù)載最接近，且理論相對(duì)可靠度最低的健康工作狀態(tài)，讀取其工作狀態(tài)的輸入?yún)?shù)，提供給用戶，作為工程機(jī)械液壓系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)置的依據(jù)； 當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估為健康時(shí)，保存當(dāng)前狀態(tài)下的輸入、輸出參數(shù)，作為樣本數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工程機(jī)械液壓系統(tǒng)健康管理方法，其特征在于所述的步驟4)實(shí)驗(yàn)標(biāo)定的同型號(hào)液壓缸工作狀態(tài)樣本X1-Xn的理論相對(duì)可靠度RR1-RRn的具體計(jì)算過程為對(duì)于任意樣本Xi (I < i < η)，建立方程組
7.—種工程機(jī)械液壓系統(tǒng)健康管理系統(tǒng),其特征在于它包括 信號(hào)采集模塊，用于實(shí)時(shí)接收液壓缸的入油口流量、入油口壓力和活塞桿位移3種參數(shù)，然后將上述參數(shù)儲(chǔ)存于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中； 信號(hào)處理模塊，用于對(duì)采集的入油口流量、入油口壓力和活塞桿位移分別進(jìn)行濾波與調(diào)理處理，然后提取各實(shí)際數(shù)據(jù)特征值，將各實(shí)際數(shù)據(jù)特征值儲(chǔ)存于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中； 狀態(tài)評(píng)估模塊，用于讀取各實(shí)際數(shù)據(jù)特征值，計(jì)算工程機(jī)械液壓系統(tǒng)實(shí)際相對(duì)可靠度RR,并根據(jù)實(shí)際相對(duì)可靠度RR的取值評(píng)估工程機(jī)械液壓系統(tǒng)狀態(tài)；健康管理模塊，用于根據(jù)工 程機(jī)械液壓系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估結(jié)果，給出提高工程機(jī)械液壓系統(tǒng)實(shí)際相對(duì)可靠度的優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工程機(jī)械液壓系統(tǒng)健康管理系統(tǒng)，其特征在于所述的信號(hào)處理模塊提取的各實(shí)際數(shù)據(jù)特征值分別為入油口流量均值F、入油口壓力均值N和活塞桿平均速度V。
全文摘要
本發(fā)明提供工程機(jī)械液壓系統(tǒng)健康管理方法1)實(shí)時(shí)接收液壓缸的入油口流量、入油口壓力和活塞桿位移3種參數(shù)，然后將上述參數(shù)儲(chǔ)存于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；2)對(duì)采集的入油口流量、入油口壓力和活塞桿位移分別進(jìn)行濾波與調(diào)理處理，提取實(shí)際數(shù)據(jù)特征值，將實(shí)際數(shù)據(jù)特征值儲(chǔ)存于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；3)讀取實(shí)際數(shù)據(jù)特征值，計(jì)算工程機(jī)械液壓系統(tǒng)相對(duì)可靠度RR，并根據(jù)的取值評(píng)估工程機(jī)械液壓系統(tǒng)狀態(tài)；4)根據(jù)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估結(jié)果，給出提高RR的優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)。本發(fā)明根據(jù)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行過程中的實(shí)時(shí)參數(shù)，計(jì)算系統(tǒng)相對(duì)可靠度，判斷系統(tǒng)健康狀態(tài)，并針對(duì)潛在的故障問題做出改善措施，在故障發(fā)生前進(jìn)行狀態(tài)調(diào)整，減少故障維護(hù)的時(shí)間與成本。
文檔編號(hào)F15B19/00GK102635597SQ20121013141
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月2日
發(fā)明者張衛(wèi)兵, 李 瑞, 胡喆旻, 胡志祥, 趙秀栩 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)