[發(fā)明專利]一種工程機(jī)械液壓系統(tǒng)健康管理系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210131417.2
• 申請日: 2012-05-02
• 公開（公告）號: CN102635597A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙秀栩;胡喆旻;李瑞;張衛(wèi)兵;胡志祥
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: F15B19/00
• 分類號: F15B19/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒;王丹

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、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，這種模式是以耗費大量人力、物力與財力為代價的，工作效率低下。據(jù)統(tǒng)計，在設(shè)備故障停機(jī)的時間中有80%以上是用于故障診斷，而實際維修只占其中不到20%的時間。

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）實時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)儲存于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；

2）對采集的入油口流量、入油口壓力和活塞桿位移分別進(jìn)行濾波與調(diào)理處理，然后提取各實際數(shù)據(jù)特征值，將各實際數(shù)據(jù)特征值儲存于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；

3）讀取各實際數(shù)據(jù)特征值，計算工程機(jī)械液壓系統(tǒng)實際相對可靠度RR，并根據(jù)實際相對可靠度RR的取值評估工程機(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)評估結(jié)果，給出提高工程機(jī)械液壓系統(tǒng)實際相對可靠度的優(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)實際相對可靠度RR的具體計算過程為：

建立方程組：

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式（1）中n為實驗標(biāo)定的同型號液壓缸工作狀態(tài)樣本數(shù)；X_i，1為樣本X_i的入油口流量均值；X_i，2為樣本X_i的液壓缸靜載荷；X_i，3為樣本X_i的活塞桿平均速度；X_i，4為樣本X_i的入油口壓力均值；Y₁為實際數(shù)據(jù)的入油口流量均值；Y₂為實際數(shù)據(jù)的液壓缸靜載荷；Y₃為活塞桿平均速度；Y₄為入油口壓力均值；λ_i為樣本X_i的權(quán)重；E為工程機(jī)械液壓缸的功能有效性；

根據(jù)式（1）得到工程機(jī)械液壓系統(tǒng)實際相對可靠度。

按上述方案，所述的步驟3）工程機(jī)械液壓系統(tǒng)狀態(tài)分為5個等級，分別為：

當(dāng)時，所述系統(tǒng)工作狀態(tài)3級異常；

當(dāng)時，所述系統(tǒng)工作狀態(tài)2級異常；

當(dāng)時，所述系統(tǒng)工作狀態(tài)1級異常；

當(dāng)時，所述系統(tǒng)工作狀態(tài)合格；

當(dāng)時，所述系統(tǒng)工作狀態(tài)健康。

按上述方案，所述的步驟4）計算實驗標(biāo)定的同型號液壓缸工作狀態(tài)樣本X₁-X_n的理論相對可靠度RR₁-RR_n；

當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)評估為異常時，讀取實驗標(biāo)定的同型號液壓缸工作狀態(tài)樣本的理論相對可靠度RR₁-RR_n，選擇與當(dāng)前液壓缸負(fù)載最接近，且理論相對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)評估為合格時，計算實驗標(biāo)定的同型號液壓缸工作狀態(tài)樣本下的理論相對可靠度，選擇與當(dāng)前液壓缸負(fù)載最接近，且理論相對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)評估為健康時，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)。

按上述方案，所述的步驟4）實驗標(biāo)定的同型號液壓缸工作狀態(tài)樣本X₁-X_n的理論相對可靠度的具體計算過程為：對于任意樣本X_i(1≤i≤n)，建立方程組：

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