[發(fā)明專利]一種可預(yù)報(bào)、檢測(cè)和定位卡緊故障的液壓閥

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210173986.3
• 申請(qǐng)日: 2012-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102720716A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李偉波;張華芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 紹興文理學(xué)院
• 主分類號(hào): F15B13/02
• 分類號(hào): F15B13/02;G01M13/00
• 代理公司: 紹興市越興專利事務(wù)所 33220
• 代理人: 鄭宏幟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種液壓閥，特別是一種可預(yù)報(bào)、檢測(cè)和定位卡緊故障的液壓閥。

背景技術(shù)

滑閥類閥芯機(jī)構(gòu)是各類液壓閥中采用最多的一種結(jié)構(gòu)形式。滑閥一般包括閥芯和閥體，閥體包括閥壁和閥腔。滑閥卡緊故障是液壓系統(tǒng)中最為常見(jiàn)的故障和失效形式之一。液壓系統(tǒng)作為大功率執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一旦出現(xiàn)卡緊故障，輕者系統(tǒng)失效，重者還會(huì)危及設(shè)備甚至人身安全。因此，首先，及時(shí)發(fā)現(xiàn)卡緊故障對(duì)液壓系統(tǒng)的安全運(yùn)行至關(guān)重要；其次，對(duì)卡緊故障的預(yù)報(bào)更能將故障扼殺在萌芽狀態(tài)，對(duì)提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性意義重大；第三，如果卡緊故障已發(fā)生，判斷閥芯卡緊在閥腔內(nèi)的那個(gè)側(cè)面位置對(duì)于卡緊故障的排除也很關(guān)鍵。

現(xiàn)有滑閥卡緊信息的獲取，主要是通過(guò)對(duì)液壓系統(tǒng)壓力、流量、位移等量的檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)，屬于間接檢測(cè)診斷的方法，無(wú)法直接獲取閥芯工作狀態(tài)。特別的，影響壓力、流量、位移等參量的因素很多，而卡緊只是其中之一，因此卡緊檢測(cè)的準(zhǔn)確性有待推敲。

也有的學(xué)者提出利用疊加在閥芯上的顫振信號(hào)的變化來(lái)檢測(cè)卡緊卡澀故障，這種方法可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)卡緊故障的檢測(cè)和預(yù)報(bào)，但由于其也是通過(guò)電磁場(chǎng)變化間接檢測(cè)閥芯機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，存在判斷影響因素多，判斷閾值難以統(tǒng)一標(biāo)定等問(wèn)題。

另外，對(duì)于卡緊后閥芯卡緊位置的檢測(cè)，則較少見(jiàn)諸報(bào)道。

有鑒于此，本發(fā)明人結(jié)合從事液壓閥領(lǐng)域研究工作多年的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)上述技術(shù)領(lǐng)域的缺陷進(jìn)行長(zhǎng)期研究，本案由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的可預(yù)報(bào)、檢測(cè)和定位卡緊故障的液壓閥，可方便、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的預(yù)報(bào)、檢測(cè)滑閥閥芯卡緊故障、判斷卡緊位置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種可預(yù)報(bào)、檢測(cè)和定位卡緊故障的液壓閥，包括閥芯和閥體，閥體包括閥壁和閥腔。還包括智能控制器和多個(gè)超聲換能器，智能控制器包括中央處理器模塊、高速A/D轉(zhuǎn)換模塊、回波信號(hào)濾波放大模塊、超聲發(fā)射模塊和多路切換模塊；中央處理器模塊和高速A/D轉(zhuǎn)換模塊相連，可處理采集的回波信號(hào)；中央處理器模塊和超聲發(fā)射模塊相連，可控制超聲脈沖產(chǎn)生；中央處理器模塊和多路切換模塊相連，可用于在多個(gè)超聲換能器之間切換超聲發(fā)射、接收對(duì)象；超聲發(fā)射模塊和多路切換模塊相連，高速A/D轉(zhuǎn)換模塊和回波信號(hào)濾波放大模塊相連，回波信號(hào)濾波放大模塊和多路切換模塊相連，多路切換模塊和多個(gè)超聲換能器相連；超聲換能器固定安裝于液壓閥閥體的外側(cè)面，超聲換能器的軸心線和閥體內(nèi)閥腔的中軸線垂直相交。

進(jìn)一步，所述多個(gè)超聲換能器為六個(gè)以上的偶數(shù)，分成兩排、平行于閥體內(nèi)閥腔中軸線的安裝在閥體的相鄰兩外側(cè)面上，每一側(cè)面上的各超聲換能器等間隔排列。從而更加方便、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的預(yù)報(bào)、檢測(cè)滑閥閥芯卡緊故障、判斷卡緊位置，且成本更加低廉，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單。

進(jìn)一步，所述超聲換能器的頻率在10MHz以上，超聲換能器和閥體外側(cè)面直接涂有聲耦合介質(zhì)。該設(shè)計(jì)一方面是考慮到閥芯和閥壁間隙較小，從而更經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，另一方面是考慮以較小成本實(shí)現(xiàn)更佳的超聲探測(cè)效果，且檢測(cè)、判斷結(jié)果更準(zhǔn)確。

進(jìn)一步，所述智能控制器中高速A/D轉(zhuǎn)換模塊中的A/D轉(zhuǎn)換器選用ADS5485或同等性能的A/D芯片，所述超聲換能器選用直探頭，所述聲耦合介質(zhì)為機(jī)油。從而更經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)點(diǎn)及效果：1、將超聲探傷的原理運(yùn)用到液壓閥卡緊故障檢測(cè)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單巧妙，功效顯著；2、上述檢測(cè)為無(wú)損檢測(cè)，無(wú)需改動(dòng)液壓閥結(jié)構(gòu)；3、可實(shí)現(xiàn)卡緊故障的預(yù)報(bào)、檢測(cè)和故障位置定位；4、直接反饋閥芯位置信息，比間接檢測(cè)可靠性更好；5、作為卡緊故障檢測(cè)的信號(hào)單一，準(zhǔn)確性高，受干擾性小。

為了進(jìn)一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)流程圖；

圖2為超聲換能器安裝位置示意圖；

圖3為本發(fā)明卡緊故障檢測(cè)工作原理示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明借鑒超聲探傷的原理，給出了一種能夠?qū)崟r(shí)預(yù)報(bào)、檢測(cè)滑閥閥芯卡緊故障、判斷卡緊位置的液壓閥。如圖1至圖3所示，是本發(fā)明的較佳實(shí)施例。

一種可預(yù)報(bào)、檢測(cè)和定位卡緊故障的液壓閥，包括閥芯和閥體，閥體包括閥壁和閥腔。上述為本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述。