[發(fā)明專利]一種檢測并修復(fù)液壓閥卡緊故障的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210187033.2
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN102734527A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李偉波;張華芳
• 申請（專利權(quán)）人: 紹興文理學(xué)院
• 主分類號: F16K29/00
• 分類號: F16K29/00;F16K51/00;G01M13/00
• 代理公司: 紹興市越興專利事務(wù)所 33220
• 代理人: 鄭宏幟

1.一種檢測并修復(fù)液壓閥卡緊故障的方法，液壓閥包括比例電磁鐵、閥芯和帶閥腔的閥體，其特征在于：包括改造步驟、安裝步驟、標(biāo)定基準(zhǔn)步驟、檢測步驟和修復(fù)步驟，具體如下：

其中改造步驟是指，將閥體的閥壁改造成特制閥壁，特制閥壁包括上下左右四塊閥壁主壁、將閥壁主壁分隔并分設(shè)于閥壁四個頂角的四條隔磁帶和四組帶導(dǎo)磁框架并分別套在四塊閥壁主壁上的螺線管線圈，閥芯和閥壁主壁由導(dǎo)磁體合金制成，隔磁帶由不導(dǎo)磁體合金制成；

其中安裝步驟，是指將多個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；所述超聲換能器和閥體外側(cè)面直接涂有聲耦合介質(zhì)；所述多個超聲換能器為六個以上的偶數(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；

其中標(biāo)定基準(zhǔn)步驟，是指通過智能控制器以及受其控制的超聲換能器，進(jìn)行智能控制器的超聲檢測控制和智能控制器的幅值輸出控制的操作，獲得多個超聲換能器所在監(jiān)測點(diǎn)正常工況時和卡緊工況時的完整基準(zhǔn)信號幅值；

所述智能控制器包括中央處理器模塊、電磁力卡緊排除模塊、通用比例放大器模塊、超聲卡緊故障預(yù)報(bào)檢測定位模塊、無線通訊模塊和穩(wěn)壓電源模塊；超聲卡緊故障預(yù)報(bào)檢測定位模塊包括高速A/D轉(zhuǎn)換模塊、回波信號濾波放大模塊、超聲發(fā)射模塊和多路切換模塊；其中，穩(wěn)壓電源模塊和中央處理器模塊、電磁力卡緊排除模塊、通用比例放大器模塊、超聲卡緊故障預(yù)報(bào)檢測定位模塊、無線通訊模塊相連并提供所需電壓；中央處理器模塊和電磁力卡緊排除模塊、超聲卡緊故障預(yù)報(bào)檢測定位模塊、無線通訊模塊、穩(wěn)壓電源模塊相連并控制整個電路的工作；無線通訊模塊和中央處理器模塊相連；通用比例放大器模塊和中央處理器模塊以及比例電磁鐵相連；電磁力卡緊排除模塊和中央處理器模塊以及四塊閥壁主壁上的四個螺線管線圈相連；超聲卡緊故障預(yù)報(bào)檢測定位模塊和中央處理器模塊以及多個超聲波換能器相連，具體為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，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超聲換能器之間切換超聲發(fā)射、接收對象，超聲發(fā)射模塊和多路切換模塊相連，高速A/D轉(zhuǎn)換模塊和回波信號濾波放大模塊相連，回波信號濾波放大模塊和多路切換模塊相連，多路切換模塊和多個超聲換能器相連；

智能控制器分別和超聲換能器、比例電磁鐵和特制閥壁電連接；

所述智能控制器的超聲檢測控制，是指中央處理器模塊按程序首先控制多路切換模塊接通某一超聲換能器，然后啟動超聲發(fā)射模塊發(fā)出電信號加在該超聲換能器上，該超聲換能器受激產(chǎn)生的超聲波脈沖通過聲耦合介質(zhì)進(jìn)入閥壁并在其中傳播，在閥壁和閥芯之間的間隙處，由于間隙內(nèi)的液壓油和閥壁的聲阻抗不同，超聲波在間隙處產(chǎn)生發(fā)射，部分反射能量沿原入射途徑返回該超聲換能器，該超聲換能器又將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖，該電脈沖信號通過回波信號濾波放大模塊后輸入到高速A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字量發(fā)送到中央處理器模塊，中央處理器模塊將該采集的反射波電脈沖記錄并保存；

所述智能控制器的幅值輸出控制，是指智能控制器的中央處理器模塊按程序，首先將智能控制器的超聲檢測控制中記錄并保存的反射波電脈沖，作為該監(jiān)測點(diǎn)的信號序列，其次根據(jù)液壓閥和超聲參數(shù)，計(jì)算閥芯閥壁間間隙的回波位置，最后根據(jù)該位置信息提取信號序列中的對應(yīng)幅值作為該監(jiān)測點(diǎn)的信號幅值；

其中檢測步驟，是指針對液壓閥的一般工況，智能控制器的中央處理器模塊控制超聲卡緊故障預(yù)報(bào)檢測定位模塊輪流激勵多個超聲波換能器定時產(chǎn)生超聲波脈沖并檢測回波信號（即反射波電脈沖），超聲卡緊故障預(yù)報(bào)檢測定位模塊將該回波信號和基準(zhǔn)信號幅值進(jìn)行卡緊故障比較判別控制，最終向中央處理器模塊發(fā)出故障預(yù)報(bào)信號或發(fā)出故障預(yù)報(bào)信號和卡緊信號，中央處理器模塊驅(qū)動無線通訊模塊將該故障預(yù)報(bào)信號發(fā)送到中央控制室進(jìn)行故障預(yù)警；

所述卡緊故障比較判別控制，是指將回波信號（即反射波電脈沖）經(jīng)幅頻分析處理后和正常工況時及卡緊工況時對應(yīng)的基準(zhǔn)信號幅值相比較；當(dāng)檢測到回波信號偏離正常工況時的基準(zhǔn)信號幅值范圍時，向中央處理器模塊發(fā)出故障預(yù)報(bào)信號；當(dāng)檢測到回波信號落在卡緊工況時的基準(zhǔn)信號幅值范圍，除向中央處理器模塊發(fā)出故障預(yù)報(bào)信號外，還通過比較同一平面上三處以上超聲換能器的回波信號數(shù)值確定該平面法線方向的卡緊位置，檢測得到卡緊故障的發(fā)生位置，并向中央處理器模塊發(fā)出卡緊信號；

其中修復(fù)步驟是指，智能控制器的中央處理器模塊根據(jù)檢測步驟發(fā)出的卡緊信號，決定四塊閥壁主壁上的螺線管線圈的通電個數(shù)、順序、電流大小、通電時間和頻率，并將該信息送到電磁力卡緊排除模塊；電磁力卡緊排除模塊據(jù)此使相應(yīng)的螺線管線圈通電實(shí)施卡緊故障排除。