[發明專利]混合動力起重裝置故障預示平臺及其數據樣本獲取方法

有效

• 申請號: 201610899983.6
• 申請日: 2016-10-14
• 公開（公告）號: CN106404443B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 戴瑜興;朱志亮;王琳;胡志文;曾國強;張正江;王環
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 溫州名創知識產權代理有限公司33258
• 代理人: 陳加利

技術領域

本發明屬于混合動力起重裝置故障診斷技術領域，尤其是一種混合動力起重裝置故障預示平臺及其數據樣本獲取方法。

背景技術

現有技術中的混合動力起重裝置一般在環境復雜且惡劣的環境中工作，在信號檢測過程中，故障信號很容易遭受環境干擾，容易被各種噪聲淹沒，加之液壓系統故障具有隱蔽性、多樣性、隨機性和因果關系復雜性等特點，故障機理復雜多樣，單一傳感器提供的故障特征信息常常是模糊的、不完整的和不確定的，有時甚至是錯誤的，故其不能提供系統運行過程中完整的狀態信息。為了后期能夠實現對混合動力起重裝置全面而準確故障診斷，使診斷系統具有更高的精度、可靠性，則需要綜合利用多傳感器獲得多路故障信號，這樣獲得的數據樣本產生比單一傳感器得到的關于被測環境的數據有更全面和合理的解釋。

大多數的機械設備都采用潤滑油或其它潤滑劑進行潤滑,這些油液在機器內部循環,像人體的血液一樣含有豐富的有關機體運行狀況的信息,通過油液檢測分析方法可以提取潤滑油中所包含的設備運轉狀況的信息。目前的油液分析技術通常采用鐵譜分析、光譜分析，理化分析法，盡管這些技術各有特點、適用范圍，但單一的分析手段，不能完全的提取出油液中的特征參數，所以我們將這些技術得到的分析結果進行對比，通過相互校驗得到最好的數據樣本。分析技術綜合利用，可以提取出完備有用的特征數據，對設備的運行狀況有更豐富的診斷數據，為后期建立基于油液分析上的故障診斷人工免疫算法和案例推理機制等做出貢獻。

目前，對于故障信號提取問題，無論在實踐中或者理論上都有較為成熟的技術和成就。國內外現在都致力于將混合動力起重裝置和智能算法相結合，利用算法更好的實現對大型機電裝備故障的診斷和預測，而在算法的驗證中，需要較為準確的數據樣本。而目前提供這樣的數據樣本多為單一數據，且在實際作業中較難獲得，因此，混合動力起重裝置故障預示實驗平臺能提供的數據樣本就具有了現實意義。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種混合動力起重裝置故障預示平臺，該平臺可以為各種故障診斷和預測算法的驗證來提供壓力信號樣本數據和油液信息樣本數據，可以為后期智能算法進行的故障診斷和預測提供更為全面的數據支持。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種混合動力起重裝置故障預示平臺，其特征在于：包括信號采集單元、故障模擬制動系統、信號模數轉換單元、上位機，信號采集單元與故障模擬制動系統連接，信號采集單元輸出端與信號模數轉換單元連接，信號模數轉換單元輸出信號傳遞至上位機，

所述故障模擬制動系統包括

供能裝置，包括供給、調節制動所需能量以及改善傳能介質狀態的液壓缸，液壓缸中設有將液壓缸分成液壓腔和活塞腔的活塞，活塞一端通過活塞桿伸出液壓缸之外，活塞另一端設有彈簧，活塞桿和彈簧分別位于液壓腔和活塞腔中；

控制裝置，包括產生制動動作和控制制動效果的制動踏板；

傳動裝置，包括將制動能量傳輸到制動器的真空助力泵和制動主缸；

制動器，包括產生阻礙起重裝置制動運動或運動趨勢的力的制動盤和閘瓦，制動盤和閘瓦之間留有閘瓦間隙，閘瓦通過閘盤與活塞桿連接；

制動踏板通過所述真空助力泵與制動主缸連接，制動主缸通過油管與液壓缸的液壓腔連接，活塞桿一端伸出液壓腔之外與閘盤聯動連接，

所述信號采集單元包括油壓傳感器、壓力傳感器、位移傳感器和彈簧座傳感器，

油壓傳感器安裝于液壓缸的液壓腔中，液壓缸中的彈簧通過彈簧后座安裝于活塞腔中，彈簧座傳感器安裝于彈簧后座上，液壓缸的液壓腔中還設有油液取樣口，

位移傳感器安裝于閘盤上部，

壓力傳感器安裝于制動盤朝向閘瓦的端面，壓力傳感器位于閘瓦間隙中。

進一步的，所述位移傳感器、壓力傳感器、油壓傳感器和彈簧座傳感器分別安裝于4個壓力信號測點，4個壓力信號測點分別分布在閘盤上部、制動盤表面、液壓缸內部、彈簧底部處，所述壓力信號測點位置經打磨成光滑平面，光滑平面涂抹耐高溫真空脂，位移傳感器、壓力傳感器、油壓傳感器和彈簧座傳感器分別與各自壓力信號測點位置接觸，位移傳感器通過支架固定在閘盤上，壓力傳感器和油壓傳感器分別經高強磁力座固定，彈簧座傳感器嵌設于彈簧后座的凹腔中。

發明目的二：本發明還提供了一種混合動力起重裝置故障數據樣本獲取方法，其特征在于，包括壓力信號數據樣本獲取部分和油液信號數據樣本獲取部分，