[發明專利]一種液壓系統的油液污染在線監測裝置及監測方法

有效

• 申請號: 201710627686.0
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107560984B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 王煜陽;付江;劉永壽
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06;G01N33/28
• 代理公司: 61204 西北工業大學專利中心
• 代理人: 華金<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明涉及一種液壓系統的油液污染在線監測裝置及監測方法，通過在線監測液壓系統的溫度、壓力和油液污染顆粒等參數，利用灰色預測模型建立溫度、壓力和油液污染顆粒變化預測曲線來評估液壓系統油液污染程度，根據溫度、壓力、磨粒含量與故障之間的關聯性，給出檢查和維修建議，并反饋給技術人員，從而達到故障預警和視情維修的目的，可以及時發現液壓系統的潛在故障，通過維修避免后續嚴重事故的發生，保障設備的有效運行，延長其工作壽命。

技術領域

本發明屬于液壓系統故障檢測與預估技術，涉及一種液壓系統的油液污染在線監測方法。

背景技術

液壓系統在運行過程中由于各部件之間不可避免地有磨損現象，導致液壓系統中產生磨損顆粒并混入到油液中，液壓油液因受到污染而使油濾堵塞，被堵塞后的油濾使得液壓油液的黏度增加，系統內因摩擦而產生的熱量急劇增長，導致油溫及系統溫度升高；油濾堵塞會使系統供油不足，導致系統壓力下降，影響系統運行效率。油液中的各種固體顆粒污染物既是引起機械部件磨損失效的原因，同時也是部件發生磨損后的產物，其中蘊含著大量的表征機械內部磨損狀態的信息。因此，通過監測技術對油液污染顆粒的監測可以及早發現潛在故障，消除或降低油液污染所造成的影響，避免元件損壞，有效的提高液壓系統的工作效率和使用壽命。

目前油液污染監測技術主要分為兩類：離線監測和在線監測。離線監測是通過定期現場對油液樣本取樣，再送至實驗室進行樣本分析。這類方法所得到的污染數據精確，但是送檢時間過長，監測周期長，無法根據復雜的工況反映出液壓系統實時的工作狀態，無法及時發現系統中潛在的故障。在線監測是通過傳感器對正在運作的液壓系統進行監測，可以實時的得到有關數據，監測速度快，及時反映出系統的工作狀態信息，是實現液壓系統主動預防性維護的重要手段之一。

專利公開號CN102562560A提出一種能夠實時檢測液壓泵磨損狀況的實時檢測方法。該發明在液壓泵殼體回油過濾器兩端并聯接入油液顆粒計數器，并在計數器前后裝有集成式過濾管接頭和集成式限流管接頭，這樣保證了進入計數器的過油流量始終是平穩的小流量。但是該方法的監測對象單一，沒有考慮液壓系統運行溫度、壓力對流量的影響，使得監測出的結果不夠精確。

專利公開號CN 102147404A提供一種潤滑油污染度監測方法與裝置，采用復合活塞缸的形式，監測由于5μm和15μm顆粒堵塞所造成的活塞位移來估測油液的污染程度，該裝置克服現有的油液污染監測裝置設備復雜、成本高及測定方法繁瑣等不足。但是液壓系統運行時溫度和壓力的變化范圍大，對流量堵塞的活塞位移也具有一定的影響，這使得該方法得到的結果精確度不高，無法做到預測故障。

發明內容

本發明解決的技術問題是：本發明的目的是提出一種能夠實時監測液壓系統油液污染狀況的方法，該方法能夠在不影響系統正常工作的前提下，通過在線監測液壓系統的溫度、壓力和油液污染顆粒等參數，利用灰色預測模型建立溫度、壓力和油液污染顆粒變化預測曲線來評估液壓系統油液污染程度，并結合歷史數據庫和油液污染的知識庫，根據溫度、壓力、磨粒含量與故障之間的關聯性，給出檢查和維修建議，并反饋給技術人員，從而達到故障預警和視情維修的目的，可以及時發現液壓系統的潛在故障，通過維修避免后續嚴重事故的發生，保障設備的有效運行，延長其工作壽命。

本發明的技術方案是：一種液壓系統的油液污染在線監測裝置，包括油箱、控制器、執行器、自動顆粒計數器、計算機和液壓泵；油箱將液壓油傳入液壓泵，經液壓泵增壓處理后傳入控制器，經控制器根據系統油壓初始預定值增壓或降壓處理后傳入執行器和自動顆粒計數器，執行器經過執行作業后將液壓油回油至控制器，經控制器降壓處理后回油至油箱；在液壓泵和執行器的進口和出口處分別設有傳感器，用于監測四個點的壓力值和溫度值；自動顆粒計數器監測油液中的磨損顆粒；當監測值大于初始所設閾值時，計算機輸出報警信號至警示燈，進行報警；當監測值小于初始所設閾值時，整個裝置正常工作。

本發明的進一步技術方案是：一種液壓系統的油液污染在線監測裝置的監測方法，包括以下步驟：