[發明專利]適用于伺服液壓缸運行過程的動態摩擦性能監測方法

有效

• 申請號: 201810055373.7
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108412841B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 趙秀栩;王繼政;王銳;陽群
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 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: 王守仁

1.一種適用于伺服液壓缸運行過程的動態摩擦性能監測方法，其特征在于通過光纖光柵傳感器對活塞桿Y形密封圈、活塞Y形密封圈的接觸壓力進行監測，光纖光柵傳感信號輸入光纖光柵傳感器數據分析處理單元，然后由數據分析處理單元進行伺服缸的動態摩擦力計算并輸出動態摩擦特性曲線，為進一步實現伺服缸的摩擦力動態補償提供反饋量；

在伺服缸現有結構的基礎上增加活塞桿Y形密封圈表面接觸狀態監測單元、活塞Y形密封圈表面接觸狀態監測單元以及光纖光柵傳感器數據分析處理單元，實現伺服缸的動態摩擦性能監測；

所述活塞桿Y形密封圈表面接觸狀態監測單元裝在缸頭處，用于測量活塞桿Y形密封圈的接觸壓力；所述活塞桿Y形密封圈表面接觸狀態監測單元主要由壓蓋(1)、測試環(2)、法蘭(4)、缸頭(5)、活塞桿光纖光柵應變傳感器、活塞桿光纖光柵溫度傳感器組成，其中：測試環(2)的外表面開有n條光纖光柵鋪設槽，n＝L/0.2，其中L為活塞桿Y形密封圈軸向寬度，單位mm；活塞桿光纖光柵應變傳感器采用Rod FBG2_i(i＝1,2，…，n)；活塞桿光纖光柵溫度傳感器采用Rod FBG2_n+1；

所述活塞Y形密封圈表面接觸狀態監測單元有兩個，分別是活塞第一Y形密封圈表面接觸狀態監測單元和活塞第二Y形密封圈表面接觸狀態監測單元，它們結構相同，對稱地裝在活塞桿上；

所述活塞第二Y形密封圈表面接觸狀態監測單元，用于測量活塞第二Y形密封圈的接觸壓力，其主要由右導向套(11)、右定位環(16)、活塞光纖光柵應變傳感器Piston FBG11_j、活塞光纖光柵溫度傳感器Piston FBG11_m+1組成，j＝1,2，…，m，其中：在右導向套(11)的內表面即活塞第二Y形密封圈的背面處分別鋪設了m根光纖光柵應變傳感器，m＝L/0.2，L為活塞Y形密封圈軸向寬度，單位mm；活塞第一Y形密封圈表面接觸狀態監測單元的組成及功能與活塞第二Y形密封圈表面接觸狀態監測單元相同。

2.根據權利要求1所述的動態摩擦性能監測方法，其特征在于所述光纖光柵傳感器數據分析處理單元裝在伺服液壓缸的系統控制柜中，光纖光柵傳感器數據分析處理單元由光纖光柵信號解調儀、觸摸屏、摩擦力計算軟件組成，其中：光纖光柵信號解調儀主要是完成活塞桿Y形密封圈表面接觸狀態監測單元和活塞Y形密封圈表面接觸狀態監測單元的光纖光柵信號解調，觸摸屏主要是完成各光纖光柵傳感器壓力靈敏度系數和溫度靈敏度系數的輸入，以及伺服缸的動態摩擦特性曲線的顯示輸出。

3.根據權利要求2所述的動態摩擦性能監測方法，其特征在于所述光纖光柵傳感器數據分析處理單元主要是完成光纖光柵信號的解調、并根據布置于活塞Y形密封圈和活塞桿Y形密封圈部位的各光纖光柵傳感器實時采集數據分析得到活塞桿Y形密封圈和活塞Y形密封圈的接觸壓力分布狀態，進而求出伺服缸的動態摩擦力，并輸出伺服缸的動態摩擦特性曲線。