[發(fā)明專利]一種液壓系統(tǒng)管道泄漏狀態(tài)檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110586363.8
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113358300B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢麗華;劉勛;李軍;鄧曉林;陳德國;王渝
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司;中冶賽迪裝備有限公司
• 主分類號: G01M3/28
• 分類號: G01M3/28
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種液壓系統(tǒng)管道泄漏狀態(tài)檢測系統(tǒng)，包括：油箱、控制閥臺、連接管道、液壓缸和蓄能器組，其特征在于，該系統(tǒng)還包括：液壓動力系統(tǒng)、液壓缸流量及容積需求數(shù)學(xué)模型、壓力傳感器和數(shù)據(jù)采集與處理單元；

所述液壓動力系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)出瞬時輸出流量曲線Q1與某個時間段的輸出容積曲線Q2；

所述液壓缸流量及容積需求數(shù)學(xué)模型采集當(dāng)前液壓缸的實(shí)時動作情況，根據(jù)設(shè)定好的模型參數(shù)，計(jì)算出當(dāng)前液壓系統(tǒng)的理論需求流量曲線Q3與某個時間段的需求容積曲線Q4；

其中，構(gòu)建液壓缸流量及容積需求數(shù)學(xué)模型具體包括：液壓系統(tǒng)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)是有序動作的，在一段時間內(nèi)，假如各執(zhí)行機(jī)構(gòu)需求的流量分別是q₁、q₂、q₃、……、q_n，對應(yīng)的容積需求分別是V₁、V₂、V₃、……、V_n，那么在這段時間內(nèi)的總流量需求和總?cè)莘e需求分別是：

q＝q₁+q₂+q₃₊……+q_n (1)

V＝V₁+V₂+V₃₊……+V_n (2)

液壓系統(tǒng)中除了各執(zhí)行機(jī)構(gòu)消耗的流量需求和容積需求外，還有一部分用于補(bǔ)充蓄能器組；高壓液壓油給蓄能器組充油時，蓄能器內(nèi)氮?dú)鈮毫w積變化符合理想氣體狀態(tài)方程：

V_gas＝V₀·(P₀/P_gas)^1/γ (3)

其中，V₀表示蓄能器在t₀時刻內(nèi)部氣體體積，V_gas表示蓄能器在t₁時刻內(nèi)部氣體體積，P₀表示蓄能器在t₀時刻內(nèi)部氣體壓力，P_gas表示蓄能器在t₁時刻內(nèi)部氣體壓力，γ表示等熵指數(shù)，又稱絕熱指數(shù)；

t₀時刻蓄能器內(nèi)壓力油的壓力與P₀一致，t₁時刻蓄能器內(nèi)壓力油的壓力與P_gas一致；如果在t₁-t₀時間內(nèi)液壓系統(tǒng)主泵泵入蓄能器組的壓力油體積為ΔV，則V_gas＝V₀-ΔV，帶入式(1)，得到公式如下：

ΔV＝V₀·(1-(P_gas/P₀)^γ) (4)

由式(4)中可以得出，在一段時間內(nèi)，通過壓力傳感器實(shí)時檢測蓄能器壓力P_gas和P₀，通過蓄能器的初始容積能求出任意初始時刻的V₀，即能求出這段時間內(nèi)的蓄能器容積變化ΔV；對蓄能器容積變化ΔV求導(dǎo)，即能求出蓄能器的流量變化曲線ΔQ；

所述壓力傳感器配合蓄能器組的容量給出理論需求修正曲線ΔQ3與理論需求容積修正曲線ΔQ4；

所述數(shù)據(jù)采集與處理單元實(shí)時采集處理輸出流量Q1與需求流量Q3+ΔQ3、輸出容積Q2與需求容積Q4+ΔQ4數(shù)值之間的差異，在某一時間段內(nèi)，如果偏差超出設(shè)定范圍，則判定為液壓系統(tǒng)中存在不正常的泄漏，從而實(shí)現(xiàn)對液壓系統(tǒng)中的油液泄漏狀態(tài)的檢測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)管道泄漏狀態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)能夠檢測液壓系統(tǒng)中液壓缸、連接管道、控制閥臺的內(nèi)部泄漏與外部泄漏，以及檢測安全溢流閥的非正常溢流狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)管道泄漏狀態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)液壓動力系統(tǒng)由伺服電機(jī)驅(qū)動液壓泵情況下，根據(jù)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)及液壓泵排量，計(jì)算出排出高壓液壓油的容積。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)管道泄漏狀態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)液壓動力單元由異步電機(jī)驅(qū)動變量泵情況下，在管道中安裝流量計(jì)，通過流量計(jì)計(jì)算出系統(tǒng)排出的液壓油容積。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)管道泄漏狀態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于，采集液壓系統(tǒng)中所有液壓缸的動作狀態(tài)，根據(jù)液壓缸參數(shù)及設(shè)定的速度、各位置傳感器和行程開關(guān)，得到液壓缸流量及容積需求數(shù)學(xué)模型，模型配置有修正功能。