CN101865179A

CN101865179A - 用于机械设备液压系统的故障分析监控系统及方法

Info

Publication number: CN101865179A
Application number: CN 201010155100
Authority: CN
Inventors: 魏海军
Original assignee: Dalian Maritime University; Changsha Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Development Co Ltd
Current assignee: Dalian Maritime University; Changsha Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Development Co Ltd
Priority date: 2010-04-23
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2010-10-20

Abstract

本发明提供一种用于机械设备液压系统的故障分析监控系统及分析监控方法，该系统具有输入单元，存储单元，检测单元，判断单元，控制单元。能够随时对机械设备，如起重油液系统测评、监控，并根据测评结果采取相应的处理措施，从而达到更好的维护起重机的目的。

Description

用于机械设备液压系统的故障分析监控系统及方法

技术领域

本发明涉及机械液压系统故障诊断技术领域，尤其涉及针对机械设备等液压系统的故障分析监控系统及分析监控方法。

背景技术

目前，国内对机械设备，如起重车液压系统故障诊断已有的方法是：针对不同设备，采用故障树、故障溯源、神经网络等方法，但都存在原因分析不全、标准难以制定的缺点。液压系统的故障大约有70％是由于油液污染引起的，而固体颗粒污染物引起的液压系统故障又占总污染磨损故障的60％～70％。要想使系统维持正常运行，必须严格控制系统油液的污染度，也即要严格控制油液中所含固体颗粒污染物的浓度。因此为了方便实施对系统油液的污染控制，人们希望能定量地描述和评定系统油液的污染程度。

发明内容

本发明的目的是提供一种机械设备油液系统故障诊断的方法及系统，能够随时对油液系统测评、监控，并根据测评结果采取相应的处理措施，从而达到更好的维护机械设备的目的。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于机械设备液压系统的故障分析监控系统，其特征在于具有：输入单元，输入油液污染判断标准；存储单元：存储油液污染判断标准、油污检测结果；检测单元，测量液体中颗粒的数量；判断单元：将从检测单元获取的污染度数据和油液污染判断标准进行比较，判断油污污染度属于设定域值的哪个范围；控制单元：根据判断单元的判断结果发出正常运转、警告、停止运转的指令。

还具有显示单元，显示控制单元发出的指令。

还具有警告单元，当控制单元发出警告指令时发出警告信息。

还具有设备运转控制单元，当控制单元发出停止运转指令时控制设备停止工作。

一种用于机械设备液压系统的故障分析监控方法，其特征在于包括以下步骤：输入油液污染判断标准输入步骤，使用传感器检测油污污染步骤，判断油污污染度属于判断标准的哪个范围的判断步骤，根据判断结果发出正常运转、警告、停止运转指令的控制步骤。

还包括显示油污判断结果的显示步骤。

还包括当控制步骤发出警告指令时发出警告信息的警告步骤。

还包括当控制步骤发出运转停止指令时控制设备停止运转的控制停止运转步骤。

在本发明中针对故障测评采取三种标准：

标准一：

污染度1 正常运转 ISO4406等级不大于17/14

污染度2 警告 ISO4406等级大于17/14不大于18/15 则表明该液压系统的润滑油已严重污染，必须更新全部滑油或对系统滑油进行过滤分离；

污染度3 停止运转 ISO4406等级大于18/15 则可判定该液压系统处于异常工作状态，润滑油品质已严重劣化，应立即更新全部滑油并停机检修，以防止故障的发生。

标准二：

污染度1 正常运转 SAE标准不大于5

污染度2 警告 SAE标准大于5不大于6则表明该液压系统的润滑油已严重污染，必须更新全部滑油或对系统滑油进行过滤分离；

污染度3 停止运转 SAE标准大于6则可判定该液压系统处于异常工作状态，润滑油品质已严重劣化，应立即更新全部滑油并停机检修，以防止故障的发生。

标准三：

污染度1 正常运转 NAS标准不大于8

污染度2 警告 NAS标准大于8不大于9则表明该液压系统的润滑油已严重污染，必须更新全部滑油或对系统滑油进行过滤分离；

污染度3 停止运转 NAS标准大于9，则可判定该液压系统处于异常工作状态，润滑油品质已严重劣化，应立即更新全部滑油并停机检修，以防止故障的发生。

本发明的有益效果是：本发明是对设备运行状态下取样进行颗粒计数分析而实现的，鉴定所需时间短，一般情况下，来样检测时间只需30min，鉴定所需费用低，准确率高，既可离线检测，也可在线检测。并根据检测结果发出相应指令，可最大限度的维护机械设备(起重车)液压系统的安全运转。

附图说明

图1机械设备液压系统故障分析监控系统结构示意图

图2机械设备液压系统故障分析监控系统功能模块图

图3机械设备(起重车)液压系统故障分析监控系统工作流程图

图中：100、微处理器 101、存储装置 102、输入装置 103、传感器 104、显示装置 105、报警器

具体实施方式

下面，参照附图对本发明进行详细说明。

图1是本发明液压系统故障分析系统的结构示意图。图中，101为存储装置，由HDD(硬盘)、CD及DVD等光盘存储单元、或者Flash-ROM等半导体存储器等构成，存储起重车液压系统的检测数据、检测结果以及分等级的存储设定的故障判断标准，该故障判断标准可以是ISO4406——评定液压和润滑系统油液污染度等级标准、SAE标准——润滑油粘度等级分类标准、NAS平均标准——NAS1638：每100ml内的最大颗粒数标准。102为输入装置由键盘、遥控器或者触摸屏等输入设备构成，将用户输入的信息输出到微处理器100中。103为传感器，可采用激光遮光传感器、遮光法液体颗粒传感器、油液颗粒传感器等，测量油液内污染物的含量，将测量得到的数据输出到微处理器100中。100为微处理器，可以将获得的油液内污染物的含量数据与存储装置101保存的事先设定的故障判断范围标准进行比较，并按照得出油污污染度等级发出相应指示。104为显示装置，由彩色CRT或彩色液晶显示单元等构成，可将来自微处理器100并由未图示的显示驱动器输出的起重车液压系统的检测数据、检测结果以及其他相关信息等显示在屏幕上。105是报警器，通过声、光输出来自微处理器100的报警信号。106为起重车运转设备。

图2是适用于本发明的液压系统故障分析系统功能模块图。符号201为检测单元，由上述传感器103等构成，检测油液内污染物的含量。符号202为判断单元，根据存储装置101存储的故障测评标准，及从检测单元获取的油液内污染物的含量数据判断污染等级。符号203为控制单元，油液内污染物的含量数据判断污染等级发出正常运转、警告、停止运转的指令。符号204为报警单元，当得到控制单元发出的警告指令时，以声、光、图像方式对用户进行警告。符号205为设备运转控制单元，当控制单元发出停止运转指令时控制设备停止工作。上述符号201～205所示的各个构成部分，分别与控制部200连接，通过该控制部200控制其动作，该控制部200由微处理器100、图中未示出的RAM等或PC机实现。

以下将详细叙述本发明的具体实施方式。

参照图3说明本发明实施方式的用于起重车液压系统的故障分析监控系统的工作流程。

电源接通后，通过检测单元201检测当前起重车液压系统的液压油的油污度(步骤S100)。接着，判断单元202根据从检测单元201获取的油污数据和存储在存取器101中的第1规定值比较是否大于第1规定值，即ISO4406等级是否大于17/14、或SAE标准是否大于5，或NAS标准大于8(步骤S101)。若判断单元202判断当前油污度小于第1规定值(步骤S101：否)，则返回步骤S100。若判断单元202判断当前油污度大于第1规定值(步骤S101：否)，则警告单元204发出警告指令通过报警装置105或/和显示装置104，以声、光和/或画面的方式，提示用户液压系统的润滑油已严重污染，必须更新全部滑油或对系统滑油进行过滤分离(步骤S102)。然后，判断单元202继续根据从检测单元201获取的所述油污数据和存储在存取器101中的第2规定值比较是否大于第2规定值，即ISO4406等级是否大于18/15、或SAE标准是否大于6，或NAS标准是否大于9(步骤S103)。若判断单元202判断当前油污度小于第2规定值(步骤S101：否)，则返回步骤S100。若判断单元202判断当前油污度大于第2规定值(步骤S101：否)(则可判定该液压系统处于异常工作状态，润滑油品质已严重劣化，应立即更新全部滑油并停机检修，以防止故障的发生)。则设备运转控制单元205发出停止起重车运转指令(步骤S104)。

综上，对本发明的实施例进行了说明。但本发明并不限于上述实施例所记述的范围，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于机械设备液压系统的故障分析监控系统，其特征在于具有：

输入单元，输入油液污染判断标准；

存储单元：存储油液污染判断标准、油污检测结果；

检测单元，测量液体中颗粒的数量；

判断单元：将从检测单元获取的污染度数据和油液污染判断标准进行比较，判断油污污染度属于设定域值的哪个范围；

控制单元：根据判断单元的判断结果发出正常运转、警告、停止运转的指令。

2.根据权利要求1所述的用于机械设备液压系统的故障分析监控系统，其特征在于：还具有显示单元，显示控制单元发出的指令。

3.根据权利要求1或2所述的用于机械设备液压系统的故障分析监控系统，其特征在于：还具有警告单元，当控制单元发出警告指令时发出警告信息。

4.根据权利要求1或2所述的用于机械设备液压系统的故障分析监控系统，其特征在于：还具有设备运转控制单元，当控制单元发出停止运转指令时控制设备停止工作。

5.根据权利要求1所述的用于机械设备液压系统的故障分析监控系统，其特征在于：所述判断标准设定域值，是ISO4406标准、SAE标准、NAS标准；其中ISO4406等级不大于17/14、SAE标准不大于5或NAS标准不大于8时所述正常运转；其中ISO4406等级大于17/14不大于18/15、SAE标准大于5不大于6或NAS标准大于8不大于9时所述判断单元发出警告指令；ISO4406等级大于18/15、SAE标准大于6或NAS标准大于9所述判断单元发出停止运转指令。

6.一种用于机械设备液压系统的故障分析监控方法，其特征在于包括以下步骤：

输入油液污染判断标准输入步骤，

使用传感器检测油污污染步骤，

判断油污污染度属于判断标准设定域值的哪个范围的判断步骤，

根据判断结果发出正常运转、警告、停止运转指令的控制步骤。

7.根据权利要求6所述得用于机械设备液压系统的故障分析监控方法，其特征在于还包括显示油污判断结果的显示步骤。

8.根据权利要求6所述得用于机械设备液压系统的故障分析监控方法，其特征在于还包括当控制步骤发出警告指令时发出警告信息的警告步骤。

9.根据权利要求6所述得用于机械设备液压系统的故障分析监控方法，其特征在于还包括当控制步骤发出运转停止指令时控制设备停止运转的控制停止运转步骤。

10.根据权利要求6所述得用于机械设备液压系统的故障分析监控方法，其特征在于所述判断标准设定域值，是ISO4406标准、SAE标准、NAS标准；其中ISO4406等级不大于17/14、SAE标准不大于5或NAS标准不大于8时所述正常运转；其中ISO4406等级大于17/14不大于18/15、SAE标准大于5不大于6或NAS标准大于8不大于9时警告；ISO4406等级大于18/15、SAE标准大于6或NAS标准大于9停止运转。