CN106151170A - 一种液压系统的故障诊断方法、装置及翻车机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工程机械领域，公开了一种液压系统的故障诊断方法、装置及翻车机，所述故障诊断方法包括：接收使用所述液压系统的工程机械的当前工况以及所述当前工况下的工况参数；以及根据所述工况参数与针对所述当前工况下的工况参数的预定范围来确定所述液压系统的故障情况。如此能够快速查找故障原因，减少故障排查时间，即提高了工作效率，又降低了维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种液压系统的故障诊断方法、装置及翻车机。
背景技术
液压系统在工程机械中的应用极为广泛，例如翻车机执行机构采用液压来驱动，液压系统的正常工作对工程机械的作业质量有着很重要的影响。通常情况下，翻车机之类的工程机械，其工作环境恶劣，如此导致液压元件发生故障的概率较高，而且液压系统中的元件众多，一旦出现故障其排查时间很长，这对生产造成严重影响。
目前，当翻车机液压系统出现故障时，通常是根据设备维护人员的经验来逐个检查液压元件，以便最终确定发生故障的元件。该方法依赖于维护人员的工作经验，并且其排查顺序带有一定的盲目性。如此极大降低了翻车机的生产效率，提高了其维护成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种液压系统的故障诊断方法、装置及翻车机，该故障诊断方法能够快速查找故障原因，减少故障排查时间，即提高了工作效率，又降低了维护成本。
为了实现上述目的，本发明提供一种液压系统的故障诊断方法，所述故障诊断方法包括：接收使用所述液压系统的工程机械的当前工况以及所述当前工况下的工况参数；以及根据所述工况参数与针对所述当前工况下的工况参数的预定范围来确定所述液压系统的故障情况。
优选地，根据所述工况参数与针对所述当前工况下的工况参数的预定范围来确定所述液压系统的故障情况包括：在所述工况参数与所述工况参数的预定范围相匹配的情况下，确定所述液压系统发生对应于所述工况参数的预定范围的故障类型。
优选地，所述故障诊断方法还包括：存储故障发生的时间、工况参数、故障原因及故障诊断分析说明。
优选地，所述工况参数为压力和/或电流。
优选地，所述工程机械为翻车机，所述当前工况为以下中的一者：压车器和靠车板关闭；压车器和靠车板已经关闭但未翻转；所述翻车机翻转20-35度；所述翻车机翻转70-80度；所述翻车机翻转120-135度；压车器和靠车板打开；压车器和靠车板打开且车厢推出。
相应地，本发明还提供一种液压系统的故障诊断装置，所述故障诊断装置包括：接收模块，用于接收使用所述液压系统的工程机械的当前工况以及所述当前工况下的工况参数；以及处理模块，用于根据所述工况参数与针对所述当前工况下的工况参数的预定范围来确定所述液压系统的故障情况。
优选地，所述处理模块，用于在所述工况参数与所述工况参数的预定范围相匹配的情况下，确定所述液压系统发生对应于所述工况参数的预定范围的故障类型。
优选地，所述故障诊断装置还包括存储模块，用于存储故障发生的时间、工况参数、故障原因及故障诊断分析说明。
优选地，所述工况参数为压力和/或电流。
优选地，所述工程机械为翻车机，所述当前工况为以下中的一者：压车器和靠车板关闭；压车器和靠车板已经关闭但未翻转；所述翻车机翻转20-35度；所述翻车机翻转70-80度；所述翻车机翻转120-135度；压车器和靠车板打开；压车器和靠车板打开且车厢推出。
相应地，本发明还提供一种翻车机，所述翻车机包括：上述故障诊断装置；检测装置，用于检测所述工程机械的当前工况及所述当前工况下的工况参数；以及发送装置，用于将所述当前工况及所述工况参数发送至所述故障诊断装置的接收模块。
通过上述技术方案，根据使用所述液压系统的工程机械的当前工况下的工况参数及针对所述当前工况下的工况参数的预定范围来确定所述液压系统的故障情况。如此能够快速查找故障原因，减少故障排查时间，即提高了工作效率，又降低了维护成本。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明提供的液压系统的故障诊断方法的流程图；
图2是根据本发明一种实施方式提供的液压系统的故障诊断方法的流程图；
图3是根据本发明提供的液压系统的故障诊断装置的结构示意图；
图4是根据本发明一种实施方式提供的液压系统的故障诊断装置的结构示意图；以及
图5是根据本发明提供的翻车机的结构示意图。
附图标记说明
30 诊断装置 31 接收模块
32 处理模块 33 存储模块
40 检测装置 50 发送装置
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
图1是根据本发明提供的液压系统的故障诊断方法的流程图。如图1所示，在步骤11处，接收使用所述液压系统的工程机械的当前工况以及所述当前工况下的工况参数；以及在步骤12处，根据所述工况参数与针对所述当前工况下的工况参数的预定范围来确定所述液压系统的故障情况。如此能够快速查找故障原因，减少故障排查时间，即提高了工作效率，又降低了维护成本。
工程机械的工况不同，其液压系统中个液压元件的工作情况会不同，因此各工况参数的正常数值也会不同。工况参数可以是压力和/或电流，对于液压系统，压力时其重要参数，因此优选地，可以将压力作为工况参数来进行监测。可以通过例如在数据库中针对不同工况存储液压系统正常情况下的压力值或压力范围，当所接收到的压力不等于所存储的压力值或超出所储存的压力范围时，可以确定液压系统出现故障。
进一步地，根据所述工况参数与针对所述当前工况下的工况参数的预定范围来确定所述液压系统的故障情况包括：在所述工况参数与所述工况参数的预定范围相匹配的情况下，确定所述液压系统发生对应于所述工况参数的预定范围的故障类型。如此能够确定故障类型，进而根据故障类型来确定发生故障的液压元件。
其中，可以在数据库中针对不同工况存储液压系统不同故障类型下的压力值或压力范围，当所接收到的压力等于某一故障类型(第一故障，对应于第一液压元件的故障)下的压力值或处于某一故障类型下的压力范围内的时候，能够确定液压系统发生第一故障，并且该故障是由于第一液压元件发生故障而引起的。
另外，在实际运行中，如果液压系统出现故障，而该故障并未记录在数据库中，例如，压力值不符合所存储的任何一个压力值，此时可以进行故障类型确定(例如通过人工确定)，在确定故障类型后，可以将该故障类型存储至数据库中，以便用于以后的故障检测中。
在确定液压系统故障后，所述故障诊断方法还可以包括：存储故障发生的时间、工况参数、故障原因及故障诊断分析说明。以便工作人员能够了解液压系统的历史故障情况，以有利于液压系统的维护。
对于翻车机来说，翻车机的工作过程是属于间歇性工作过程的，其带有明显的周期性。因此，根据翻车机的工艺特点可以但不限于将一个工作周期划分为7个工作阶段，压车器和靠车板关闭；压车器和靠车板已经关闭但未翻转；所述翻车机翻转20-35度；所述翻车机翻转70-80度；所述翻车机翻转120-135度；压车器和靠车板打开；压车器和靠车板打开且车厢推出。即翻车机的所述当前工况可以为上述项中的一者。
以下将通过具体实施方式来详细描述本发明，但是应该注意的是，本发明并不限制于此。
本发明的一种实施方式中，以在线监测为前提和基础来进行翻车机的液压系统的故障诊断，因为只有准确地监测到液压系统的工况参数(例如压力)，才能保证诊断结果的正确性。
在该实施方式中，故障诊断所采用的元素可以主要包括临时数据库、人机交互界面、推理机、知识库、知识库维护、阶段数据库和故障库7部分。
其中，临时数据库是接收并存储液压系统的压力信号的，并且通过不断的删除旧数据来实现数据库的更新。
人机交互界面上显示了翻车机所处的工作阶段(即工况)和各测压点的压力数据。
推理机和知识库是相互配合进行工作的，所述推理机可以使用简单的压力比较判断推理，例如通过硬件比较器或软件程序来实现。知识库是整个故障诊断系统的核心，是将所出现的诊断经验(例如故障类型)进行整理，并存储在知识库中。
对于知识库的维护，操作人员可以以管理员身份对工况参数的预定范围进行修改，例如对压力比较的阈值进行修改，并且可以实现新故障的添加。
阶段数据库是用来存储不同工作阶段的压力数据，通过它可以生成压力变化趋势曲线来对液压系统的工作状态进行评估。
故障库是存储液压系统故障诊断结果的，其可以包括故障发生的时间、各测压点的压力、故障原因和故障诊断分析说明等等。
图2是根据本发明一种实施方式提供的液压系统的故障诊断方法的流程图。
如图2所示，在步骤21处，接收液压系统各测压电的压力信号，更新临时数据库中的数据，对于压力信号的接收，由于翻车机在工况变化时，压力信号在短时间内时变化的，需要经过一段时间后方能稳定下来，因此优选地所接收的压力信号应该是工况变化后经过一段时间的压力信号，以保证所接收到的压力信号的准确性。
在步骤22处，将所接收到的压力信号与知识库中存储的预设范围进行比较。
在步骤23处，判断压力信号是否与正常预设范围相匹配，即压力信号是否处于翻车机正常运行情况下的压力范围内。
如果压力信号与正常预设范围相匹配，则返回至步骤21处。
如果压力信号与正常预设范围不相匹配，则在步骤24处，判断压力信号是否与故障预设范围相匹配，即压力信号是否处于翻车机某一故障情况下的压力范围内。
如果压力信号与故障预设范围相匹配，则在步骤25处，确定液压系统出现所述压力范围所对应的故障；并在步骤26处，将故障信息存储至故障库中，例如故障发生的时间、各测压点的压力、故障原因和故障诊断分析说明等等。还可以将故障情况通过人机交互界面来呈现给操作者，使得操作者能够及时采取合适的措施。
如果压力信号与故障预设范围不相匹配，则在步骤27处，将新的故障类型以及压力的预设范围增加至知识库中，以备后续使用。
如上所述，在该实施方式中，将在线状态监测到的压力信号作为液压系统故障诊断的输入参数，根据现场实际经验总结的诊断规则(不同故障类型所对应的预定范围)作为判断依据，将压力数据逐条与诊断规则进行匹配，如果匹配成功则输出诊断结果，并将结果储存在故障库中。如果与故障类型对应的预定范围匹配失败，则说明系统工作正常或系统发生新故障，在发生新的故障的情况下，可以在知识库中添加新的故障诊断规则，例如针对新故障的压力预定范围。其中，诊断规则的判断条件是选取发生故障时压力变化最为明显的故障特征，同时为了保证液压系统故障诊断不会发生误报可以使每一个诊断规则唯一的对于一个诊断结果，这就要求各条诊断规则是互斥的。
对于本发明提供的液压系统的故障诊断方法，可以通过将SQL server数据库、VB语言与故障经验相结合，实现快速在线自动诊断。诊断过程尅主要分为4个步骤：1.对接收到的压力信号进行处理，通过查询语句将翻车机不同工作阶段的数据提取出来；2.将不同工况的压力数据与对应阶段的诊断规则的判断条件相比较；3.如果诊断规则的判断条件满足，则输出该判断条件所对应的诊断结果；如果所接收的压力与所有的判断条件都不匹配，则说明液压系统工作正常或出现新的故障；4.将发生故障时刻的压力数据、诊断结果等故障信息保存到故障库中。
图3是根据本发明提供的液压系统的故障诊断装置的结构示意图。
如图3所示，本发明提供的液压系统的故障诊断装置可以包括：接收模块31，用于接收使用所述液压系统的工程机械的当前工况以及所述当前工况下的工况参数(例如压力和/或电流)；以及处理模块32，用于根据所述工况参数与针对所述当前工况下的工况参数的预定范围来确定所述液压系统的故障情况。如此能够快速查找故障原因，减少故障排查时间，即提高了工作效率，又降低了维护成本。
其中，所述处理模块32，用于在所述工况参数与所述工况参数的预定范围相匹配的情况下，确定所述液压系统发生对应于所述工况参数的预定范围的故障类型。
为了工作人员能够了解液压系统的历史故障情况，以便有利于对液压系统进行维护。如图4所示，所述故障诊断装置还可以包括存储模块，用于存储故障发生的时间、工况参数、故障原因及故障诊断分析说明。
相应地，如图5所示，本发明还提供一种翻车机，所述翻车机包括：上述故障诊断装置30；检测装置40，用于检测所述工程机械的当前工况及所述当前工况下的工况参数(压力和/或电流)；以及发送装置50，用于将所述当前工况及所述工况参数发送至所述故障诊断装置的接收模块，与所述检测装置40及所述故障诊断装置30的接收模块31连接。
其中，检测装置40可以包括检测当前工况的工况检测器及压力传感器或电流检测器。检测装置40检测到的工况及工况参数可以经由发送装置50发送给接收模块31。
工况检测器可以通过换向阀的控制信号和翻车机的翻转角度信号来判断系统的不同工况。
本发明提供的故障诊断方法和故障诊断装置可以实现翻车机液压系统的压力参数的实时显示，当压力超出正常范围时能够进行提醒；而且可以实现故障的自动在线诊断，并对数据进行分类储存，生成趋势曲线以便于技术人员分析；自动生成了故障库，可以帮助技术人员了解系统的薄弱环节；并可以知识库的进行维护，增加新的故障类型。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (11)
1.一种液压系统的故障诊断方法，其特征在于，所述故障诊断方法包括：
接收使用所述液压系统的工程机械的当前工况以及所述当前工况下的工况参数；以及
根据所述工况参数与针对所述当前工况下的工况参数的预定范围来确定所述液压系统的故障情况。
2.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于，根据所述工况参数与针对所述当前工况下的工况参数的预定范围来确定所述液压系统的故障情况包括：
在所述工况参数与所述工况参数的预定范围相匹配的情况下，确定所述液压系统发生对应于所述工况参数的预定范围的故障类型。
3.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于，所述故障诊断方法还包括：存储故障发生的时间、工况参数、故障原因及故障诊断分析说明。
4.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于，所述工况参数为压力和/或电流。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的故障诊断方法，其特征在于，所述工程机械为翻车机，所述当前工况为以下中的一者：
压车器和靠车板关闭；
压车器和靠车板已经关闭但未翻转；
所述翻车机翻转20-35度；
所述翻车机翻转70-80度；
所述翻车机翻转120-135度；
压车器和靠车板打开；
压车器和靠车板打开且车厢推出。
6.一种液压系统的故障诊断装置，其特征在于，所述故障诊断装置包括：
接收模块，用于接收使用所述液压系统的工程机械的当前工况以及所述当前工况下的工况参数；以及
处理模块，用于根据所述工况参数与针对所述当前工况下的工况参数的预定范围来确定所述液压系统的故障情况。
7.根据权利要求6所述的故障诊断装置，其特征在于，所述处理模块，用于在所述工况参数与所述工况参数的预定范围相匹配的情况下，确定所述液压系统发生对应于所述工况参数的预定范围的故障类型。
8.根据权利要求6所述的故障诊断装置，其特征在于，所述故障诊断装置还包括存储模块，用于存储故障发生的时间、工况参数、故障原因及故障诊断分析说明。
9.根据权利要求6所述的故障诊断装置，其特征在于，所述工况参数为压力和/或电流。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的故障诊断装置，其特征在于，所述工程机械为翻车机，所述当前工况为以下中的一者：
压车器和靠车板关闭；
压车器和靠车板已经关闭但未翻转；
所述翻车机翻转20-35度；
所述翻车机翻转70-80度；
所述翻车机翻转120-135度；
压车器和靠车板打开；
压车器和靠车板打开且车厢推出。
11.一种翻车机，其特征在于，所述翻车机包括：
权利要求6-10中任一项所述的故障诊断装置；
检测装置，用于检测所述工程机械的当前工况及所述当前工况下的工况参数；以及
发送装置，用于将所述当前工况及所述工况参数发送至所述故障诊断装置的接收模块。
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