CN110886743B - 一种掘进机液压系统故障自诊断方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种掘进机液压系统故障自诊断方法，液压缩回至终点，控制阀装置输入固定信号，左侧液压缸和右侧液压缸匀速伸出，液压缸匀速伸出过程中，采集传感器测量值，同一时刻数据计算SQ1/SQ3比值与1.59±0.05进行对比，如相等则判定液压缸内泄露正常，如不相等则判定液压缸内泄露异常，掘进机液压泵、马达的信号采集及故障诊断方法为启动主电机泵组，待系统压力稳定后，多路阀输入控制信号，液压马达带载运转，测量液压马达b泄漏油口流量，SQ2测量值小于3L/min液压马达正常，SQ2测量值大于3L/min，马达已经失效。通过压力及流量的采集及系统逻辑的自动判断快速排查故障，缩短因故障停机的时间，提高生产效率。

Description

一种掘进机液压系统故障自诊断方法
技术领域
本发明涉及一种掘进机液压系统故障自诊断方法，具体为液压系统技术领域。
背景技术
目前掘进机液压系统故障自诊断方法尚属空白，目前判断故障主要由技术人员亲临现场凭借经验进行判断，会存在如下缺点：1.液压系统故障往往比较隐蔽，成因也比较复杂，故障排查耗时耗力，并且容易造成误判断，影响效率。2.需要故障判断人员亲临现场进行判断，井下环境恶劣，具备危险性，不符合国家减员增效大趋势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种掘进机液压系统故障自诊断方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种掘进机液压系统故障自诊断方法包含掘进机液压缸信号采集及故障诊断和掘进机液压泵、马达的信号采集及故障诊断两种诊断方法，其中掘进机液压缸信号采集及故障诊断方法中液压缸信号采集系统包含左侧液压缸、左侧平衡阀、SP1传感器、SQ1传感器、右侧液压缸、右侧平衡阀、SP2传感器、SQ3传感器、控制阀装置和SP0传感器，左侧平衡阀一端通过液压管路与左侧液压缸的底部连接，左侧平衡阀另一端经SP1传感器与左侧液压缸的顶部通过液压管路连接，且左侧平衡阀与控制阀装置连接，控制阀装置与SQ1传感器连接，右侧平衡阀通过液压管路与右侧液压缸的底部连接，右侧平衡阀通过液压管路和SP2传感器与右侧液压缸的顶部连接，且右侧平衡阀与控制阀装置连接，控制阀装置与SQ3传感器连接，SP0传感器与控制阀装置连接，掘进机液压缸信号采集及故障诊断方法为：将液压缸缩回至终点，控制阀装置输入固定信号，使得左侧液压缸和右侧液压缸匀速伸出，液压缸匀速伸出过程中，采集SQ1传感器、SQ3传感器、SP0传感器、SP1传感器、SP2传感器的测量值，液压缸运行全行程均进行取值，并存储，数据采集完成后，进入数据分析过程，同一时刻数据计算SQ1/SQ3比值与1.59±0.05进行对比，如相等则判定液压缸内泄露正常，如不相等则判定液压缸内泄露异常，判定异常后依据SP1和SP2值进行判定是左侧液压缸内泄还是右侧液压缸内泄，或两侧液压缸同时内泄，如SP1大于2Mpa则判定左侧液压缸内泄异常，如SP2大于2Mpa则判定右侧液压缸内泄异常，如果SP1和SP2同时大于2Mpa，则判定为两侧液压缸同时内泄异常，判定异常的液压缸，则控制系统提示更换对应的液压缸。
掘进机液压泵、马达的信号采集及故障诊断方法中液压泵、马达的信号采集系统包含换向装置、液压马达、SP1压力信号传感器、SP2压力信号传感器、ST1温度信号传感器、ST2温度信号传感器和SQ2传感器，换向装置通过管路与液压马达连接，且其中一个管路上安装有SP1压力信号传感器和ST1温度信号传感器，另外一个管路上安装有SP2压力信号传感器和ST2温度信号传感器，且液压马达与SQ2传感器连接，掘进机液压泵、马达的信号采集及故障诊断方法为启动主电机泵组，待系统压力稳定后，换向装置输入控制信号，液压马达b带载运转，调整供油压力到100bar，将马达转速调整到100PRM，后开始测量液压马达泄漏油口流量，SQ2测量值小于3L/min液压马达正常，SQ2测量值大于3L/min，判定液压马达容积效率下降严重，马达已经失效，控制系统提示更换液压马达。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过压力及流量的采集及系统逻辑的自动判断快速排查故障，避免因技术人员经验不足而引起的误判断。缩短因故障停机的时间，提高生产效率。
不需要技术人员亲临现场，系统会自动进行故障判断，并给出处理意见。
附图说明
图1为本发明液压缸信号采集系统的结构示意图；
图2为本发明液压泵、马达的信号采集系统的结构示意图；
图3为本发明掘进机液压缸信号采集及故障诊断流程图；
图4为本发明掘进机液压泵、马达的信号采集及故障诊断流程图。
附图标记：左侧液压缸1-1、左侧平衡阀1-2、SP1传感器1-3、SQ1传感器1-4、右侧液压缸2-1、右侧平衡阀2-2、SP2传感器2-3、SQ3传感器2-4、控制阀装置1、SP0传感器3、换向装置a、液压马达b、SP1压力信号传感器c1、SP2压力信号传感器c2、ST1温度信号传感器d1、ST2温度信号传感器d2和SQ2传感器e。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种掘进机液压系统故障自诊断方法包含掘进机液压缸信号采集及故障诊断和掘进机液压泵、马达的信号采集及故障诊断，参照图所示，其中掘进机液压缸信号采集及故障诊断方法中液压缸信号采集系统包含左侧液压缸1-1、左侧平衡阀1-2、SP1传感器1-3、SQ1传感器1-4、右侧液压缸2-1、右侧平衡阀2-2、SP2传感器2-3、SQ3传感器2-4、控制阀装置1和SP0传感器3，左侧平衡阀1-2一端通过液压管路与左侧液压缸1-1的底部连接，左侧平衡阀1-2另一端经SP1传感器1-3与左侧液压缸1-1的顶部通过液压管路连接，且左侧平衡阀1-2与控制阀装置1连接，控制阀装置1与SQ1传感器1-4连接，右侧平衡阀2-2通过液压管路与右侧液压缸2-1的底部连接，右侧平衡阀2-2通过液压管路和SP2传感器2-3与右侧液压缸2-1的顶部连接，且右侧平衡阀2-2与控制阀装置1连接，控制阀装置1与SQ3传感器2-4连接，SP0传感器3与控制阀装置1连接，参照图3所示，掘进机液压缸信号采集及故障诊断方法为：将液压缸缩回至终点，控制阀装置1输入固定信号，使得左侧液压缸1-1和右侧液压缸2-1匀速伸出，液压缸匀速伸出过程中，采集SQ1传感器1-4、SQ3传感器2-4、SP0传感器3、SP1传感器1-3、SP2传感器2-3的测量值，液压缸运行全行程均进行取值，并存储，数据采集完成后，进入数据分析过程，同一时刻数据计算SQ1/SQ3比值与1.59±0.05进行对比，如相等则判定液压缸内泄露正常，如不相等则判定液压缸内泄露异常，判定异常后依据SP1和SP2值进行判定是左侧液压缸1-1内泄还是右侧液压缸2-1内泄，或两侧液压缸同时内泄，如SP1大于2Mpa则判定左侧液压缸1-1内泄异常，如SP2大于2Mpa则判定右侧液压缸2-1内泄异常，如果SP1和SP2同时大于2Mpa，则判定为两侧液压缸同时内泄异常，判定异常的液压缸，则控制系统提示更换对应的液压缸。
参照图2所示，掘进机液压泵、马达的信号采集及故障诊断方法中液压泵、马达的信号采集系统包含换向装置a、液压马达b、SP1压力信号传感器c1、SP2压力信号传感器c2、ST1温度信号传感器d1、ST2温度信号传感器d2和SQ2传感器e，换向装置a通过管路与液压马达b连接，且其中一个管路上安装有SP1压力信号传感器c1和ST1温度信号传感器d1，另外一个管路上安装有SP2压力信号传感器c2和ST2温度信号传感器d2，且液压马达b与SQ2传感器e连接，参照图4所示，掘进机液压泵、马达的信号采集及故障诊断方法为启动主电机泵组，待系统压力稳定后，换向装置a输入控制信号，液压马达b带载运转，调整供油压力到100bar，将马达转速调整到100PRM，后开始测量液压马达b泄漏油口流量，SQ2测量值小于3L/min液压马达正常，SQ2测量值大于3L/min，判定液压马达容积效率下降严重，马达已经失效，控制系统提示更换液压马达。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种掘进机液压系统故障自诊断方法，其特征在于：所述诊断方法包含掘进机液压缸信号采集及故障诊断方法和掘进机液压泵、马达的信号采集及故障诊断方法这两种诊断方法；
所述的掘进机液压缸信号采集及故障诊断方法中液压缸信号采集系统包含左侧液压缸(1-1)、左侧平衡阀(1-2)、SP1传感器(1-3)、SQ1传感器(1-4)、右侧液压缸(2-1)、右侧平衡阀(2-2)、SP2传感器(2-3)、SQ3传感器(2-4)、控制阀装置(1)和SP0传感器(3)，SP1传感器、SP2传感器、SP0传感器用于检测压力，SQ1传感器、SQ3传感器用于检测流量，左侧平衡阀(1-2)一端通过液压管路与左侧液压缸(1-1)的底部无杆腔连接，左侧平衡阀(1-2)另一端经SP1传感器(1-3)与左侧液压缸(1-1)的顶部有杆腔通过液压管路连接，控制阀装置(1)与SQ1传感器(1-4)连接，右侧平衡阀(2-2)一端通过液压管路与右侧液压缸(2-1)的底部无杆腔连接，右侧平衡阀(2-2)另一端通过液压管路和SP2传感器(2-3)与右侧液压缸(2-1)的顶部有杆腔连接，掘进机液压缸信号采集及故障诊断方法为：将液压缸缩回至终点，控制阀装置(1)输入固定信号，使得左侧液压缸(1-1)和右侧液压缸(2-1)匀速伸出，控制阀装置的第一端与左侧平衡阀的第三端和右侧平衡阀的第三端均连接，控制阀装置的第二端与左侧平衡阀的第四端和右侧平衡阀的第四端均连接，控制阀装置的第三端与SQ1传感器连接，控制阀装置的第四端与SQ3传感器连接，SP0传感器(3)与控制阀装置(1)的第一端连接；左侧平衡阀的第三端经过左侧平衡阀的一端与左侧液压缸的无杆腔连接，左侧平衡阀的第四端经过左侧平衡阀的另一端与左侧液压缸的有杆腔连接，右侧平衡阀的第三端经过右侧平衡阀的一端与右侧液压缸的无杆腔连接，右侧平衡阀的第四端经过右侧平衡阀的另一端与右侧液压缸的有杆腔连接，液压缸匀速伸出过程中，采集SQ1传感器(1-4)、SQ3传感器(2-4)、SP0传感器(3)、SP1传感器(1-3)、SP2传感器(2-3)的测量值，液压缸运行全行程均进行取值，并存储，数据采集完成后，进入数据分析过程，同一时刻数据计算SQ1/SQ3比值与1.59±0.05进行对比，如相等则判定液压缸内泄露正常，如不相等则判定液压缸内泄露异常，判定异常后依据SP1和SP2值进行判定是左侧液压缸(1-1)内泄还是右侧液压缸(2-1)内泄，或两侧液压缸同时内泄，如SP1大于2Mpa则判定左侧液压缸(1-1)内泄异常，如SP2大于2Mpa则判定右侧液压缸(2-1)内泄异常，如果SP1和SP2同时大于2Mpa，则判定为两侧液压缸同时内泄异常，判定异常的液压缸，则控制系统提示更换对应的液压缸；
所述的掘进机液压泵、马达的信号采集及故障诊断方法中液压泵、马达 的信号采集系统包含换向装置(a)、液压马达(b)、SP1压力信号传感器(c1)、SP2压力信号传感器(c2)、ST1温度信号传感器(d1)、ST2温度信号传感器(d2)和SQ2传感器(e)，SQ2传感器用于检测流量，换向装置(a)通过管路与液压马达(b)连接，且其中一个管路上安装有SP1压力信号传感器(c1)和ST1温度信号传感器(d1)，另外一个管路上安装有SP2压力信号传感器(c2)和ST2温度信号传感器(d2)，且液压马达(b)的泄漏油口与SQ2传感器(e)连接，掘进机液压泵、马达的信号采集及故障诊断方法为启动主电机泵组，待液压系统压力稳定后，换向装置(a)输入控制信号，液压马达(b)带载运转，调整供油压力到100bar，将液压马达转速调整到100PRM，后开始测量液压马达(b)泄漏油口流量，SQ2测量值小于3L/min液压马达正常，SQ2测量值大于3L/min，判定液压马达容积效率下降严重，液压马达已经失效，控制系统提示更换液压马达。
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