CN117907905A - 一种电磁阀故障检测方法及系统、可读存储介质和电磁阀 - Google Patents

一种电磁阀故障检测方法及系统、可读存储介质和电磁阀 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电磁阀故障检测方法及系统、可读存储介质和电磁阀，故障检测方法包括：在电磁阀工作的情况下，获得电磁阀的压力信号和位移信号；根据压力信号和位移信号，判断电磁阀是否发生故障；在电磁阀发生故障的情况下，根据压力信号、位移信号和电磁阀的检测电压，判断电磁阀的故障原因；其中，根据检测电压，判断电磁阀是否存在电磁线圈故障；根据检测电压和压力信号，判断电磁阀是否存在电磁阀芯故障；根据检测电压、压力信号和位移信号，判断电磁阀是否存在电磁阀进入杂质故障、电磁阀密封处泄漏故障、电磁阀顶杆故障。本发明解决的问题是在检测到电磁阀发生故障的情况下，如何对电磁阀的故障原因进行分析。

Description

一种电磁阀故障检测方法及系统、可读存储介质和电磁阀
技术领域
本发明涉及电磁阀技术领域，具体而言，涉及一种电磁阀故障检测方法及系统、可读存储介质和电磁阀。
背景技术
液压支架是煤矿综采工作面的重要设备之一，而电磁阀作为液压支架中的关键元件，其正常工作对于整个液压系统的稳定性和安全性至关重要。然而，由于工作环境恶劣、使用频率高等因素，电磁阀容易出现各种故障，如卡滞、泄漏、线圈烧毁等，这些故障不仅会影响液压支架的正常工作，严重时甚至可能引发安全事故。因此，对电磁阀的故障进行准确、及时的检测具有极其重要的意义。
现有的电磁控制系统虽然能够监测发生故障的电磁阀，但是没有办法详细判断该电磁阀发生故障的具体原因，只能通过检修人员进行人工检测，这样的检测方式需要大量的工作，效率低下。
发明内容
本发明解决的问题是在检测到电磁阀发生故障的情况下，如何对电磁阀的故障原因进行分析。
为解决上述问题，本发明提供一种电磁阀故障检测方法，故障检测方法包括：在电磁阀工作的情况下，获得电磁阀的压力信号和位移信号；根据压力信号和位移信号，判断电磁阀是否发生故障；在电磁阀发生故障的情况下，根据压力信号、位移信号和电磁阀的检测电压，判断电磁阀的故障原因；其中，根据检测电压，判断电磁阀是否存在电磁线圈故障；根据检测电压和压力信号，判断电磁阀是否存在电磁阀芯故障；根据检测电压、压力信号和位移信号，判断电磁阀是否存在电磁阀进入杂质故障、电磁阀密封处泄漏故障、电磁阀顶杆故障。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：本方案能够在检测到电磁阀发生故障的情况下，对电磁阀的故障原因进行分析，从而得到电磁阀故障的具体原因，由此提高了电磁阀的维修效率，降低了电磁阀的维修成本。具体来说，现有的电磁控制系统虽然能够监测发生故障的电磁阀，但是没有办法详细判断该电磁阀发生故障的具体原因，因此，本方案通过压力信号和位移信号判断电磁阀是否发生故障，当检测到某一电磁阀发生故障时，根据该电磁阀的压力信号、位移信号和电磁阀的检测电压，判断电磁阀的故障原因，其中，压力信号代表电磁阀输出液压信号时的压力值，通过压力信号能够判断电磁阀输出液压油的压力值的大小；位移信号代表电磁阀工作时顶杆位移的情况，通过位移信号能够判断顶杆的移动状态；检测电压代表电磁阀工作时电磁线圈的电压，通过检测电压能够判断电磁线圈的状态；通过压力信号、位移信号和检测电压，判断电磁阀的故障原因。
进一步的，根据压力信号和位移信号，判断电磁阀是否发生故障，包括：在满足压力信号等于第一压力值且位移信号等于第一位移值的情况下，判断电磁阀不发生故障；和/或在满足压力信号不等于第一压力值或位移信号不等于第一位移值的情况下，判断电磁阀发生故障；其中，第一压力值和第一位移值为大于零的常数。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：第一压力值代表电磁阀正常工作时电磁阀的压力大小，第一位移值代表电磁阀正常工作时顶杆的坐标值，通过判断压力信号是否等于第一压力值和位移信号是否等于第一位移值，能够准备判断电磁阀是否发生故障。
进一步的，根据压力信号、位移信号和电磁阀的检测电压，判断电磁阀的故障原因，包括：在电磁阀工作的情况下，获取检测电压；在检测电压满足工作电压范围的情况下，判断电磁阀不存在电磁线圈故障；和/或在检测电压不满足工作电压范围的情况下，判断电磁阀存在电磁线圈故障。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：工作电压范围是电磁阀正常工作时电磁线圈的电压范围，通过判断检测电压是否满足工作电压范围，能够准确的判断电磁线圈是否存在故障。
进一步的，根据压力信号、位移信号和电磁阀的检测电压，判断电磁阀的故障原因，包括：在检测电压满足工作电压范围的情况下，判断压力信号分别与零和第一压力值的大小关系；在压力信号等于零的情况下，判断电磁阀存在电磁阀芯故障。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：电磁阀正常工作时，电磁线圈产生电磁力带动阀芯工作，当检测电压满足工作电压范围时，但压力信号等于零，说明电磁线圈正常工作，因此，可以判断电磁阀芯存在故障。
进一步的，根据压力信号、位移信号和电磁阀的检测电压，判断电磁阀的故障原因，包括：在压力信号大于零且小于第一压力值的情况下，判断位移信号与第一位移值的大小关系；在位移信号小于第一位移值的情况下，判断电磁阀存在电磁阀进入杂质故障。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：当检测电压满足工作电压范围，且压力信号大于零且小于第一压力值的情况下，说明电磁阀的电磁线圈和阀芯正常工作，但是电磁阀提供的压力值不足，此时，若位移信号小于第一位移值，说明电磁阀的顶杆无法达到工作位置，可以判断是电磁阀内存在杂质，以导致电磁阀的顶杆和阀芯无法达到正确的位置，从而使电磁阀的压力值不足，顶杆无法达到正确的位置。
进一步的，根据压力信号、位移信号和电磁阀的检测电压，判断电磁阀的故障原因，包括：在位移信号等于第一位移值的情况下，判断电磁阀存在电磁阀密封处泄漏故障。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：在检测电压满足工作电压范围，且压力信号大于零且小于第一压力值的情况下，若位移信号等于第一位移值，说明顶杆处不存在故障，因此，可以判断是电磁阀的密封处发生泄漏，导致电磁阀的压力信号小于第一压力值。
进一步的，根据压力信号、位移信号和电磁阀的检测电压，判断电磁阀的故障原因，包括：在压力信号等于第一压力值的情况下，控制电磁阀断电；获取电磁阀断电后的位移信号，判断位移信号是否等于第二位移值；在位移信号不等于第二位移值的情况下，判断电磁阀存在电磁阀顶杆故障；其中，第二位移值为常数。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：第二位移值代表顶杆在电磁阀不工作时的位移值，在检测电压满足工作电压范围，且压力信号等于第一压力值的情况下，电磁阀的电磁线圈和阀芯都不存在故障，此时控制电磁线圈断电，顶杆会在复位弹簧的推动下复位，获取此时的位移信号，若位移信号不等于第二位移值，说明顶杆未复位，因此可以判断电磁阀顶杆故障。
本发明还提供一种故障检测系统包括：检测模块，检测模块用于在电磁阀工作的情况下，获得电磁阀的压力信号和位移信号；判断模块，判断模块用于根据压力信号和位移信号，判断电磁阀是否发生故障；故障检测模块，故障检测模块用于在电磁阀发生故障的情况下，根据压力信号、位移信号和电磁阀的检测电压，判断电磁阀的故障原因。
与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过多个模块之间的协作，在检测到电磁阀发生故障的情况下，对电磁阀的故障原因进行分析，从而存在故障的电磁阀的故障，提高了维修的效率，降低了维修的成本。
本发明还提供一种可读存储介质，可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如上述技术方案中任一项的故障检测方法的步骤。
本发明还提供一种电磁阀，电磁阀实现如上述技术方案中任一项的故障检测方法的步骤。
采用本发明的技术方案后，能够达到如下技术效果：
本方案能够在检测到电磁阀发生故障的情况下，对电磁阀的故障原因进行分析，从而存在故障的电磁阀的故障，提高了维修的效率，降低了维修的成本。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的故障检测方法的流程示意图；
图2为本发明实施例二提供的故障检测系统的结构框图；
附图标记说明：
100、故障检测系统；110、检测模块；120、判断模块；130、故障检测模块。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
实施例一：
如图1所示，本实施例提供了一种电磁阀故障检测方法，故障检测方法包括：
S100：在电磁阀工作的情况下，获得电磁阀的压力信号和位移信号；
S200：根据压力信号和位移信号，判断电磁阀是否发生故障；
S300：在电磁阀发生故障的情况下，根据压力信号、位移信号和电磁阀的检测电压，判断电磁阀的故障原因；
其中，根据检测电压，判断电磁阀是否存在电磁线圈故障；根据检测电压和压力信号，判断电磁阀是否存在电磁阀芯故障；根据检测电压、压力信号和位移信号，判断电磁阀是否存在电磁阀进入杂质故障、电磁阀密封处泄漏故障、电磁阀顶杆故障。
需要说明的，本实施例中电磁阀为电磁先导阀，电磁先导阀能够通过控制液压油来控制与电磁先导阀相通的主阀工作。为满足工作需要，本实施例中电磁阀能够在通电工作时保持开启。
具体的，电磁阀通过压力传感器检测电磁阀的压力值，并输出压力信号；电磁阀通过位移传感器检测电磁阀的顶杆的位置值并输出位移信号。
进一步的，根据压力信号和位移信号，判断电磁阀是否发生故障，包括：在满足压力信号等于第一压力值且位移信号等于第一位移值的情况下，判断电磁阀不发生故障；和/或在满足压力信号不等于第一压力值或位移信号不等于第一位移值的情况下，判断电磁阀发生故障；其中，第一压力值和第一位移值为大于零的常数。
需要说明的，第一压力值代表电磁阀正常工作时电磁阀的压力大小，同时是使主阀工作的压力值，压力信号小于第一压力值代表电磁阀为主阀提供的液压压力不足以使主阀开始工作。
需要说明的，第一位移值代表电磁阀正常工作时顶杆的坐标值，位移信号比第一位移值小代表着此处顶杆未达到工作位置，位移信号等于第一位移值代表顶杆达到工作位置。
具体的，当压力信号等于第一压力值且位移信号等于第一位移值时，说明电磁阀提供的液压压力能够使主阀工作，并且顶杆正常工作，说明电磁阀不存在故障。当压力信号不等于第一压力值或位移信号不等于第一位移值时，说明电磁阀提供的液压压力不能够使主阀工作，或者电磁阀的顶杆未达到工作位置，此时说明电磁阀无法正常工作，需要进行维修。
进一步的，根据压力信号、位移信号和电磁阀的检测电压，判断电磁阀的故障原因，包括：在电磁阀工作的情况下，获取检测电压；在检测电压满足工作电压范围的情况下，判断电磁阀不存在电磁线圈故障；和/或在检测电压不满足工作电压范围的情况下，判断电磁阀存在电磁线圈故障。
具体的，电磁阀通过电信号传感器检测电磁阀工作时电磁线圈的电压，并输出为检测电压。
具体的，工作电压范围是指在电磁线圈正常状态的情况下，电磁阀工作时电磁线圈的电压范围，当电磁线圈发生故障时，会导致电磁阀停止工作，因此在判断电磁阀的故障原因时，应该先排查电磁线圈是否发生故障，以避免因为电磁线圈发生故障导致电磁阀出现其他问题而发生误判的情况。
进一步的，根据压力信号、位移信号和电磁阀的检测电压，判断电磁阀的故障原因，包括：在检测电压满足工作电压范围的情况下，判断压力信号分别与零和第一压力值的大小关系；在压力信号等于零的情况下，判断电磁阀存在电磁阀芯故障。
具体的，压力信号等于零代表电磁阀完全未工作，发生此故障的原因是电磁线圈发生故障而导致阀芯不工作，或者是电磁阀的阀芯存在故障，通过判断检测电压和工作电压范围的关系判断是否存在电磁线圈故障，若不存在电磁线圈故障，且压力信号等于零，则可以判断电磁阀存在电磁阀芯故障。
进一步的，根据压力信号、位移信号和电磁阀的检测电压，判断电磁阀的故障原因，包括：在压力信号大于零且小于第一压力值的情况下，判断位移信号与第一位移值的大小关系；在位移信号小于第一位移值的情况下，判断电磁阀存在电磁阀进入杂质故障。
具体的，当有杂质进入电磁阀的阀芯或动铁芯时，会造成电磁阀的压力值不足，顶杆不能达到正确位置的情况，因此当检测电压满足工作电压范围，且压力信号大于零且小于第一压力值的情况下，说明电磁阀的电磁线圈和阀芯正常工作，但是电磁阀提供的压力值不足，此时，若位移信号小于第一位移值，说明电磁阀的顶杆无法达到工作位置，可以判断是电磁阀阀芯或动铁芯内存在杂质，以导致电磁阀的顶杆和阀芯无法达到正确的位置，从而使电磁阀的压力值不足。
进一步的，根据压力信号、位移信号和电磁阀的检测电压，判断电磁阀的故障原因，包括：在位移信号等于第一位移值的情况下，判断电磁阀存在电磁阀密封处泄漏故障。
具体的，当电磁阀的密封处发生泄漏时，会造成电磁阀的压力值不足，此时顶杆能够达到正确的位置，因此当检测电压满足工作电压范围，且压力信号大于零且小于第一压力值的情况下，且移信号等于第一位移值，说明电磁阀的压力值不足，顶杆正常，可以判断是电磁阀的密封处发生泄漏。
进一步的，根据压力信号、位移信号和电磁阀的检测电压，判断电磁阀的故障原因，包括：在压力信号等于第一压力值的情况下，控制电磁阀断电；获取电磁阀断电后的位移信号，判断位移信号是否等于第二位移值；在位移信号不等于第二位移值的情况下，判断电磁阀存在电磁阀顶杆故障；其中，第二位移值为常数。
需要说明的，第二位移值为电磁阀未工作时，顶杆初始所在位置的坐标值，其中第二位移值小于第一位移值。
具体的，电磁阀顶杆故障是指顶杆不能正确的根据电磁线圈提供的电磁力工作或电磁阀不工作时顶杆不能正确回弹到初始位置，因此在检测电压满足工作电压范围，且压力信号等于第一压力值的情况下，说明电磁线圈、阀芯都不存在故障，此时控制电磁线圈断电，顶杆会在复位弹簧的推动下复位，获取此时的位移信号，若位移信号不等于第二位移值，说明顶杆未复位，因此可以判断电磁阀顶杆故障。
实施例二：
如图2所示，本实施例提供了一种故障检测系统100包括：
检测模块110，检测模块110用于在电磁阀工作的情况下，获得电磁阀的压力信号和位移信号；
判断模块120，判断模块120用于根据压力信号和位移信号，判断电磁阀是否发生故障；
故障检测模块130，故障检测模块130用于在电磁阀发生故障的情况下，根据压力信号、位移信号和电磁阀的检测电压，判断电磁阀的故障原因。
实施例三：
本实施例提供了一种可读存储介质，可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如实施例一的故障检测方法的步骤。
上述可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。可读存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(Read Only Memory；以下简称：ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory；以下简称：EPROM)或闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
实施例四：
本实施例提供了一种电磁阀，电磁阀设置有处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如上述实施例中的电磁阀的故障检测方法。
具体的，电磁阀在实现上述实施例中的电磁阀的故障检测方法时，具备了上述实施例中电磁阀的故障检测方法的所有技术特征以及所有有益效果，此处不再作一一赘述。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种电磁阀故障检测方法，其特征在于，所述故障检测方法包括：
在所述电磁阀工作的情况下，获得所述电磁阀的压力信号和位移信号；
根据所述压力信号和所述位移信号，判断所述电磁阀是否发生故障；
在所述电磁阀发生故障的情况下，根据所述压力信号、所述位移信号和所述电磁阀的检测电压，判断所述电磁阀的故障原因；
其中，根据所述检测电压，判断所述电磁阀是否存在电磁线圈故障；
根据所述检测电压和所述压力信号，判断所述电磁阀是否存在电磁阀芯故障；
根据所述检测电压、所述压力信号和所述位移信号，判断所述电磁阀是否存在电磁阀进入杂质故障、电磁阀密封处泄漏故障、电磁阀顶杆故障；
所述根据所述压力信号和所述位移信号，判断所述电磁阀是否发生故障，包括：
在满足所述压力信号等于第一压力值且所述位移信号等于第一位移值的情况下，判断所述电磁阀不发生故障；和/或
在满足所述压力信号不等于所述第一压力值或所述位移信号不等于所述第一位移值的情况下，判断所述电磁阀发生故障；
其中，所述第一压力值和所述第一位移值为大于零的常数。
2.根据权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于，所述根据所述压力信号、所述位移信号和所述电磁阀的检测电压，判断所述电磁阀的故障原因，包括：
在所述电磁阀工作的情况下，获取所述检测电压；
在所述检测电压满足工作电压范围的情况下，判断所述电磁阀不存在所述电磁线圈故障；和/或
在所述检测电压不满足所述工作电压范围的情况下，判断所述电磁阀存在所述电磁线圈故障。
3.根据权利要求2所述的故障检测方法，其特征在于，所述根据所述压力信号、所述位移信号和所述电磁阀的检测电压，判断所述电磁阀的故障原因，包括：
在所述检测电压满足所述工作电压范围的情况下，判断所述压力信号分别与零和所述第一压力值的大小关系；
在所述压力信号等于零的情况下，判断所述电磁阀存在所述电磁阀芯故障。
4.根据权利要求3所述的故障检测方法，其特征在于，所述根据所述压力信号、所述位移信号和所述电磁阀的检测电压，判断所述电磁阀的故障原因，包括：
在所述压力信号大于零且小于所述第一压力值的情况下，判断所述位移信号与所述第一位移值的大小关系；
在所述位移信号小于所述第一位移值的情况下，判断所述电磁阀存在所述电磁阀进入杂质故障。
5.根据权利要求4所述的故障检测方法，其特征在于，所述根据所述压力信号、所述位移信号和所述电磁阀的检测电压，判断所述电磁阀的故障原因，包括：
在所述位移信号等于所述第一位移值的情况下，判断所述电磁阀存在所述电磁阀密封处泄漏故障。
6.根据权利要求3所述的故障检测方法，其特征在于，所述根据所述压力信号、所述位移信号和所述电磁阀的检测电压，判断所述电磁阀的故障原因，包括：
在所述压力信号等于所述第一压力值的情况下，控制所述电磁阀断电；
获取所述电磁阀断电后的所述位移信号，判断所述位移信号是否等于第二位移值；
在所述位移信号不等于所述第二位移值的情况下，判断所述电磁阀存在所述电磁阀顶杆故障；
其中，所述第二位移值为常数。
7.一种电磁阀故障检测系统，其特征在于，所述故障检测系统包括：
检测模块，所述检测模块用于在所述电磁阀工作的情况下，获得所述电磁阀的压力信号和位移信号；
判断模块，所述判断模块用于根据所述压力信号和所述位移信号，判断所述电磁阀是否发生故障；
故障检测模块，所述故障检测模块用于在所述电磁阀发生故障的情况下，根据所述压力信号、所述位移信号和所述电磁阀的检测电压，判断所述电磁阀的故障原因；
其中，所述根据所述压力信号和所述位移信号，判断所述电磁阀是否发生故障，包括：
在满足所述压力信号等于第一压力值且所述位移信号等于第一位移值的情况下，判断所述电磁阀不发生故障；和/或
在满足所述压力信号不等于所述第一压力值或所述位移信号不等于所述第一位移值的情况下，判断所述电磁阀发生故障；
其中，所述第一压力值和所述第一位移值为大于零的常数。
8.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的故障检测方法的步骤。
9.一种电磁阀，其特征在于，所述电磁阀实现如权利要求1至6中任一项所述的故障检测方法的步骤。
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