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新会路灯车租赁,蓬江路灯车租赁,鹤山路灯车租赁   变幅液压系统换向阀卡死故障诊断方法?
新闻分类:公司新闻   作者:admin    发布于:2021-11-114    文字:【】【】【

      新会路灯车租赁,蓬江路灯车租赁,鹤山路灯车租赁   变幅液压系统换向阀卡死故障诊断方法?   利用提出的故障模拟方法,调节通过换向阀的液阻变化来模拟阀芯卡死故障;根据键合图故障建模方法,建立可以模拟换向阀卡死故障的功率键合图模型;将键合图与解析冗余关系结合的方法应用到换向阀卡死的故障诊断仿真模型中,首先根据建立的键合图故障模型建立残差计算方程组,通过调节阀芯位移控制阀口开度改变阀芯液阻来模拟换向阀卡死故障,其次利用提出的基于模型的故障诊断仿真方法,在MATLAB  Simulink 中建立变幅液压系统故障仿真子模型、残差计算子模型与阀值计算子模型,最终输出残差与阀值比较曲线,利用提出的故障判断依据来确定故障有无与故障位置。 

  (1)建立残差及阀值计算数学模型 变幅液压缸伸出时,根据液压工作原理,对此运行工况的模型进行简化如下:将定量泵与溢流阀简化为恒压源eS ,可忽略溢流阀对系统动态特性的影响;此工况下仅平衡阀中的单向阀工作,顺序阀不工作,故忽略键合图模型中平衡阀元件。 

 

  

 (2)故障注入与诊断仿真模型 : 在 Simulink 平台上搭建变幅系统仿真子模型,利用残差、阀值计算数学方程,搭建系统残差、自适应阀值计算子模型,最后连接各子模型创建变幅液压系统故障诊断仿真模型。系统仿真子模型包括实际模型和标称模型,实际模型是仿真实际液压系统,即注入故障的仿真模型。标称模型是模拟液压系统无故障的仿真模型。 现根据上文提出的故障模拟方案,在系统仿真子模型的实际模型中注入换向阀卡死故障信息,已知换向阀右侧接通,如果阀芯没有卡死,功率键合图中液阻 R1 R3会跟随阀芯位移增加而减小,但如果阀芯卡死在某一位置处,则液阻不变。故可以通过不变的液阻来模拟换向阀阀芯卡死的情况,通过阀芯位移控制模块来控制换向阀开口液阻从而注入故障信息。本文主要是模拟换向阀卡死在 80%开口度的情况,此时控制换向阀开口度的液阻函数其中, F(t) 为液阻随时间变化函数, t 为时间参数, R 为最大液阻常数,13 51.710 Ns/m

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3)故障诊断仿真分析 :基于 Simulink 实现变幅液压系统故障诊断仿真,以 3.2t 随车起重机变幅液压系统参数进行设置,对比故障注入与故障诊断结果,来分析这种基于残差的故障诊断仿真方法的可行性。 

 

      功率键合图仿真参数设置 

    参量  名称  数值 

     Se  定量泵压力(N/m2  2.1×107 

     Se1  油箱压力(N/m2  0 

     MSe  油缸负载(N  4000 

     C2  液压缸无杆腔液容(m5/N  1.78×10-13 

     C1  液压缸有杆腔液容(m5/N  7.82×10-13 

     Im  液压缸活塞质量(kg   10 

     A1  液压缸无杆腔面积(m2  9.49×10-3 

     A2  液压缸有杆腔面积(m2  4.47×10-3 

 

    

      根据模拟换向阀卡死故障的液阻函数,对实际模型中阀芯位移控制部分进行建模,故障诊断仿真结果,纵坐标为无量纲,横坐标为仿真时间。分析仿真结果,看发现只有中残差超出故障阀值,即11rd Fd ,表明其出现故障,进一步观察发现,此时大约在 9s 后,诊断出液压系统故障,这是因为在 8s 时的阀口液阻为 6.8×1011Ns/m5,并一直保持,所以换向阀通过流量较小,诊断出系统有故障。  

 

 

     通过对比残差与阀值,可得到此时系统运行状态向量为为 C=[1,0,0,0,0,],经对照故障特征矩阵,可以得到系统运行状态向量与液阻R3的故障特征向量C=[1,0,0,0,0,]一致,说明 R3 是一个故障参数,即换向阀故障。故障诊断结果与信息注入一致,表明键合图建模方法与解析冗余理论相结合的基于模型的故障诊断方法在变幅液压系统的故障诊断应用中是可行的。此外,对比可以看到,故障诊出时间与注入时间相差 1s 左右,进一步表明了该诊断方法的时效性。

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点击次数:103  更新时间:2021-11-11  【打印此页】  【关闭

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