[发明专利]一种液压系统的油液污染在线监测装置及监测方法

说明书

本发明涉及一种液压系统的油液污染在线监测装置及监测方法，通过在线监测液压系统的温度、压力和油液污染颗粒等参数，利用灰色预测模型建立温度、压力和油液污染颗粒变化预测曲线来评估液压系统油液污染程度，根据温度、压力、磨粒含量与故障之间的关联性，给出检查和维修建议，并反馈给技术人员，从而达到故障预警和视情维修的目的，可以及时发现液压系统的潜在故障，通过维修避免后续严重事故的发生，保障设备的有效运行，延长其工作寿命。

技术领域

本发明属于液压系统故障检测与预估技术，涉及一种液压系统的油液污染在线监测方法。

背景技术

液压系统在运行过程中由于各部件之间不可避免地有磨损现象，导致液压系统中产生磨损颗粒并混入到油液中，液压油液因受到污染而使油滤堵塞，被堵塞后的油滤使得液压油液的黏度增加，系统内因摩擦而产生的热量急剧增长，导致油温及系统温度升高；油滤堵塞会使系统供油不足，导致系统压力下降，影响系统运行效率。油液中的各种固体颗粒污染物既是引起机械部件磨损失效的原因，同时也是部件发生磨损后的产物，其中蕴含着大量的表征机械内部磨损状态的信息。因此，通过监测技术对油液污染颗粒的监测可以及早发现潜在故障，消除或降低油液污染所造成的影响，避免元件损坏，有效的提高液压系统的工作效率和使用寿命。

目前油液污染监测技术主要分为两类：离线监测和在线监测。离线监测是通过定期现场对油液样本取样，再送至实验室进行样本分析。这类方法所得到的污染数据精确，但是送检时间过长，监测周期长，无法根据复杂的工况反映出液压系统实时的工作状态，无法及时发现系统中潜在的故障。在线监测是通过传感器对正在运作的液压系统进行监测，可以实时的得到有关数据，监测速度快，及时反映出系统的工作状态信息，是实现液压系统主动预防性维护的重要手段之一。

专利公开号CN102562560A提出一种能够实时检测液压泵磨损状况的实时检测方法。该发明在液压泵壳体回油过滤器两端并联接入油液颗粒计数器，并在计数器前后装有集成式过滤管接头和集成式限流管接头，这样保证了进入计数器的过油流量始终是平稳的小流量。但是该方法的监测对象单一，没有考虑液压系统运行温度、压力对流量的影响，使得监测出的结果不够精确。

专利公开号CN 102147404A提供一种润滑油污染度监测方法与装置，采用复合活塞缸的形式，监测由于5μm和15μm颗粒堵塞所造成的活塞位移来估测油液的污染程度，该装置克服现有的油液污染监测装置设备复杂、成本高及测定方法繁琐等不足。但是液压系统运行时温度和压力的变化范围大，对流量堵塞的活塞位移也具有一定的影响，这使得该方法得到的结果精确度不高，无法做到预测故障。

发明内容

本发明解决的技术问题是：本发明的目的是提出一种能够实时监测液压系统油液污染状况的方法，该方法能够在不影响系统正常工作的前提下，通过在线监测液压系统的温度、压力和油液污染颗粒等参数，利用灰色预测模型建立温度、压力和油液污染颗粒变化预测曲线来评估液压系统油液污染程度，并结合历史数据库和油液污染的知识库，根据温度、压力、磨粒含量与故障之间的关联性，给出检查和维修建议，并反馈给技术人员，从而达到故障预警和视情维修的目的，可以及时发现液压系统的潜在故障，通过维修避免后续严重事故的发生，保障设备的有效运行，延长其工作寿命。

本发明的技术方案是：一种液压系统的油液污染在线监测装置，包括油箱、控制器、执行器、自动颗粒计数器、计算机和液压泵；油箱将液压油传入液压泵，经液压泵增压处理后传入控制器，经控制器根据系统油压初始预定值增压或降压处理后传入执行器和自动颗粒计数器，执行器经过执行作业后将液压油回油至控制器，经控制器降压处理后回油至油箱；在液压泵和执行器的进口和出口处分别设有传感器，用于监测四个点的压力值和温度值；自动颗粒计数器监测油液中的磨损颗粒；当监测值大于初始所设阈值时，计算机输出报警信号至警示灯，进行报警；当监测值小于初始所设阈值时，整个装置正常工作。

本发明的进一步技术方案是：一种液压系统的油液污染在线监测装置的监测方法，包括以下步骤：