[发明专利]一种液压柱塞泵的故障诊断方法及系统

说明书

本发明涉及一种液压柱塞泵的故障诊断方法及系统，具体步骤如下：开启正常液压柱塞泵样本，设置数据采集参数；将振动信号传输至振动采集卡；将流量信号、压力信号、温度信号、压差信号传输至数据采集卡；便携式工控机确定正常液压柱塞泵运行参数阈值或区间，建立正常液压柱塞泵信号数据库；开启工作液压柱塞泵，然后与正常液压柱塞泵信号数据库对比，进行有无故障判断。本发明不仅使故障判断更全面、准确；而且具有丰富的信息、变化快捷、延时性低、采集方便，可快速精确判断出柱塞泵运行状况；最后，本发明可以实现对液压柱塞泵健康状况进行实时监测，无需完全拆解故障柱塞泵，逐一检查零件，提高了液压柱塞泵故障检测和维修效率。

技术领域

本发明涉及机械设备故障诊断技术领域，具体为一种液压柱塞泵的故障诊断方法及系统。

背景技术

柱塞泵是液压系统的供能元件、为整个系统提供着动力，已被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合，如航空航天、交通、冶金制造和工程机械等领域。柱塞泵常工作在大负载、冲击频繁等“恶劣”环境下，易造成故障，导致整个设备出现输出不稳定、甚至停机等问题，严重的会影响到人员生命安全。因此准确及时地了解柱塞泵的健康状况非常重要。

目前对柱塞泵的处理一般依靠人工检修，通常需要将柱塞泵拆离，安装在柱塞泵试验台上，通过检测油液污染度、油温等参数判断柱塞泵是否正常。但由于柱塞泵内部结构十分复杂，各参数之间是高度非线性的，具有耦合性质，且油温等参数具有延后性，所以基于单一信息往往难以及时进行准确判断柱塞泵的健康状况。而且对柱塞泵故障诊断时需要拆下进行诊断，根据故障类型，对柱塞泵进行维修，维修完毕后再安装回去，无法对柱塞泵的故障进行实时性诊断。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种液压柱塞泵的故障诊断方法及系统。目的在于提供一种以柱塞泵泵壳的振动信号为主，辅以出口压力、进口压力、回油压力、壳体温度、流量等信号建立柱塞泵数据库，对信号进行分析，从而对柱塞泵进行在线健康状况诊断，简化了液压柱塞泵的故障诊断的过程，且提高了实时性的液压柱塞泵的故障诊断方法及系统。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种液压柱塞泵的故障诊断方法，具体步骤如下：

(S1)开启正常液压柱塞泵样本，设置数据采集参数；

(S2)采集正常液压柱塞泵样本上的振动信号，将振动信号传输至振动采集卡，并通过振动采集卡将振动信号转换成数字信号后发送至便携式工控机上；

(S3)采集正常液压柱塞泵样本中油管路上的流量信号及压力信号、正常液压柱塞泵样本中的温度信号、正常液压柱塞泵样本中回油滤油器两端的压差信号，将流量信号及压力信号、温度信号、压差信号传输至数据采集卡，并通过数据采集卡转换成数字信号后发送至便携式工控机上；

(S4)便携式工控机根据步骤(S2)、(S3)中接收到的数字信号进行信号处理，确定正常液压柱塞泵运行参数阈值、区间，建立正常液压柱塞泵信号数据库；

(S5)开启工作液压柱塞泵，重复步骤(S1)至步骤(S4)，然后与正常液压柱塞泵信号数据库对比，进行有无故障判断。

进一步地，所述步骤(S1)中数据采集参数的设置包括电机额定转速为4200r/min，正常液压柱塞泵样本工作负载为28Mpa，振动采集卡和数据采集卡的采样频率为45kHz，采样点数为90000、每种工况采样150组振动信号、流量信号、压力信号、温度信号、压差信号，每组采样2S。

进一步地，所述步骤(S2)中采集正常液压柱塞泵样本上的振动信号包括轴承外侧壳体的振动信号、配流盘外侧壳体的振动信号、以及柱塞泵端盖的振动信号。

进一步地，所述步骤(S3)中采集正常液压柱塞泵样本中油管路上的流量信号包括进油管路的进口流量信号、出油管路的出口流量信号、以及回油管路的回油流量信号。