[发明专利]液压缸内泄漏检测方法及其在TBM撑靴液压缸中的应用

说明书

本发明公开了一种液压缸内泄漏检测方法及其在TBM撑靴液压缸中的应用，包括以下步骤：S1、获取液压缸在预定时间tsubgt;1/subgt;内的行程数据；S2、对获取到的液压缸行程数据进行清洗和分割；S3、获取液压缸在每一个指定时间段的压力数据并进行筛选；S4、对筛选出的各组压力数据分别进行小波分解与重构；S5、计算各阶高频重构信号的能量在原始压力信号总能量中的占比，判定液压缸是否发生内泄漏。本发明仅通过TBM撑靴液压缸的压力数据和行程数据便完成了对TBM撑靴液压缸内泄漏的检测，无需依据TBM撑靴液压缸的几何参数等信息建立复杂的物理模型，提升了计算速度和检测效率。

技术领域

本发明涉及隧道掘进机、液压缸内泄漏检测技术领域，更具体的说是涉及一种液压缸内泄漏检测方法及其在TBM撑靴液压缸中的应用。

背景技术

撑靴液压缸是全断面隧道掘进机(TBM)支撑系统中的重要部件，在TBM掘进过程中不光要给TBM提供足够的支撑力，还要负责调整TBM的位姿。由于撑靴液压缸经常工作在强振动和高压的状态下，随着时间的推移，液压缸的密封件、活塞杆、缸体等元件极易发生损伤，进而导致撑靴液压缸出现泄漏、支撑力不足、稳定性差等故障，严重影响TBM的正常掘进，造成难以估量的经济损失和安全隐患。因此，有必要及时对TBM撑靴液压缸进行内泄漏检测。

现有技术中虽然有一些可以检测液压缸内泄漏的方法，但这些方法大多只适用于实验条件下的液压缸，这些液压缸通常在恒定的负载和工作周期下进行往复运动，并加装了流量、振动、应变等多类型的传感器，其中还有一些方法需要进一步依靠液压缸的几何参数和工况信息建立精确的内泄漏物理模型。而受现场施工的影响，TBM的撑靴液压缸在工作过程中既没有明确的工作周期，也难以安装多余的传感器，采集到的数据很容易受到噪声和掘进工况的干扰，因此利用目前的诊断方法进行内泄漏检测往往会产生较大的误差。

因此，如何提供一种适用于TBM撑靴液压缸，且能够推广普及至其他液压缸的内泄漏检测方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种液压缸内泄漏检测方法及其在TBM撑靴液压缸中的应用，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种液压缸内泄漏检测方法，包括以下步骤：

S1、获取液压缸在预定时间t₁内的行程数据；

S2、对获取到的液压缸行程数据进行清洗和分割；

S3、获取液压缸在每一个指定时间段的压力数据并进行筛选；

S4、对筛选出的各组压力数据分别进行小波分解与重构；

S5、计算各阶高频重构信号的能量在原始压力信号总能量中的占比，判定液压缸是否发生内泄漏。

优选的，在上述一种液压缸内泄漏检测方法中，在步骤S1中，预定时间t₁的设定至少保证液压缸能够经历一次由最大行程点附近收回到起始位置附近的过程。

优选的，在上述一种液压缸内泄漏检测方法中，步骤S2具体包括以下步骤：

S2.1、检测该段数据中有无行程极大值点，若该段数据内无行程极大值点，则判定步骤S1获取到的行程数据为无效数据，则返回至步骤S1并对步骤S1中的预定时间t₁进行调整；

S2.2、依次判定步骤S2.1中的各行程极大值点是否为液压缸回收的初始计时点；

S2.3、找到与步骤S2.2中得到的每一个行程极大值点相对应的行程极小值点，若无法找到与某一行程极大值点相对应的行程极小值点，则判定该行程极大值点无效，需将其剔除；