[发明专利]液压盘式制动器泄漏及液压油混入空气故障在线诊断方法

摘要

本发明公开了一种液压盘式制动器泄漏及液压油混入空气故障在线诊断方法，在制动器开闸时，分别测量闸片位移、液压缸进口处流量和压强，确定闸片离开制动盘时刻和闸片接触限位开关时刻，再通过、的变化动态特征计算液压缸内流量损失量与液压缸体积之比的积分，对进行定积分得到，对和进行二次多项式拟合得到二次项系数，最后，基于特征量和进行故障检测，结合基于支持向量机的分类模型进行故障分离，并进行故障幅值的估计；本发明能够有效地在线检测矿井提升机液压盘式制动器液压缸泄漏和液压油混入空气两种故障，辨识故障类型，并估计故障幅值，为保障矿井提升机的可靠运行提供了技术条件。

主权项

1.一种液压盘式制动器泄漏及液压油混入空气故障在线诊断方法，其特征在于，该方法包括以下步骤（1）将流量传感器和压力传感器安装在制动器液压油进口处，将位移传感器安装在制动器外壳上，使位移传感器的探头跟随闸片运动；位移传感器、流量传感器和压力传感器分别实时测量开闸信号发出后3秒内的闸片位移、液压缸进口处流量和压强，为时间；（2）确定闸片离开制动盘时刻和闸片接触限位开关时刻；闸片贴紧制动盘时位移为，闸片贴紧限位开关时位移为；整个开闸过程中位移从变为，是满足的最后一个时刻，时刻是满足的第一个时刻；（3）根据步骤2确定的闸片离开制动盘时刻和闸片接触限位开关时刻计算流量损失量与体积之比的积分：式中，为液压缸内油腔体积，，为时刻的液压缸内油腔体积，为液压缸有效作用面积，和分别为步骤1测量得到的液压缸进口处流量和闸片位移；（4）计算变量对时间的定积分，作为特征量：如果大于，则表明液压缸存在泄漏或液压油混入空气，系统存在故障，需要进一步判断故障类型；其中，为故障阈值；（5）判断故障类型，该步骤通过以下子步骤来实现；（5.1）通过实验建立训练样本，每次实验都是使系统处于液压缸泄漏和液压油混入空气两种故障中某一种故障状态；建立训练样本过程中，对每种故障进行多次实验，并且使每次实验的故障幅值不同，对每次实验分别计算特征量和特征量，其中，特征量为对和压强进行二次多项式拟合后得到的二次项系数；分别以和为横、纵坐标构成二维平面，根据故障类型将训练样本分成两个子样本；通过学习得到具有最大边缘超平面的线性决策边界，决策边界将二维平面分为两个子平面，分别代表不同的故障类型；（5.2）根据实测数据计算特征量和，并将其映射到二维平面中，根据其所在的位置，即可确定其故障类型；（6）估计故障幅值，该步骤通过以下子步骤来实现；（6.1）对每种故障进行多次实验，每次实验都设置不同的故障幅值；根据实验所得故障幅值和特征量数据，进一步通过二次多项式拟合得到故障幅值和特征量的映射关系；（6.2）确定实测数据对应的故障类型后，根据相应故障的幅值与的映射关系估计故障幅值。