专利名称：用于机械设备液压系统的故障分析监控系统及方法
技术领域：
本发明涉及机械液压系统故障诊断技术领域，尤其涉及针对机械设备等液压系统的故障分析监控系统及分析监控方法。
背景技术：
目前，国内对机械设备，如起重车液压系统故障诊断已有的方法是针对不同设 备，采用故障树、故障溯源、神经网络等方法，但都存在原因分析不全、标准难以制定的缺 点。液压系统的故障大约有70%是由于油液污染引起的，而固体颗粒污染物引起的液压系 统故障又占总污染磨损故障的60% 70%。要想使系统维持正常运行，必须严格控制系统 油液的污染度，也即要严格控制油液中所含固体颗粒污染物的浓度。因此为了方便实施对 系统油液的污染控制，人们希望能定量地描述和评定系统油液的污染程度。
发明内容
本发明的目的是提供一种机械设备油液系统故障诊断的方法及系统，能够随时对 油液系统测评、监控，并根据测评结果采取相应的处理措施，从而达到更好的维护机械设备 的目的。为了达到上述目的，本发明的技术方案如下一种用于机械设备液压系统的故障分析监控系统，其特征在于具有输入单元，输 入油液污染判断标准；存储单元存储油液污染判断标准、油污检测结果；检测单元，测量 液体中颗粒的数量；判断单元将从检测单元获取的污染度数据和油液污染判断标准进行 比较，判断油污污染度属于设定域值的哪个范围；控制单元根据判断单元的判断结果发 出正常运转、警告、停止运转的指令。还具有显示单元，显示控制单元发出的指令。还具有警告单元，当控制单元发出警告指令时发出警告信息。还具有设备运转控制单元，当控制单元发出停止运转指令时控制设备停止工作。一种用于机械设备液压系统的故障分析监控方法，其特征在于包括以下步骤输 入油液污染判断标准输入步骤，使用传感器检测油污污染步骤，判断油污污染度属于判断 标准的哪个范围的判断步骤，根据判断结果发出正常运转、警告、停止运转指令的控制步 马聚ο还包括显示油污判断结果的显示步骤。还包括当控制步骤发出警告指令时发出警告信息的警告步骤。还包括当控制步骤发出运转停止指令时控制设备停止运转的控制停止运转步骤。在本发明中针对故障测评采取三种标准标准一污染度1正常运转IS04406等级不大于17/14污染度2警告 IS04406等级大于17/14不大于18/15则表明该液压系统的润滑油已严重污染，必须更新全部滑油或对系统滑油进行过滤分离；污染度3 停止运转 IS04406等级大于18/15 则可判定该液压系统处于异常工作状态，润滑油品质已严重劣化，应立即更新全部滑油并停机检修，以防止故障的发生。标准二污染度1 正常运转SAE标准不大于5污染度2 警告 SAE标准大于5不大于6则表明该液压系统的润滑油已严 重污染，必须更新全部滑油或对系统滑油进行过滤分离；污染度3 停止运转SAE标准大于6则可判定该液压系统处于异常工作状态， 润滑油品质已严重劣化，应立即更新全部滑油并停机检修，以防止故障的发生。标准三污染度1正常运转 NAS标准不大于8污染度2警告 NAS标准大于8不大于9则表明该液压系统的润滑油已严重 污染，必须更新全部滑油或对系统滑油进行过滤分离；污染度3停止运转NAS标准大于9，则可判定该液压系统处于异常工作状态，润 滑油品质已严重劣化，应立即更新全部滑油并停机检修，以防止故障的发生。本发明的有益效果是本发明是对设备运行状态下取样进行颗粒计数分析而实现 的，鉴定所需时间短，一般情况下，来样检测时间只需30min，鉴定所需费用低，准确率高，既 可离线检测，也可在线检测。并根据检测结果发出相应指令，可最大限度的维护机械设备 (起重车)液压系统的安全运转。
图1机械设备液压系统故障分析监控系统结构示意2机械设备液压系统故障分析监控系统功能模块3机械设备(起重车)液压系统故障分析监控系统工作流程中100、微处理器101、存储装置102、输入装置103、传感器104、显示装置 105、报警器
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明进行详细说明。 图1是本发明液压系统故障分析系统的结构示意图。图中，101为存储装置，由 HDD (硬盘)、⑶及DVD等光盘存储单元、或者Flash-ROM等半导体存储器等构成，存储起重 车液压系统的检测数据、检测结果以及分等级的存储设定的故障判断标准，该故障判断标 准可以是IS04406——评定液压和润滑系统油液污染度等级标准、SAE标准——润滑油粘度 等级分类标准、NAS平均标准——NAS1638 每IOOml内的最大颗粒数标准。102为输入装 置由键盘、遥控器或者触摸屏等输入设备构成，将用户输入的信息输出到微处理器100中。 103为传感器，可采用激光遮光传感器、遮光法液体颗粒传感器、油液颗粒传感器等，测量油 液内污染物的含量，将测量得到的数据输出到微处理器100中。100为微处理器，可以将获 得的油液内污染物的含量数据与存储装置101保存的事先设定的故障判断范围标准进行 比较，并按照得出油污污染度等级发出相应指示。104为显示装置，由彩色CRT或彩色液晶显示单元等构成，可将来自微处理器100并由未图示的显示驱动器输出的起重车液压系统 的检测数据、检测结果以及其他相关信息等显示在屏幕上。105是报警器，通过声、光输出来 自微处理器100的报警信号。106为起重车运转设备。图2是适用于本发明的液压系统故障分析系统功能模块图。符号201为检测单元， 由上述传感器103等构成，检测油液内污染物的含量。符号202为判断单元，根据存储装置 101存储的故障测评标准，及从检测单元获取的油液内污染物的含量数据判断污染等级。符 号203为控制单元，油液内污染物的含量数据判断污染等级发出正常运转、警告、停止运转 的指令。符号204为报警单元，当得到控制单元发出的警告指令时，以声、光、图像方式对用 户进行警告。符号205为设备运转控制单元，当控制单元发出停止运转指令时控制设备停 止工作。上述符号201 205所示的各个构成部分，分别与控制部200连接，通过该控制部 200控制其动作，该控制部200由微处理器100、图中未示出的RAM等或PC机实现。以下将详细叙述本发明的具体实施方式
。 参照图3说明本发明实施方式的用于起重车液压系统的故障分析监控系统的工 作流程。电源接通后，通过检测单元201检测当前起重车液压系统的液压油的油污度(步 骤S100)。接着，判断单元202根据从检测单元201获取的油污数据和存储在存取器101中 的第1规定值比较是否大于第1规定值，即IS04406等级是否大于17/14、或SAE标准是否 大于5，或NAS标准大于8 (步骤S101)。若判断单元202判断当前油污度小于第1规定值 (步骤SlOl 否)，则返回步骤S100。若判断单元202判断当前油污度大于第1规定值(步 骤SlOl 否)，则警告单元204发出警告指令通过报警装置105或/和显示装置104，以声、 光和/或画面的方式，提示用户液压系统的润滑油已严重污染，必须更新全部滑油或对系 统滑油进行过滤分离(步骤S102)。然后，判断单元202继续根据从检测单元201获取的所 述油污数据和存储在存取器101中的第2规定值比较是否大于第2规定值，即IS04406等 级是否大于18/15、或SAE标准是否大于6，或NAS标准是否大于9 (步骤S103)。若判断单 元202判断当前油污度小于第2规定值(步骤SlOl 否)，则返回步骤S100。若判断单元 202判断当前油污度大于第2规定值(步骤SlOl 否)(则可判定该液压系统处于异常工作 状态，润滑油品质已严重劣化，应立即更新全部滑油并停机检修，以防止故障的发生)。则设 备运转控制单元205发出停止起重车运转指令(步骤S104)。综上，对本发明的实施例进行了说明。但本发明并不限于上述实施例所记述的范 围，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所披露的技术范围内，根据本发明的技术方 案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种用于机械设备液压系统的故障分析监控系统，其特征在于具有输入单元，输入油液污染判断标准；存储单元存储油液污染判断标准、油污检测结果；检测单元，测量液体中颗粒的数量；判断单元将从检测单元获取的污染度数据和油液污染判断标准进行比较，判断油污污染度属于设定域值的哪个范围；控制单元根据判断单元的判断结果发出正常运转、警告、停止运转的指令。
2.根据权利要求1所述的用于机械设备液压系统的故障分析监控系统，其特征在于 还具有显示单元，显示控制单元发出的指令。
3.根据权利要求1或2所述的用于机械设备液压系统的故障分析监控系统，其特征在 于还具有警告单元，当控制单元发出警告指令时发出警告信息。
4.根据权利要求1或2所述的用于机械设备液压系统的故障分析监控系统，其特征在 于还具有设备运转控制单元，当控制单元发出停止运转指令时控制设备停止工作。
5.根据权利要求1所述的用于机械设备液压系统的故障分析监控系统，其特征在于 所述判断标准设定域值，是IS04406标准、SAE标准、NAS标准；其中IS04406等级不大于 17/14、SAE标准不大于5或NAS标准不大于8时所述正常运转；其中IS04406等级大于 17/14不大于18/15、SAE标准大于5不大于6或NAS标准大于8不大于9时所述判断单元 发出警告指令；IS04406等级大于18/15、SAE标准大于6或NAS标准大于9所述判断单元 发出停止运转指令。
6.一种用于机械设备液压系统的故障分析监控方法，其特征在于包括以下步骤输入油液污染判断标准输入步骤，使用传感器检测油污污染步骤，判断油污污染度属于判断标准设定域值的哪个范围的判断步骤，根据判断结果发出正常运转、警告、停止运转指令的控制步骤。
7.根据权利要求6所述得用于机械设备液压系统的故障分析监控方法，其特征在于还 包括显示油污判断结果的显示步骤。
8.根据权利要求6所述得用于机械设备液压系统的故障分析监控方法，其特征在于还 包括当控制步骤发出警告指令时发出警告信息的警告步骤。
9.根据权利要求6所述得用于机械设备液压系统的故障分析监控方法，其特征在于还 包括当控制步骤发出运转停止指令时控制设备停止运转的控制停止运转步骤。
10.根据权利要求6所述得用于机械设备液压系统的故障分析监控方法，其特征在于 所述判断标准设定域值，是IS04406标准、SAE标准、NAS标准；其中IS04406等级不大于 17/14、SAE标准不大于5或NAS标准不大于8时所述正常运转；其中IS04406等级大于 17/14不大于18/15、SAE标准大于5不大于6或NAS标准大于8不大于9时警告；IS04406 等级大于18/15、SAE标准大于6或NAS标准大于9停止运转。
全文摘要
本发明提供一种用于机械设备液压系统的故障分析监控系统及分析监控方法，该系统具有输入单元，存储单元，检测单元，判断单元，控制单元。能够随时对机械设备，如起重油液系统测评、监控，并根据测评结果采取相应的处理措施，从而达到更好的维护起重机的目的。
文档编号F15B19/00GK101865179SQ201010155100
公开日2010年10月20日 申请日期2010年4月23日 优先权日2010年4月23日
发明者魏海军 申请人:大连海事大学;长沙中联重工科技发展股份有限公司