一种液压电磁阀故障综合诊断方法及系统与流程

本申请属于液压控制系统设计，特别涉及一种液压电磁阀故障综合诊断方法及系统。

背景技术：

1、液压电磁阀广泛应用于航空、航天、工程机械和工业控制等的液压控制系统领域，用于液压油路换向和油路通断控制。但液压电磁阀存在电磁铁开短路、导阀卡滞、主阀芯卡滞等故障模式，这些故障模式都会导致系统功能失效，但是没有有效措施对液压电磁阀内部故障进行有效监控和判断，导致故障定位困难。

2、因此如何对液压电磁阀的内部故障进行有效监控是一个需要解决的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供了一种液压电磁阀故障综合诊断方法及系统，以解决现有技术中难以对液压电磁阀进行有效监控的问题。

2、本申请的技术方案是：一种液压电磁阀故障综合诊断方法，包括：

3、控制器发出电磁铁驱动指令，电磁铁通电并带动电磁阀内的主阀芯工作；而后霍尔开关工作信号、电磁铁电流信号、控制腔压力传感器和出口压力传感器的压力信号反馈至控制器内，控制器根据反馈的信号判断电磁阀的工作状态；

4、设定电磁铁最大工作电流和最小工作电流，控制器根据电磁铁电流信号进行判断，当电磁铁回路电流大于最大工作电流第一设定比例或者电磁铁回路电流小于最小工作电流第一设定比例，则判定电磁铁故障；否则电磁铁正常工作；

5、设定供压压力和回油压力，控制器根据控制腔压力传感器采集的压力信号进行判断，电磁铁正常工作并且供压压力正常，当控制腔压力传感器感应的压力信号低于供压压力第二设定比例并持续设定时间；或者电磁铁断电，并且供压压力正常，且控制腔压力传感器感应的压力信号高于回油压力的第三设定比例且持续设定时间时，判定先导阀(2-1)故障；否则先导阀正常工作；

6、电磁铁、先导阀正常工作且供压压力正常，控制器根据霍尔开关工作信号和出口压力传感器信号进行判断，当霍尔开关未产生主阀芯转换到位信号并且出口压力传感器采集的压力信号低于回油压力的第三设定比例或者电磁铁断电并且出口压力传感器采集的压力信号高于供压压力第二设定比例且持续设定时间，判定主阀芯故障；否则主阀芯(2-7)正常工作。

7、优选地，所述第一设定比例为20％。

8、优选地，所述第二设定比例为50％且设定时间为150ms。

9、优选地，所述第三设定比例为300％。

10、优选地，所述控制器内设有信号接收模块、故障判定模块和数据存储模块；所述信号接收模块能够分别接收霍尔开关工作信号、电磁铁电流信号、控制腔压力传感器和出口压力传感器的压力信号并按照时间存储至数据存储模块的不同位置，所述数据存储模块内设有不同传感器的判定阈值，所述故障判定模块能够调取数据存储模块内的不同传感器的判定阈值以及当前时间下的霍尔开关工作信号、电磁铁电流信号、控制腔压力传感器和出口压力传感器的压力信号，以分别对电磁阀、先导阀、磁钢和主阀芯的工作状态进行判断。

11、作为一种具体实施方式，一种液压电磁阀故障综合诊断系统，包括控制器和电磁阀，所述电磁阀外侧设有霍尔开关，所述电磁阀内设有主阀芯、先导阀、电磁铁和磁钢；所述电磁铁与控制器电连接并且电磁铁与先导阀相连，所述先导阀与主阀芯对应腔体连通，所述磁钢与主阀芯连接在一起且设于主阀芯通电换向的一端，所述霍尔开关对应设于磁钢的外侧，所述霍尔开关检测磁钢位置来确定主阀芯是否转换到位；所述电磁阀对应磁钢的位置处设有与控制器电连接的控制腔压力传感器，所述电磁阀对应主阀芯的位置处设有与控制器电连接的出口压力传感器。

12、本申请的液压电磁阀故障综合诊断方法及系统，通过在电磁阀上分别设置霍尔开关、控制腔压力传感器和出口压力传感器，并进行顺序判断；当电磁铁回路电流大于最大工作电流第一设定比例或者电磁铁回路电流小于最小工作电流第一设定比例，则判定电磁铁故障；在电磁铁正常工作且供压压力正常时，当控制腔压力低于供压压力第二设定比例或高于回油压力的第三设定比例时，判定先导阀故障；当电磁铁、先导阀正常工作且供压压力正常时，若出口压力低于回油压力的第三设定比例或者电磁铁断电，判定主阀芯故障，从而实现对电磁阀的准确监控，结构设定简单、判定准确。

技术特征：

1.一种液压电磁阀故障综合诊断方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的液压电磁阀故障综合诊断方法，其特征在于：所述第一设定比例为20％。

3.如权利要求1所述的液压电磁阀故障综合诊断方法，其特征在于：所述第二设定比例为50％且设定时间为150ms。

4.如权利要求1所述的液压电磁阀故障综合诊断方法，其特征在于：所述第三设定比例为300％。

5.如权利要求1所述的液压电磁阀故障综合诊断方法，其特征在于：所述控制器(1)内设有信号接收模块、故障判定模块和数据存储模块；所述信号接收模块能够分别接收霍尔开关(2-3)工作信号、电磁铁(2-2)电流信号、控制腔压力传感器(2-5)和出口压力传感器(2-6)的压力信号并按照时间存储至数据存储模块的不同位置，所述数据存储模块内设有不同传感器的判定阈值，所述故障判定模块能够调取数据存储模块内的不同传感器的判定阈值以及当前时间下的霍尔开关(2-3)工作信号、电磁铁(2-2)电流信号、控制腔压力传感器(2-5)和出口压力传感器(2-6)的压力信号，以分别对电磁铁(2-2)、先导阀(2-1)、磁钢(2-4)和主阀芯(2-7)的工作状态进行判断。

6.一种液压电磁阀故障综合诊断系统，采用如权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于：包括控制器(1)和电磁阀(2)，所述电磁阀(2)外侧设有霍尔开关(2-3)，所述电磁阀(2)内设有主阀芯(2-7)、先导阀(2-1)、电磁铁(2-2)和磁钢(2-4)；所述电磁铁(2-2)与控制器(1)电连接并且电磁铁(2-2)与先导阀(2-1)相连，所述先导阀(2-1)与主阀芯(2-7)对应腔体连通，所述磁钢(2-4)与主阀芯(2-7)连接在一起且设于主阀芯(2-7)通电换向的一端，所述霍尔开关(2-3)对应设于磁钢(2-4)的外侧，所述霍尔开关(2-3)检测磁钢(2-4)位置来确定主阀芯(2-7)是否转换到位；所述电磁阀(2)对应磁钢(2-4)的位置处设有与控制器(1)电连接的控制腔压力传感器(2-5)，所述电磁阀(2)对应主阀芯(2-7)的位置处设有与控制器(1)电连接的出口压力传感器(2-6)。

技术总结
本申请属于液压控制系统设计技术领域，为一种液压电磁阀故障综合诊断方法及系统，通过在电磁阀上分别设置霍尔开关、控制腔压力传感器和出口压力传感器，并进行顺序判断；当电磁铁回路电流大于最大工作电流第一设定比例或者电磁铁回路电流小于最小工作电流第一设定比例，则判定电磁铁故障；在电磁铁正常工作、供压压力正常且控制腔压力低于供压压力第二设定比例或电磁铁断电且控制腔压力高于回油压力的第三设定比例时，判定先导阀故障；当霍尔开关未产生工作信号且出口压力低于回油压力的第三设定比例或电磁铁断电且高于供压压力第二设定比例时，判定主阀芯故障，从而实现对电磁阀的准确监控，结构设定简单、判定准确。

技术研发人员：常凯,朱振山,赵兴平,秦成,李赛雷
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22