专利名称：液压挖掘机故障诊断装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程机械的故障诊断系统，特别是针对液压挖掘机的一种液压挖掘机故障诊断装置。
背景技术：
随着电子技术、自动化技术和微计算机技术的发展，自动化技术和智能仪器技术在工程机械中的应用比例越来越高。比如对于PC220-7液压挖掘机来说，就包含了电源控制单元、液压系统状态监测单元、发动机电子监控单元、液压系统状态监测单元、空调器监控单元等多个智能测控单元。工程机械的维修保障和故障监测成为一个繁杂的系统性任务。而且液压挖掘机工作负荷大，施工环境恶劣，一旦发生故障，往往造成液压挖掘机的故障维修非常困难，因此迫切需要及时、便捷的维修服务。但是靠厂家维修，要耽误不少工作时间，造成很大的时间和经济损失；另外一方面如果用户自己维修，可能由于挖掘机操作人员和故障维修技术人员的维修水平低，常常盲目拆卸零件进行代换，还有可能造成挖掘机进一步损坏。由于现场专业维修人员技术水平和经验参差不齐，专业用测试设备通用性差， 本实用新型提出用人工智能诊断的技术方法准确的确定故障原因和部位具有独特的优势， 对快速恢复液压挖掘机的性能是可行的，开发和研制液压挖掘机故障诊断装置便成为解决问题的较好方案。
实用新型内容本实用新型的目的是设计一种挖掘机的在线实时监控与故障诊断装置，以克服现有挖掘机维修困难、维护费用高的问题，使机械操作人员及时地对挖掘机的运行状态进行分析、预防或减少设备故障的发生，对挖掘机故障的早期发现、保养、维护、修复提供技术支持，从而提高挖掘机的使用寿命，缩短维修时间。本实用新型所述的液压挖掘机故障诊断装置，包括有发动机转速、隔离整形、单片机、驱动电路、发光二极管、闪光报警、机油压力、信号调整、报警喇口Λ、主泵1的压力、主泵2 的压力、机油温度、液晶显示器、液压温度、冷却水位、A/D转换、电平转换、滤清器压差、燃油油位、空滤器负压、发动机振动频率、液压油位、发动机电压、64KEPR0M、3IRAM和掉电保护及备用电源组成。单片机是中心件，首先由发动机转速经隔离整形连接到单片机，单片机连接到驱动电路，驱动电路又同时连接到发光二极管、闪光报警和报警喇叭，单片机以互联形式连接到液晶显示器，也同时连接到64KEPR0M和32KRAM，32KRAM则与掉电保护及备用电源相连接。机油压力、主泵1的压力、主泵2的压力、机油温度、液压温度、冷却水位、燃油油位、 发动机振动频率和发动机电压一并通过信号调整连接到A/D转换，再由A/D转换连接到单片机。滤清器压差、空滤器负压和液压油温则通过电平转换连接到单片机。本实用新型所述液压挖掘机故障诊断装置是以如下技术方案实现的一种液压挖掘机的状态监测与故障诊断系统，是一个集信号采集、工况分析、状态显示以及故障诊断为一体的多任务多信息处理系统，包括状态监测和故障诊断两部分，安装于挖掘机上的下位机是状态监测部分，主要完成液压挖掘机的工况实时监测、数据记录和状态显示等功能；而故障诊断部分是上位机， 置于控制室内，当把数据输入到诊断计算机中，就可以诊断液压系统、动力系统、机构和装置系统、附属系统等各部分故障。下位机采用高性能的单片机，并配以相应的数据处理和抗干扰技术，来完成系统实时性的要求，上位机采用普通的PC机。上下位机的通讯采用RS232 串口通讯，由下位机保存液压挖掘机3小时的工况数据，然后插入电脑读取该数据，传送给上位机。本实用新型所述液压挖掘机故障诊断装置，整体结构简单，安装和操作使用方便， 稳定性好，可靠性高。本实用新型的优点可以对挖掘机的运行状态进行实时状态监测， 对挖掘机的故障进行诊断并给予维护指导，解决了以往挖掘机出现故障现场维修困难的问题。
附图1是本实用新型所述液压挖掘机故障诊断装置的结构性示意图。1一发动机转速2—隔离整形3—单片机4一驱动电路5—发光二极管6—闪光报警7—机油压力 8—信号调整 9一报警喇叭10—主泵1的压力11 一主泵2的压力12—机油温度13—液晶显示器14一液压温度15—冷却水位16—A/D转换17—电平转换 18—滤清器压差 19一燃油油位 20—空滤器负压 21—发动机振动频率 22—液压油位 23—发动机电压 24—64KEPR0M 25—32KRAM 沈_掉电保护及备用电源。
具体实施方式
现参照附图1，结合实施例说明如下本实用新型所述的液压挖掘机故障诊断装置，包括有发动机转速1、隔离整形2、单片机3、驱动电路4、发光二极管5、闪光报警6、机油压力7、信号调整8、报警喇叭9、主泵1的压力10、主泵2的压力11、机油温度12、液晶显示器13、液压温度14、冷却水位15、A/D转换16、电平转换17、滤清器压差18、燃油油位19、 空滤器负压20、发动机振动频率21、液压油位22、发动机电压23、64KEPR0MM、3IRAM25和掉电保护及备用电源26组成。单片机3是中心件，首先由发动机转速1经隔离整形2连接到单片机3，单片机3连接到驱动电路4，驱动电路4又同时连接到发光二极管5、闪光报警 6和报警喇叭9，单片机3以互联形式连接到液晶显示器13，也同时连接到64KEPR0MM和 32KRAM25,32KRAM25则与掉电保护及备用电源沈相连接。机油压力7、主泵1的压力10、 主泵2的压力11、机油温度12、液压温度14、冷却水位15、燃油油位19、发动机振动频率21 和发动机电压23 —并通过信号调整8连接到A/D转换16，再由A/D转换16连接到单片机 3。滤清器压差18、空滤器负压20和液压油温22则通过电平转换17连接到单片机3。本实用新型所述液压挖掘机故障诊断装置是以如下技术方案实现的一种液压挖掘机的状态监测与故障诊断系统，是一个集信号采集、工况分析、状态显示以及故障诊断为一体的多任务多信息处理系统，包括状态监测和故障诊断两部分，安装于挖掘机上的下位机是状态监测部分，主要完成液压挖掘机的工况实时监测、数据记录和状态显示等功能；而故障诊断部分是上位机，置于控制室内，当把数据输入到诊断计算机中，就可以诊断液压系统、动力系统、机构和装置系统、附属系统等各部分故障。下位机采用高性能的单片机，并配以相应的数据处理和抗干扰技术，来完成系统实时性的要求，上位机采用普通的PC机。上下位机的通讯采用RS232串口通讯，由下位机保存液压挖掘机3小时的工况数据，然后插入电脑读取该数据，传送给上位机。本实用新型所述液压挖掘机故障诊断装置，整体结构简单，安装和操作使用方便，稳定性好，可靠性高。本实用新型的优点可以对挖掘机的运行状态进行实时状态监测，对挖掘机的故障进行诊断并给予维护指导，解决了以往挖掘机出现故障现场维修困难的问题。在本系统中，发动机实验过程中的机油压力经转换成电压信号并放大后，送入A/D板的输入端进行采集，反映温度量的热电阻信号经过热电阻调理板后，再经隔离放大板，送到A/D板的输入端进行数据采。对于发动机的转速，不能由A/D转换直接得到。 霍尔传感器测得的转速信号经隔离整形后接到单片机的输入端口，利用外部脉冲中断来计算发动机的转速。系统中的其他信号，如启动开关信号、滤清器压差、空滤器负压、液压油位等信号，需要经过电平转换盒抗干扰处理，将输入的数字信号转换为TIL电平，才能被微处理器处理。本系统采用RS232串口通讯，该模块的主要功能是处理主机和单片机之间的通讯，主机给下位机发送指令，下位机给主机发送监测数据。该模块传送的信息包括命令信息和数据信息。为了将不同程度的紧急状况传送给操作人员，系统根据检测的参数的性质采用三级报警的方法。第一级报警通过装置上相应的二极管发光实现，提醒操作人员挖掘机在此种情况下还能工作一段时间，例如燃油油位过低等。第二级报警通过报警灯和闪光二极管同时报警，要求操作人员密切注视故障的发展，但不需要立即停机，如液压系统油温过高、发动机温度过高等；第三级报警通过报警喇叭、报警灯、发光二极管同时报警，要求操作人员立即停车检查修理，如发动机油压过低、液压油位过低、无冷却液等。
权利要求1.液压挖掘机故障诊断装置，单片机(3)是中心件，其特征在于由发动机转速(1)经隔离整形(2)连接到单片机(3)，单片机(3)连接到驱动电路(4)，驱动电路(4)又同时连接到发光二极管(5)、闪光报警(6)和报警喇叭(9)，单片机(3)以互联形式连接到液晶显示器 (13)，也同时连接到64KEPR0M (24)和32KRAM (25),32KRAM (25)则与掉电保护及备用电源(26)相连接；机油压力(7)、主泵1的压力(10)、主泵2的压力(11)、机油温度(12)、液压温度(14)、冷却水位(15)、燃油油位(19)、发动机振动频率(21)和发动机电压(23)—并通过信号调整(8)连接到A/D转换(16)，再由A/D转换(16)连接到单片机(3)；滤清器压差 (18)、空滤器负压(20)和液压油温(22)则通过电平转换(17)连接到单片机(3)。
专利摘要液压挖掘机故障诊断装置，包括有发动机转速、隔离整形、单片机、驱动电路、发光二极管、闪光报警、机油压力、信号调整、报警喇叭、主泵1的压力、主泵2的压力、机油温度、液晶显示器、液压温度、冷却水位、A/D转换、电平转换、滤清器压差、燃油油位、空滤器负压、发动机振动频率、液压油位、发动机电压、64KEPROM、32KRAM和掉电保护及备用电源组成。单片机是中心件，由发动机转速经隔离整形连接到单片机，单片机连接到驱动电路，驱动电路又同时连接到发光二极管、闪光报警和报警喇叭，单片机以互联形式连接到液晶显示器，也同时连接到64KEPROM24和32KRAM25，32KRAM25则与掉电保护及备用电源相连接。本实用新型整体结构简单，安装和操作使用方便，稳定性好，可靠性高。
文档编号G01M99/00GK202033207SQ20112007887
公开日2011年11月9日 申请日期2011年3月23日 优先权日2011年3月23日
发明者张庆伟, 李国平 申请人:张庆伟