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技術(shù)文章

如何判斷液壓泵故障的方法分析

點(diǎn)擊次數(shù):527 發(fā)布時(shí)間:2013-11-9

 液壓泵是液壓系統(tǒng)的心臟,其故障診斷是液壓系統(tǒng)故障診斷的重要部分。由于流體的壓縮性、泵源與伺服系統(tǒng)的流固耦合作用及液壓泵本身具有大幅度的固有機(jī)械振動(dòng),使得液壓泵的故障機(jī)理復(fù)雜,故障特征提取困難,故障診斷的模糊性強(qiáng)。大量的液壓泵故障診斷數(shù)據(jù)表明,通過(guò)泵源出口檢測(cè)到的故障信號(hào)常被干擾信號(hào)淹沒(méi),單一故障檢測(cè)信號(hào)常呈現(xiàn)出強(qiáng)的模糊性,采用常規(guī)的信號(hào)處理方法難以提升有效的故障特征。
    針對(duì)柱塞泵球頭松動(dòng)故障模式,通過(guò)在液壓泵出口配置振動(dòng)傳感器和壓力傳感器進(jìn)行故障檢測(cè),通過(guò)小波分析進(jìn)行信號(hào)消噪處理,利用主成分分析提取有效融合信息,采用改進(jìn)算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)液壓泵微弱信號(hào)或多故障的有效診斷。
    1、液壓泵球頭松動(dòng)故障機(jī)理分析
    由于制造誤差或液壓泵在工作過(guò)程中的壓力沖擊,常常使柱塞球頭與球窩沉凹變形使球頭與球窩間隙增大,從而產(chǎn)生柱塞球頭松動(dòng)的故障。
    2、小波信號(hào)消噪處理
    液壓泵的工作環(huán)境一般比較惡劣,其工況受環(huán)境的影響較大,通常在泵出口檢測(cè)到的信號(hào)含有很大的噪聲。試驗(yàn)表明,液壓泵出口檢測(cè)到的壓力信號(hào)和振動(dòng)信號(hào)體現(xiàn)出以下特點(diǎn):①信號(hào)的頻譜分布很寬、波形雜亂,規(guī)律性差;②時(shí)變與非平穩(wěn)性表現(xiàn)明顯。因此,基于這兩種信號(hào)的故障特征提取非常困難,有必要對(duì)檢測(cè)的信號(hào)進(jìn)行消噪處理。小波分析是目前較有效的信號(hào)處理方法,它可以同時(shí)在時(shí)域和頻域中對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析,能有效地區(qū)分信號(hào)中的突變部分和噪聲,實(shí)現(xiàn)信號(hào)的消噪。
    泵出口振動(dòng)信號(hào)及其小波消噪后的信號(hào),選取小波消噪的全局閾值為1.049。很明顯,檢測(cè)信號(hào)中包含了許多干擾信號(hào),很難簡(jiǎn)單地利用檢測(cè)到的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行有效的故障診斷。為了消除干擾影響,經(jīng)過(guò)小波處理,可以有效地消除泵出口振動(dòng)信號(hào)中所包含的噪聲,有利于故障特征的提取。
    3、信息融合故障診斷方法
    信息融合是將多源信息加以智能合成,產(chǎn)生比單一信息源更、容錯(cuò)性和魯棒性更強(qiáng)的估計(jì)和判斷‘2’。由于液壓泵出口檢測(cè)到的信息微弱,易于被干擾所淹沒(méi),很難利用單個(gè)傳感器的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行微弱故障特征的有效診斷。采用的信息融合故障診斷過(guò)程,即將振動(dòng)信號(hào)和壓力信號(hào)進(jìn)行小波消噪處理,利用統(tǒng)計(jì)分析提取有效特征信息,采用主成分分析有效解耦各故障特征間的相關(guān)性,減少故障特征的維數(shù),采用改進(jìn)算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)液壓泵球頭松動(dòng)故障診斷。

 

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