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液压顶升机械的同步控制与顶升系统故障预测研

发布人:鼎恒液压机械   发布时间:2021-10-04

 
  {一}、液压同步提升的同步控制
  液压提升技术中的液压设备多采用多点集群作业,各点的同步控制是液压提升技术的关键。对不同的大型构件,同步控制的精度有不同的要求。通常柔度较大的构件各点的位置误差对构件内力的变化不太敏感,对同步精度的要求可低些。而刚度较大的析架结构对同步精度的要求较高,因为各点间的位置误差引起杆件内力的变化会很大,使应力比难以控制,带来隐患,故严格控制同步精度。
  液压同步控制系统由计算机、动力源模块、测量反馈模块、传感模块和相应的配套软件组成。系统采用CAN串行通信协议组建局域网,该通信负责测量数据和控制指令的传输;计算机负责数据的处理和呈现并给出相应的动作指令;动力源模块即泵站控制器,负责接收计算机给出的指令并驱动相应的泵和阀;测量反馈模块随时采集传感器传回的模拟数据并经处理后以数值方式传输到计算机。控制系统可以进行全自动监测和控制。
  同步控制系统使用的CAN总线是一种串行数据通信协议,带有CAN控制器,可组建高性能串行数据局域通信网络,可完成对通信数据的成帧处理,包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等多项工作,具有通信速度快,可靠性高和性价比高等突出优点。
  同步控制系统常用的传感器有位移传感器和角度传感器。位移传感器有磁致伸缩传感器,拉线传感器和激光传感器等,磁致伸缩传感器精度高,可靠性好,但行程受限制;拉线传感器精度能满足要求,拉线长度可大些,但用于上百米的行程很难抵抗风力的影响;激光传感器行程百多米也能传输信号,但对气候的影响较敏感,价格也昂贵;角度传感器不受高度限制,但精度不高。同步控制采用闭环控制,由位移(或角度)传感器传回各点的位置信号,经计算机处理,实时调整各点位置。
  {二}、顶升液压系统故障预测研究现状
  目前,针对同步液压提升装置的液压系统故障研究大多主要针对故障诊断、故障定位及故障原因查找等。对当前状态正常但存在故障隐患的预测研究较少,国内外只有少数专家对液压系统故障预测进行过研究。
  有研究者针对液压系统性能参数退化的特点,提出了一种基于小波包变换和隐马尔科夫模型(HMM)相结合的液压系统故障预测方法,并通过试验验证了方法的可行性和性。有些通过对液压泵振动信号的小波包分析,建立了小波包分解和支持向量机相结合的液压泵的故障预测模型。还有研究者对重型平板运输车液压系统建立故障树模型,并研究了故障判据和权重研究,为快速准确地进行故障溯源、故障预测和诊断研究提供了一种新思路和方法。
  虽然现有系统运行状态评估及故障诊断技术的研究取得了一些成果,但还存在很多不足,主要体现在以下几方面:
  (1)现有对液压顶升设备运行状态的研究从宏观入手的多,针对设备状态评估研究都是针对整机设备,对设备部件的状态评估研究较少,在评估基础上进行故障预测判断的近乎空白,没有很好地将状态评估与故障诊断相结合。
  (2)传统的液压系统故障诊断理论是建立在元器件运行状态相互单独及有限状态或二值假设基础上,对设备的运行状态只确定为正常与失效两种状态,不能够真实反映系统运行与故障间的关系,不利于故障预测。
  (3)现有对液压系统故障诊断方法主要针对单发故障,对同时发生多故障模式的研究还不够,不能够正确全而反映系统运行的真实情况。

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