[发明专利]一种液压阀的卡涩卡紧检测智能控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压阀，特别是一种液压阀的卡涩卡紧检测智能控制器。

背景技术

滑阀机构是各类液压阀中采用最多的一种结构形式，滑阀由阀体、阀芯和阀腔三个主要部件构成，通过改变阀芯在阀体阀腔里的位置，滑阀可以实现流体流向的改变及通断。滑阀卡涩甚至卡紧故障是液压系统中最为常见的故障和失效形式之一，一般可分为液压卡涩、卡紧和机械卡涩卡紧两大类。通俗讲，卡涩是指正常工况和卡紧之间的中间状态，卡紧就是阀芯不能动了，卡涩是指阀芯移动困难，不如正常工作时顺畅，是卡紧的前兆，及时解决可以避免卡紧的发生。

其中，液压卡涩、卡紧主要是由于机加工造成阀芯几何形状误差和同轴度误差产生径向不平衡压力引起的，而机械卡涩、卡紧则主要是由于运行现场的颗粒污染物在滑阀间隙逐渐淤积而引起的。在阀芯和阀体构成的径向间隙两端有恒定的压差，当液压油把污染颗粒带入间隙时，因间隙流道孔壁的表面还具有捕获污染颗粒的能力——深度型过滤效应而不断捕获污染颗粒，并发生污染颗粒截留，从而产生污染卡紧力。简单说，即污染卡紧是机械卡紧的主要类型，径向力不平衡是造成液压卡紧的主要原因。而卡涩往往由轻度污染卡紧或径向力不平衡造成，阻力较小。

现有技术中，排除上述两种故障的方法主要有两种：一是在加工和现场运行过程中采取措施，减少发生故障的几率，比如在系统中安装精过滤器、阀芯上合理开设均压槽、严格加工装配质量等；另一种方法就是在线实时故障诊断和故障排除。目前，尚无较灵敏、准确的在线实时故障诊断装置，或者虽有类似装置但结构复杂、成本高昂。

有鉴于此，本发明人结合从事液压阀领域研究工作多年的经验，对上述技术领域的缺陷进行长期研究，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液压阀的卡涩卡紧检测智能控制器，能够实时检测和判定滑阀阀芯的卡涩、卡紧故障，具有较高的灵敏度和准确性，且结构简单、成本低廉。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种液压阀的卡涩卡紧检测智能控制器，与装有比例电磁铁和阀芯的电液比例阀电连接。包括颤振信号发生模块16、系统控制信号模块14、稳压电源模块15、PID控制模块17、功率放大模块18、采样模块19、信号处理模块20、负反馈模块21和卡涩卡紧判决模块22。

其中，稳压电源模块15分别和颤振信号发生模块16、PID控制模块17、功率放大模块18、采样模块19、信号处理模块20、负反馈模块21和卡涩卡紧判决模块22相连；颤振信号发生模块16分别和PID控制模块17、功率放大模块18相连；系统控制信号模块14分别和负反馈模块21、PID控制模块17相连；PID控制模块17分别和系统控制信号模块14、负反馈模块21、颤振信号发生模块16、功率放大模块18相连；负反馈模块21分别和系统控制信号模块14、PID控制模块17、信号处理模块20相连；功率放大模块18分别和PID控制模块17、颤振信号发生模块16、电液比例阀上的比例电磁铁24相连；采样模块19分别和信号处理模块20、电液比例阀上的比例电磁铁24相连；信号处理模块20分别和采样模块19、卡涩卡紧判决模块22、负反馈模块21相连；卡涩卡紧判决模块22和信号处理模块20相连。

颤振信号发生模块16生成特定频率、幅值和波形的颤振信号，系统控制信号模块14的用于控制电液比例阀阀芯位移的信号和来自负反馈模块21的反馈信号相减后，作为输入提供给PID控制模块17，PID控制模块17的输出信号和来自颤振信号发生模块16的颤振信号相加后，经功率放大模块18放大后去驱动比例电磁铁24，采样模块19实时采集和阀芯4连接的比例电磁铁24上的颤振信号波形，并将波形提供给信号处理模块20，信号处理模块20将控制信号和颤振波形分离，将控制信号作为输入提供给负反馈模块21，同时将控制信号的平均值信息和颤振信号作为输入提供给卡涩卡紧判决模块22，卡涩卡紧判决模块22根据输入颤振信号的频率、峰峰值、波形畸变和控制信号的平均值信息，通过模糊多准则决策方法给出卡涩、卡紧的隶属度判决。