[发明专利]一种可预报、检测和定位卡紧故障的液压阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压阀，特别是一种可预报、检测和定位卡紧故障的液压阀。

背景技术

滑阀类阀芯机构是各类液压阀中采用最多的一种结构形式。滑阀一般包括阀芯和阀体，阀体包括阀壁和阀腔。滑阀卡紧故障是液压系统中最为常见的故障和失效形式之一。液压系统作为大功率执行机构，一旦出现卡紧故障，轻者系统失效，重者还会危及设备甚至人身安全。因此，首先，及时发现卡紧故障对液压系统的安全运行至关重要；其次，对卡紧故障的预报更能将故障扼杀在萌芽状态，对提高整个系统的可靠性意义重大；第三，如果卡紧故障已发生，判断阀芯卡紧在阀腔内的那个侧面位置对于卡紧故障的排除也很关键。

现有滑阀卡紧信息的获取，主要是通过对液压系统压力、流量、位移等量的检测来实现，属于间接检测诊断的方法，无法直接获取阀芯工作状态。特别的，影响压力、流量、位移等参量的因素很多，而卡紧只是其中之一，因此卡紧检测的准确性有待推敲。

也有的学者提出利用叠加在阀芯上的颤振信号的变化来检测卡紧卡涩故障，这种方法可以在一定程度上实现卡紧故障的检测和预报，但由于其也是通过电磁场变化间接检测阀芯机械运动状态，存在判断影响因素多，判断阈值难以统一标定等问题。

另外，对于卡紧后阀芯卡紧位置的检测，则较少见诸报道。

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结构简单、成本低廉的可预报、检测和定位卡紧故障的液压阀，可方便、准确、实时的预报、检测滑阀阀芯卡紧故障、判断卡紧位置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种可预报、检测和定位卡紧故障的液压阀，包括阀芯和阀体，阀体包括阀壁和阀腔。还包括智能控制器和多个超声换能器，智能控制器包括中央处理器模块、高速A/D转换模块、回波信号滤波放大模块、超声发射模块和多路切换模块；中央处理器模块和高速A/D转换模块相连，可处理采集的回波信号；中央处理器模块和超声发射模块相连，可控制超声脉冲产生；中央处理器模块和多路切换模块相连，可用于在多个超声换能器之间切换超声发射、接收对象；超声发射模块和多路切换模块相连，高速A/D转换模块和回波信号滤波放大模块相连，回波信号滤波放大模块和多路切换模块相连，多路切换模块和多个超声换能器相连；超声换能器固定安装于液压阀阀体的外侧面，超声换能器的轴心线和阀体内阀腔的中轴线垂直相交。

进一步，所述多个超声换能器为六个以上的偶数，分成两排、平行于阀体内阀腔中轴线的安装在阀体的相邻两外侧面上，每一侧面上的各超声换能器等间隔排列。从而更加方便、准确、实时的预报、检测滑阀阀芯卡紧故障、判断卡紧位置，且成本更加低廉，结构更加简单。

进一步，所述超声换能器的频率在10MHz以上，超声换能器和阀体外侧面直接涂有声耦合介质。该设计一方面是考虑到阀芯和阀壁间隙较小，从而更经济的实现上述技术效果，另一方面是考虑以较小成本实现更佳的超声探测效果，且检测、判断结果更准确。

进一步，所述智能控制器中高速A/D转换模块中的A/D转换器选用ADS5485或同等性能的A/D芯片，所述超声换能器选用直探头，所述声耦合介质为机油。从而更经济的实现上述技术效果。

本发明同现有技术相比有以下优点及效果：1、将超声探伤的原理运用到液压阀卡紧故障检测，设计简单巧妙，功效显著；2、上述检测为无损检测，无需改动液压阀结构；3、可实现卡紧故障的预报、检测和故障位置定位；4、直接反馈阀芯位置信息，比间接检测可靠性更好；5、作为卡紧故障检测的信号单一，准确性高，受干扰性小。

为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构流程图；

图2为超声换能器安装位置示意图；

图3为本发明卡紧故障检测工作原理示意图。

具体实施方式

本发明借鉴超声探伤的原理，给出了一种能够实时预报、检测滑阀阀芯卡紧故障、判断卡紧位置的液压阀。如图1至图3所示，是本发明的较佳实施例。

一种可预报、检测和定位卡紧故障的液压阀，包括阀芯和阀体，阀体包括阀壁和阀腔。上述为本领域的现有技术，此处不再赘述。