[发明专利]齿轮油泵吸空模式故障诊断装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及故障诊断技术，尤其涉及一种齿轮油泵吸空模式故障诊断装置及方法。

背景技术

对于工程起重机的液压泵的驱动形式来说，工程起重机的液压泵（例如单联齿轮油泵或多联齿轮油泵）由其他动力单元（例如马达）驱动运转，四联齿轮油泵通过固定装置与取力轴连接。当需要油泵作业时，将取力轴挂接在四联齿轮油泵上，由取力轴驱动四联齿轮油泵工作，并通过离合器的结合和断开来控制四联齿轮油泵的工作情况。动力单元具有外部的壳体，动力单元还具有在远离取力轴的一端设置的散热机构。

齿轮泵在使用过程中，由于系统低压管路和泵轴深处密闭性能不好、进油滤清器堵塞、油液黏度等因素的影响，齿轮泵进油口真空度较高，进而使空气渗入，产生“吸空”模式，当齿轮泵高速运转时气泡瞬间挤压破碎而形成尖锐而刺耳的噪声，影响齿轮泵的正常工作。目前只能通过在泵进油口进行吸油负压的测试来试图检测出吸空模式的出现，但这种测试方式无法精确的诊断出吸空模式的故障。

发明内容

本发明的目的是提出一种齿轮油泵吸空模式故障诊断装置及方法，能够较精确的对齿轮油泵的吸空模式故障进行诊断。

为实现上述目的，本发明提供了一种齿轮油泵吸空模式故障诊断装置，所述齿轮油泵通过取力轴与动力单元连接，其中所述齿轮油泵吸空模式故障诊断装置包括：

布置在所述齿轮油泵的主泵进油口的吸油负压传感器；

分别布置在所述动力单元、取力轴以及齿轮油泵周围的多个噪声传感器，用于监测噪声传感器自身所在位置的噪声信号及噪声传递路径；

布置在所述齿轮油泵的主泵出油口的出油参数传感器；

分别与所述吸油负压传感器、噪声传感器以及出油参数传感器相连的信号采集器；

记录预先测定的吸空模式参数的吸空模式参数数据库；

分别与所述信号采集器和吸空模式参数数据库相连的电控单元；

所述电控单元包括：

从所述吸空模式参数数据库读取吸空模式参数，并与所述信号采集器采集到的信号比对的比对模块；

根据确定的吸空模式故障而执行告警和/或反馈故障信号给所述动力单元的告警/反馈模块。

进一步的，所述出油参数传感器包括：出油压力传感器、出油流量传感器以及出油温度传感器。

进一步的，还包括设置在所述齿轮油泵的壳体上靠近所述主泵出油口位置的振动加速度传感器。

进一步的，所述电控单元还包括：

故障测试模块，通过调整动力单元转速以及液压油箱的液位来寻找吸空模式，并将吸空模式下所述信号采集器采集到的信号作为吸空模式参数存入所述吸空模式参数数据库。

进一步的，在所述动力单元外部设置有隔声罩，在所述取力轴和所述动力单元的传动轴之间设有隔声板，在所述齿轮油泵外部设置有隔声罩板。

进一步的，所述多个噪声传感器包括：

设置在所述隔声罩内，并距所述动力单元第一预设距离的动力单元噪声传感器，所述动力单元噪声传感器经隔振处理；

垂直于所述传动轴的轴线、且距所述隔声罩靠近所述传动轴一端第二预设距离的传动系统噪声传感器；

在所述齿轮油泵与取力轴的固定装置和主泵出油管之间设置的泵出油噪声传感器；

在所述齿轮油泵的主泵进油口附近设置的对比噪声传感器，且所述对比噪声传感器相对于所述取力轴的轴线与所述泵出油噪声传感器对称布置。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于前述齿轮油泵吸空模式故障诊断装置的齿轮油泵吸空模式故障诊断方法，包括：

在所述齿轮油泵的工作模式下，电控单元接收信号采集器从吸油负压传感器、多个噪声传感器以及出油参数传感器采集到的信号；

所述电控单元从吸空模式参数数据库读取吸空模式参数，并将所述吸空模式参数与所述采集到的信号进行比对，以确定是否出现吸空模式故障；

如果确定出现吸空模式故障，则执行告警操作，和/或将故障信号反馈给动力单元。

进一步的，还包括：

在所述齿轮油泵的故障测试模式下，按照预设转速增量从怠速逐渐提高动力单元的转速到最高转速，并且所述电控单元获得并确认正常状态下各传感器的信号输出值；

降低所述齿轮油泵的液压油箱内油液的液位，并按照预设转速增量从怠速逐渐提高动力单元的转速到最高转速，所述电控单元检测主泵进油口的吸油负压是否瞬时接近或达到预设数值，以及主泵出油口的出油流量的下降变化量是否瞬时接近或达到预设数值；