[发明专利]一种汽车起重机回转系统性能评估及剩余寿命预测方法

说明书

本发明公开了一种汽车起重机回转系统性能评估及剩余寿命预测方法，在汽车起重机回转系统定速回转条件下同步采集汽车起重机回转系统的液压泵与回转减速机的振动信号，基于相关分析获取动力传输时间延迟，时间延迟越大表示回转系统性能相对越差。汽车起重机回转系统剩余寿命预测方法基于不同服役时长的汽车起重机回转系统的动力传输时间延迟值进行高斯回归建模，获取汽车起重机回转系统的性能衰退回归模型，通过时间延迟阈值的设定获取汽车起重机回转系统的剩余寿命。该方法从汽车起重机回转作业整体作业效能的角度对回转系统性能进行评估，测试方法简单，评估参数直接、有效，对仪器设备的性能要求也不高。

技术领域

本发明涉及机械设备性能评估及预测技术领域，特别是涉及一种汽车起重机回转系统的性能评估及剩余寿命预测方法。

背景技术

汽车起重机的回转系统是实现起重机水平位移作业的重要机械执行机构。作为汽车起重机四大子系统之一，该系统的性能好坏从根本上决定了汽车起重机整体的作业效能。在机械结构上，汽车起重机回转系统由液压系统驱动回转减速机，进而带动齿轮机构来实现汽车起重机上车水平位移。其中液压系统还包括液压泵、回转换向阀、回转缓冲阀、液压马达等组成部件。随着汽车起重机服役年限增长，回转系统各构成部件机械性能会出现不同程度的下降。诸如液压油受污染、换向阀动件磨损、油路油泥积累、液压马达及回转减速机磨损等等在内的诸多因素都会影响回转系统的性能。

对汽车起重机回转系统的性能评估能够为其改进设计和实施维护保养提供重要参考。李涛在其论文“轮式起重机回转性能的改进与优化研究”从机械结构和液压系统两个方面对回转系统动态特性的影响进行了研究。王志洲在其论文“汽车起重机回转液压系统动态特性仿真与试验研究”中结合仿真和试验对缓冲阀开口面积、缓冲阀弹簧、马达外泄露、换向阀弹簧、缓冲溢流阀等对回转系统动态特性的影响分别进行了分析。综合来看，汽车起重机回转系统零部件多，任何一个部件的运行失调或性能下降均会形成影响整个起重机回转作业效能的“木桶效应”。但是如果通过逐个检查各个组成部件的方式来评估整个回转系统的性能耗时又耗力，况且汽车起重机回转系统性能是以其整体的作业效能来体现的。

检视汽车起重机回转系统的做功原理，由液压系统提供动力，最终驱动回转减速机进行做功，在动力传递过程中，液压油压力波动从液压泵到液压马达进行传递，最终转化为液压马达的回转振动，并传递给回转减速机。在整个动力传输路径中，任何造成汽车起重机回转系统性能下降的因素都将阻碍动力或振动的传递，因此检视液压泵到回转减速机的动力传输时间延迟能够有效评估汽车起重机回转系统的性能。基于该指标的建立，也可有效实现对汽车起重机回转系统的剩余寿命预测。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种汽车起重机回转系统性能评估及剩余寿命预测方法，从汽车起重机回转系统整体作业效能的角度提出了一种汽车起重机回转系统性能评估指标，并建立了基于该指标的剩余寿命预测方法，能够直接、有效地反映汽车起重机回转系统性能；并且测试方法简单，易于掌握，对仪器设备的性能要求也不高。

本发明的技术方案为：

一种汽车起重机回转系统性能评估及剩余寿命预测方法，包括：

步骤1：在汽车起重机回转系统定速回转工作状态下，同步采集汽车起重机回转系统中液压泵与回转减速机的振动信号；

步骤2：根据所述振动信号获取液压泵到回转减速机的动力传输时间延迟；

步骤3：按照步骤1和步骤2，获取不同服役时长的汽车起重机回转系统的动力传输时间延迟；

步骤4：基于非线性回归模型，建立以服役时间为输入，以动力传输时间延迟为输出的汽车起重机回转系统性能衰退回归模型；

步骤5：对待测汽车起重机回转系统进行性能评估，获取动力传输时间延迟，并输入汽车起重机回转系统性能衰退回归模型，得到汽车起重机回转系统的当前寿命。