[发明专利]一种数字阀岛故障诊断方法

说明书

本发明公开了一种数字阀岛故障诊断方法。首先建立数字阀岛上高速开关阀正常工作数据库和故障数据库；处理器将数字阀岛工作时各个加速度振动传感器检测到的振动信号先与高速开关阀正常工作时的数据库做对比，如果全部可以匹配，则表明各高速开关阀都没有故障发生；如果部分没有匹配成功，则说明数字阀岛中的高速开关阀存在故障；将未匹配成功的振动信号与高速开关阀故障数据库匹配，即可判断数字阀岛上高速开关阀发生故障的位置以及发生故障的原因。本发明方法无需对数字阀岛内部结构进行改动，可以准确锁定发生故障的高速开关阀位置，并判断发生故障的原因极大的提高了数字液压系统的稳定性。

技术领域

本发明属于数字阀岛故障诊断领域，具体涉及一种数字阀岛故障诊断方法。

背景技术

单独的高速开关阀面临流量小的限制，在大流量场合上应用还具有一定的局限性。为解决在大流量场合情况下的应用问题，国内外研究机构提出了使用多个高速开关阀并联控制流量的数字阀岛结构，通过控制高速开关阀启闭的逻辑组合，实现对流量的控制。

数字阀岛相比于传统的比例液压阀，其一大优势就是容错能力强，即当阀岛中的一个或者多个开关阀出现故障时，仍可以利用剩余的功能完好的阀进行控制，只不过控制效果会受到影响，但并未达到完全不能工作的地步，但是目前没有完善的数字阀岛故障诊断方法，能准确锁定数字阀岛上故障开关阀的位置，并判断故障开关阀的故障程度及发生故障的原因。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，本发明提出一种基于加速度振动传感器振动信号的数字阀岛故障诊断系统及其方法。

本发明首先提供了一种数字阀岛故障诊断方法，采用加速度振动传感器检测数字阀岛工作时各个高速开关阀的振动信号，所述故障诊断方法包括如下步骤：

1)建立数字阀岛上高速开关阀正常工作数据库；所述正常工作数据库存储有数字阀岛上各个高速开关阀正常工作时的振动信号；

2)建立数字阀岛上高速开关阀故障数据库；所述故障数据库存储有数字阀岛上各个高速开关阀故障时的振动信号；

3)在待检测数字阀岛的各个高速开关阀的轴向方向上分别安装加速度振动传感器，加速度振动传感器获得其对应的高速开关阀工作过程的振动信号，信号由处理器接收；

4)处理器将数字阀岛工作时各个加速度振动传感器检测到的振动信号先与高速开关阀正常工作时的数据库做对比，如果全部可以匹配，则表明各高速开关阀都没有故障发生；

5)如果部分没有匹配成功，则说明数字阀岛中的高速开关阀存在故障；将步骤4)未匹配成功的振动信号与高速开关阀故障数据库匹配，即可判断数字阀岛上高速开关阀发生故障的位置以及发生故障的原因。

作为本发明的优选方案，所述的加速度振动传感器设置在高速开关阀的阀体上，且位于阀芯轴向方向上；加速度振动传感器获取其对应的高速开关阀工作过程中的振动信号。

作为本发明的优选方案，步骤2)中，所述的数字阀岛上高速开关阀故障数据库包括阀芯不能移动、阀芯行程改变、阀芯运动阻力增大三种故障的振动信号数据。

作为本发明的优选方案，步骤3)中，阀芯不能移动的故障包括阀芯无法开启和阀芯无法关闭两种情况，阀芯不能移动的振动信号数据的获取方法为：

取阀芯无法开启的故障高速开关阀分别放置在数字阀岛的各个位置，采用与待测数字阀岛各个位置的高速开关阀完全相同的控制策略对对应位置的故障阀进行控制，分别测得加速度振动传感器的振动曲线并储存到故障数据库中；

取阀芯无法关闭的故障高速开关阀分别放置在数字阀岛的各个位置，采用与待测数字阀岛各个位置的高速开关阀完全相同的控制策略对对应位置的故障阀进行控制，分别测得加速度振动传感器的振动曲线并储存到故障数据库中。

作为本发明的优选方案，步骤3)中，阀芯行程改变的振动信号数据的获取方法为：