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    广西11选5走势图查询: 一种分布式控制体体积温升模型的航空液压泵故障诊断方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    广西11选5大小走势图 www.fnjpv.tw CN201510239375.8

    申请日:

    2015.05.12

    公开号:

    CN104929921A

    公开日:

    2015.09.23

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情: 未缴年费专利权终止IPC(主分类):F04B 51/00申请日:20150512授权公告日:20170704终止日期:20180512|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F04B 51/00申请日:20150512|||公开
    IPC分类号: F04B51/00 主分类号: F04B51/00
    申请人: 北京航空航天大学
    发明人: 王少萍; 吴迪; 王兴坚; 张超
    地址: 100191北京市海淀区学院路37号
    优先权:
    专利代理机构: 北京永创新实专利事务所11121 代理人: 赵文颖
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510239375.8

    授权公告号:

    |||104929921B||||||

    法律状态公告日:

    2019.04.30|||2017.07.04|||2015.10.21|||2015.09.23

    法律状态类型:

    专利权的终止|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种分布式控制体体积温升模型的航空液压泵故障诊断方法,该方法选取航空液压泵的柱塞泵吸油口,排油口,回油口和壳体温度作为故障诊断的特征量,采集以上特征量形成液压泵故障诊断的数据序列;考察其温度变化,实现液压泵的故障诊断。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种分布式控制体体积温升模型的航空液压泵故障诊断方法,包括以下几个步骤:
    步骤一、测量液压油的属性,包括测量液压油的比热容、密度和体膨胀系数;
    步骤二、确定柱塞泵的基本参数和实际尺寸,包括测量柱塞泵的缸体柱塞孔直径、柱塞直径、斜盘和滑靴的摩擦系数;
    步骤三、分别获得液压泵的进油口温度信息Ti、排油口温度信息To、回油口温度信息Td和壳体的温度信息Tw;在回油口中设置流量计,测量泵的回油流量Qod,在排油口测量柱塞泵的压力Po;
    步骤四、将步骤一至步骤三中测量出的柱塞泵参数,代入柱塞泵的温度模型,计算出柱塞泵的进油口,排油口、回油口和壳体理论温度,并且对柱塞泵的温度模型中的参数进行修正;
    其中,温度模型具体为:
    (1)吸油控制体积热方程
    dTidt=1cPmi[ρQiocp(To-Ti)+ρDωcp(Tin-Ti)+kAi(Tc-Ti)+ρQdicp(Td-Ti)+Σl=1ZiPifSif+TiαPVidPidt]---(1)]]>
    式(1)中,Ti代表吸油控制体积温度,cP代表液压油的比热容,mi代表吸油控制体积的质量,ρ代表液压油的密度,Qio代表排油控制体积流入吸油控制体积的流体,To代表排油控制体积的温度,D代表柱塞泵的排量,ω代表柱塞泵的角转速,Tin代表进入吸油控制体积油的温度,k代表流体和固体对流换热系数,Ai代表吸油控制体积和缸体的接触面积,Tc代表缸体控制体积的温度,Td代表回油控制体积的温度,Qdi代表排油控制体积流入回油控制体积的流体体积,αP代表流体的膨胀系数,Vi代表吸油控制体积,Pi代表吸油控制体积的压强,Zi代表在输入控制体积的柱塞数,A代表柱塞对缸体的压强面积,μ代表柱塞和缸体的摩擦系数,代表柱塞与缸体的相对滑动的距离,A代表正压力的接触面积;
    (2)排油控制体积方程
    dTodt=1cPmo[ρωD(cP(To-Ti)+(1-αP(To+Ti)2)v(Po-Pi))+Σi=1Z0PifSif+kAo(Tc-To)+ToαoVodPodt]---(2)]]>
    在式(2)中,mo代表排油控制体积的质量,v代表体积比,Po代表排油控制体积的压强, Ao代表排油控制体积和缸体的接触面积,Vo代表排油控制体积,Zo代表在输出控制体积的柱塞数;
    (3)缸体控制体积方程
    dTcdt=1ccmc[kAl(Ti-Tc)+kAo(To-Tc)+kAd(Td-Tc)+Σi=1NPifSif+Wcloss]---(3)]]>
    式(3)中,mc代表缸体控制体积的质量,Ad代表回油控制体积和缸体的接触面积,N代表柱塞缸的柱塞数,Wcloss代表在缸体内因为小孔节流生成的热;
    (4)回油控制体积方程
    dTddt=1cPmd[ρQd(cp(To-Td)+(1-αp(Td+To)2)v(Po-Pd))+kAdw(Tw-Td)+kAd(Tc-Td)+Σi=1NPifSif+Wdloss+TdαPVddPddt]---(4)]]>
    式中,md代表回油控制体积的质量,Ad代表回油控制体积和缸体的接触面积,Adw代表回油控制体积和壳体的接触面积,Vd代表回油控制体积,Qd代表回油流体体积,Pd代表排油控制体积的压强,Wdloss代表在回油控制体积内因为小孔节流损失生成的热;
    (5)壳体控制体积方程:
    dTwdt=1ccmw[kAdw(Td-Tw)+kfAw(Ts-Tw)]---(5)]]>
    式(5)中,kf代表空气和固体对流换热系数,Aw代表柱塞泵壳体与空气的接触面积;
    步骤五、利用压力和回油流量参数,结合步骤四修正过后的柱塞泵温度模型,计算出理论温度,将实际的测量的温度与理论计算值比较,从而确定柱塞泵的故障点和故障模式;
    将各控制体积实测温度数据进油口温度Ti,出油口温度To,回油口温度Td和壳体温度Tw与理论计算的进油口温度Ti',出油口温度To',回油口温度Td'和壳体温度Tw'进行比较,得到温差ΔTi,ΔTo,ΔTd,ΔTw,如果其中有任何一部分的温差超出阈值ΔT,则进入故障诊断模式,对柱塞泵进行故障诊断;
    如果吸油口温度ΔTi和排油口ΔTo同时超过阈值门限ΔT,而回油流量Qod没有变化,判断为缸体配流盘磨损;吸油口温度ΔTi、排油口温度ΔTo、回油口温度ΔTd和回油流量Qod同时增大,判断为缸体柱塞磨损;回油口温度ΔTw增大,而回油流量Qod没有变化,判断为滑靴斜盘磨损。

    2.  根据权利要求1所述的一种分布式控制体体积温升模型的航空液压泵故障诊断方法,所述步骤四中温度模型的参数辨识过程具体为:
    步骤一、测量在正常工作下的柱塞泵实际参数;
    步骤二、配置故障检测装置;
    步骤三、利用配置的检测装置采集柱塞泵的温度、压力和流量的数据;
    步骤四、根据采集到的数据对温度模型的参数进行辨识,初步确定柱塞泵温度模型的参数;
    步骤五、确定参数后,使用温度模型对柱塞泵的理论温度进行计算;
    步骤六,将计算的理论温度与实际的温度进行比较,如果超出理论误差,调回步骤四,对模型参数进行重新修正;
    步骤七,确定柱塞泵温度模型。

    关 键 词:
    一种 分布式 控制 体积 模型 航空 液压泵 故障诊断 方法
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