液压部件可靠性分析方法和系统、计算机装置和存储介质与流程

文档序号:27834611发布日期:2021-12-07 23:12阅读:76来源:国知局
液压部件可靠性分析方法和系统、计算机装置和存储介质与流程

1.本公开涉及工程机械领域,特别涉及一种液压部件可靠性分析方法和系统、计算机装置和存储介质。


背景技术:

2.液压多路阀是实现机械装备运动和动力控制的关键功能部件,液压元件的可靠运行,是系统与装备高效、安全作业的基础;但长期以来,相关技术在液压元件可靠性方面研究积累不足,故障数据利用率低,使产品可靠性问题成为制约液压元件发展的关键因素。由于工程机械液压元件失效特征、失效模式及损伤过程具有复杂性、多样性、不确定性等特点,如何系统性分析和挖掘液压零部件故障数据,揭示液压零部件故障及失效的内因、外因,寻找性能退化规律,成为工程机械行业成长过程中不断提升产品服务质量、优化产品设计和预测产品剩余寿命等亟待解决的重要课题。


技术实现要素:

3.发明人通过研究发现:相关技术液压零部件在设备服役过程中故障信息采集和管理的研究较少,大量的故障信息丢失,同时由于缺少系统性的故障信息管理规则,导致液压零部件故障信息录入杂乱无章、信息遗失,无法系统地进行液压部件可靠性分析研究工作。
4.鉴于以上技术问题中的至少一项,本公开提供了一种液压部件可靠性分析方法和系统、计算机装置和存储介质,通过收集液压部件的现场故障数据和台架试验故障数据,可以对故障现象、失效模式、失效原因等信息进行分析梳理。
5.根据本公开的一个方面,提供一种液压部件可靠性分析方法,包括:
6.收集液压部件故障信息,其中,液压部件故障信息包括液压部件现场故障数据和液压部件台架试验故障数据;
7.根据液压部件故障信息,进行液压部件失效模式分类并构建失效案例数据库;
8.对液压部件现场故障数据的分布形式进行拟合检验;
9.根据液压部件故障信息和拟合检验结果,进行失效模式分析。
10.在本公开的一些实施例中,所述液压部件可靠性分析方法还包括:
11.基于液压部件历史故障数据及机械设备虚拟机反馈数据,确定液压部件结构上关键参数的失效阈值范围。
12.在本公开的一些实施例中,所述液压部件可靠性分析方法还包括:
13.搭建机械设备的模型及作业工况,通过传感器实现与机械设备真实状态同步,实现液压部件工作过程的智能监控和预警。
14.在本公开的一些实施例中,所述液压部件可靠性分析方法还包括:
15.通过分析机械设备的关键性能参数,结合失效阈值范围和失效模式分析数据,识别机械设备的健康状态;
16.对即将发生的故障进行预警,提供解决措施。
17.在本公开的一些实施例中,所述根据液压部件故障信息,进行液压部件失效模式分类并构建失效案例数据库包括:
18.将液压部件故障信息按设备类别、设备型号、故障部件、故障零件和失效模式进行梳理,建立液压部件失效模式网络;
19.规范化故障信息记录,通过历史故障信息及输入的现有故障信息,建立液压部件失效案例数据库,实现全面、系统管理故障数据。
20.在本公开的一些实施例中,所述将液压部件故障信息按设备类别、设备型号、故障部件、故障零件和失效模式进行梳理,建立液压部件失效模式网络包括:
21.将液压部件故障信息按设备类别、设备型号、失效零部件名称及型号、失效零件名称、失效模式、故障现象和作业工况的至少一项进行梳理,针对卡滞、泄漏、磨损、疲劳四种失效模式,建立四种失效模式下的典型分类。
22.在本公开的一些实施例中,所述对液压部件现场故障数据的分布形式进行拟合检验包括:
23.在设备类别、设备型号、失效零部件名称及型号、失效零件名称、失效模式、故障现象和作业工况中至少一项的特定条件下,确定研究对象及失效模式,分析故障原因,建立维修记录关联;
24.运用数理统计方法对液压部件现场故障数据的分布形式进行拟合检验,并推荐最佳的拟合方式。
25.在本公开的一些实施例中,所述根据液压部件故障信息和拟合检验结果,进行失效模式分析包括:
26.在液压部件故障信息的基础上,结合销售数据,采用可靠性研究分析方式进行失效模式分析。
27.在本公开的一些实施例中,所述采用可靠性研究分析方式进行失效模式分析包括:
28.通过产品可靠性分析方式,计算液压部件的平均无故障时间,预测液压部件的寿命,找出液压部件的薄弱环节,指导液压部件的设计开发及维修策略制定。
29.在本公开的一些实施例中,所述基于液压部件历史故障数据及机械设备虚拟机反馈数据,确定液压部件结构上关键参数的失效阈值范围包括:
30.基于历史故障数据,通过对故障发生前关键零部件的性能数据、液压部件台架试验性能数据进行分析,挖掘失效关键参数,搭建数学模型,计算液压部件上各零部件的失效阈值区间及性能退化趋势,建立液压部件具体零部件相应失效模式的失效阈值判定规则,形成液压部件的失效阈值系统。
31.在本公开的一些实施例中,所述搭建机械设备的模型及作业工况,通过传感器实现与机械设备真实状态同步,实现液压部件工作过程的智能监控和预警包括:
32.根据液压部件历史性能退化趋势数据和液压部件失效阈值指标,在线监测液压部件性能状态,及时分析机械设备真实状态下液压部件的性能值水平,预测液压部件寿命和液压部件上零部件的失效时间,指导售后服务,提早制定零部件备货计划及预检修计划;
33.测量并记录被更换的零部件的关键结构参数变化值,为性能退化趋势的研究提供数据。
34.在本公开的一些实施例中,所述通过分析机械设备的关键性能参数,结合失效阈值范围和失效模式分析数据,识别机械设备的健康状态,对即将发生的故障进行预警,提供解决措施包括:
35.构建故障系统的征兆集、原因集、权重集和措施集;
36.通过机械设备上传感器传输的各种性能数据,综合判断机械设备的工作状态;
37.在设备即将发生故障的情况下,根据失效阈值系统对液压部件的零部件的性能状态、失效模式进行分析判断;
38.结合征兆集、故障原因集、权重集和措施集对液压部件以及设备的动作趋势、严重程度做出相应的判别与诊断,制定相应的解决措施。
39.根据本公开的另一方面,提供一种液压部件可靠性分析系统,包括:
40.故障信息收集模块,用于收集液压部件故障信息,其中,液压部件故障信息包括液压部件现场故障数据和液压部件台架试验故障数据;
41.数据库构建模块,用于根据液压部件故障信息,进行液压部件失效模式分类并构建失效案例数据库;
42.分布拟合模块,用于对液压部件现场故障数据的分布形式进行拟合检验;
43.失效模式分析模块,用于根据液压部件故障信息和拟合检验结果,进行失效模式分析。
44.在本公开的一些实施例中,所述液压部件可靠性分析系统用于执行实现如上述任一实施例所述的液压部件可靠性分析方法的操作。
45.根据本公开的另一方面,提供一种计算机装置,包括:
46.存储器,用于存储指令;
47.处理器,用于执行所述指令,使得所述计算机装置执行实现如上述任一实施例所述的液压部件可靠性分析方法的操作。
48.根据本公开的另一方面,提供一种非瞬时性计算机可读存储介质,其中,所述非瞬时性计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的液压部件可靠性分析方法。
49.本公开通过收集液压部件的现场故障数据和台架试验故障数据,可以对故障现象、失效模式、失效原因等信息进行分析梳理,形成液压部件可靠性研究工作的基础数据;本公开通过失效案例数据库,可以对失效模式进行分析研究,从而完成了液压部件可靠性评估,并为产品设计改进及维保策略优化提供指导。
附图说明
50.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
51.图1为本公开液压部件可靠性分析方法一些实施例的示意图。
52.图2为本公开液压部件可靠性分析方法另一些实施例的示意图。
53.图3为本公开液压部件可靠性分析系统一些实施例的示意图。
54.图4为本公开液压部件可靠性分析系统另一些实施例的示意图。
55.图5为本公开计算机装置一些实施例的结构示意图。
具体实施方式
56.下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
57.除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
58.同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
59.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
60.在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
61.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
62.发明人通过研究发现:相关技术液压部件可靠性研究工作尚未形成系统性方案,其中液压部件故障数据只收集了现场故障数据,故障信息采用固定模板,现场独立填写,无法实现数据共享;同时,液压部件台架试验故障数据未形成规范化的故障信息收集方案;由于液压部件基础故障数据信息缺失、填写不完整、不规范,导致液压部件可靠性工作难以开展。
63.相关技术研究大多集中在系统级层次,液压元件的可靠性与寿命设计制造研究很少,缺乏对液压元件失效模式、失效案例的科学系统的分类和分析,缺乏令人信服的可靠性和寿命指标的基础数据支撑,没有形成故障案例数据库,无法进行液压元件的可靠性评估工作,导致产品生产设计及售后服务难以提升。
64.鉴于以上技术问题中的至少一项,本公开提供了一种液压部件可靠性分析方法和系统、计算机装置和存储介质,下面通过具体实施例对本公开进行说明。
65.图1为本公开液压部件可靠性分析方法一些实施例的示意图。优选的,本实施例可由本公开液压部件可靠性分析系统执行。该方法可以包括步骤11

步骤14中的至少一项,其中:
66.步骤11,收集液压部件故障信息,其中,液压部件故障信息包括液压部件现场故障数据和液压部件台架试验故障数据。
67.在本公开的一些实施例中,液压部件可以为多路阀。
68.在本公开的一些实施例中,液压部件可以泵、插装阀、马达、先导手柄、集成阀等工程机械设备的液压零部件。
69.步骤12,根据液压部件故障信息,进行液压部件失效模式分类并构建失效案例数
据库。
70.在本公开的一些实施例中,步骤12可以包括步骤121

步骤122中的至少一项,其中:
71.步骤121,将液压部件故障信息按设备类别、设备型号、故障部件、故障零件和失效模式进行梳理,建立液压部件失效模式网络。
72.在本公开的一些实施例中,步骤121可以包括:将液压部件故障信息按设备类别、设备型号、失效零部件名称及型号、失效零件名称、失效模式、故障现象和作业工况的至少一项进行梳理,针对卡滞、泄漏、磨损、疲劳四种失效模式,建立四种失效模式下的典型分类。
73.步骤122,规范化故障信息记录,通过历史故障信息及输入的现有故障信息,建立液压部件失效案例数据库,实现全面、系统管理故障数据。
74.步骤13,对液压部件现场故障数据的分布形式进行拟合检验。
75.在本公开的一些实施例中,步骤13可以包括步骤131

步骤132中的至少一项,其中:
76.步骤131,在设备类别、设备型号、失效零部件名称及型号、失效零件名称、失效模式、故障现象和作业工况中至少一项的特定条件下,确定研究对象及失效模式,分析故障原因,建立维修记录关联。
77.步骤132,运用数理统计方法对液压部件现场故障数据的分布形式进行拟合检验,并推荐最佳的拟合方式。
78.步骤14,根据液压部件故障信息和拟合检验结果,进行失效模式分析。
79.在本公开的一些实施例中,步骤14可以包括:在液压部件故障信息的基础上,结合销售数据,采用可靠性研究分析方式进行失效模式分析。
80.在本公开的一些实施例中,所述采用可靠性研究分析方式进行失效模式分析的步骤可以包括:通过产品可靠性分析方式,计算液压部件的平均无故障时间,预测液压部件的寿命,找出液压部件的薄弱环节,指导液压部件的设计开发及维修策略制定。
81.基于本公开上述实施例提供的液压部件可靠性分析方法,通过收集液压部件的现场故障数据和台架试验故障数据,对故障现象、失效模式、失效原因等信息进行分析梳理,形成液压部件可靠性研究工作的基础数据;通过失效案例数据库,对失效模式进行分析研究,完成液压部件可靠性评估,并为产品设计改进及维保策略优化提供指导。
82.图2为本公开液压部件可靠性分析方法另一些实施例的示意图。优选的,本实施例可由本公开液压部件可靠性分析系统执行。该方法可以包括步骤21

步骤28中的至少一项,其中:
83.步骤21,液压部件故障信息收集。
84.在本公开的一些实施例中,步骤21可以包括:将液压部件的现场故障信息和试验场内台架试验、失效信息进行收集。
85.在本公开的一些实施例中,步骤21可以包括:由设备或产品的售后服务人员进行故障信息填写,通过电脑、移动端完成故障信息采集,同时运用产品售后服务系统调取液压部件历史现场故障信息;通过纸质版、电子版实验报告、电子版试验数据梳理液压部件历史台架试验故障信息;通过“液压部件现场故障数据管理”模块、“液压部件台架试验故障数据
管理”模块适时添加并更新故障数据;
86.在本公开的一些实施例中,步骤21可以包括:液压部件现场故障数据和液压部件台架试验故障数据的收集。液压部件历史现场故障数据通过产品售后服务系统调取并收集液压部件历史现场故障信息;液压部件历史台架试验数据通过液压部件纸质版、电子版实验报告、电子版试验数据梳理;现有液压部件现场故障数据、现有液压部件台架试验数据,考虑到填写便携性、通用性,由设备或产品的售后维修人员、试验人员通过电脑、移动端的方式在“液压部件现场故障数据管理”模块、“液压部件台架试验故障数据管理”模块完成故障信息输入,确保故障信息的完整性、及时性。
87.步骤22:失效模式归类。
88.在本公开的一些实施例中,步骤22可以包括:将液压部件故障信息按设备型号、失效零部件名称及型号、失效零件名称、失效模式、故障现象、作业工况进行梳理,建立液压部件失效模式网络。
89.在本公开的一些实施例中,步骤22可以包括:由于作业工况、作业环境、操作条件、液压部件结构复杂性、多变性,通过失效模式归类方法,将失效模式按照产品类别

产品型号

故障部件

故障零件

失效模式进行梳理,针对典型的“卡滞、泄漏、磨损、疲劳(功能件失效或损坏等)”失效模式进行归类,同时建立四种失效模式下的典型分类;便于进行不同零部件、不同深度层次的可靠性分析研究工作。
90.步骤23:液压部件失效案例数据库搭建。
91.在本公开的一些实施例中,步骤23可以包括:规范化故障信息记录,通过历史故障信息及现有的故障信息输入,建立液压部件失效案例数据库;实现全面、系统管理故障数据。
92.在本公开的一些实施例中,步骤23中搭建失效案例数据库,主要用于管理液压部件历史故障数据和液压部件现有故障数据,通过规范化案例数据库输入信息,确保故障信息全面,固化故障信息采集内容,同时形成液压部件故障信息规范化采集经验,建立液压部件故障基础数据,支撑液压部件可靠性分析工作。
93.步骤24:失效模式分布拟合。
94.在本公开的一些实施例中,步骤24可以包括:在设备型号、失效零部件名称及型号、失效零件名称、失效模式、故障现象、作业工况等不同组合的特定条件下,确定研究对象及失效模式,分析故障原因,建立维修记录关联;同时采用数理统计方法进行失效模式分布拟合。
95.在本公开的一些实施例中,步骤24的故障数据分布拟合是运用数理统计方法对液压部件现场故障数据的分布形式进行拟合检验,并推荐最佳的拟合方式,提高液压部件可靠性分析工作的精度。
96.步骤25:失效模式分析。
97.在本公开的一些实施例中,步骤25可以包括:在液压部件故障信息的基础上,结合销售数据,采用可靠性研究分析方法进行失效模式分析。
98.在本公开的一些实施例中,步骤25中,失效模式分析主要包括区域分析、时间分析、特定条件下可靠性寿命分析、性能退化趋势分析等分析。
99.在本公开的一些实施例中,步骤25的失效模式分析是故障数据分布拟合后的进一
步分析工作,步骤25可以包括:通过产品可靠性分析方法,计算液压部件的平均无故障时间,预测液压部件的寿命,找出液压部件的薄弱环节,指导液压部件的设计开发及维修策略制定。
100.步骤26:失效阈值分析。
101.在本公开的一些实施例中,步骤26可以包括:基于液压部件历史故障数据及机械设备虚拟机反馈数据,通过模糊理论,计算液压部件结构上关键敏感参数的失效阈值范围。
102.在本公开的一些实施例中,步骤26可以包括:基于历史故障数据,通过对故障发生前关键零部件的性能数据、液压部件台架试验性能数据进行分析,挖掘失效敏感参数,搭建数学模型,计算、推导液压部件上各零部件的失效阈值区间及性能退化趋势,建立液压部件具体零部件相应失效模式的失效阈值判定规则,形成液压部件的失效阈值系统。
103.步骤27:机械设备虚拟机搭建。
104.在本公开的一些实施例中,步骤27可以包括:通过多种仿真软件,在数字空间搭建真实机械设备的模型及作业工况,通过传感器实现与机械设备真实状态同步,实现液压部件工作过程的智能监控和预警。
105.在本公开的一些实施例中,步骤27可以包括:通过多种仿真软件,在数字空间搭建真实机械设备的模型及作业工况,通过传感器实现与机械设备真实状态同步,实现液压部件工作过程的智能监控和预警;根据液压部件历史性能退化趋势数据和液压部件失效阈值指标,在线监测液压部件性能状态,及时分析机械设备真实状态下液压部件的性能值水平,预测液压部件寿命和液压部件上零部件的失效时间,指导售后服务,提早制定零部件备货计划及预检修计划等,及时对即将失效零部件进行检修、更换,以最小成本使液压部件重新工作在安全状态,避免液压部件发生故障造成的人生安全或经济损失;另外,测量并记录被更换的零部件的关键结构参数变化值,为性能退化趋势的研究提供数据。
106.步骤28:智能化故障诊断。
107.在本公开的一些实施例中,步骤28可以包括:通过分析机械设备的关键性能参数,结合失效阈值分析及故障系统,识别设备的健康状态,并对即将可能发生的故障进行预警,提供解决措施,避免造成重大经济损失、危及人身安全等严重后果,使设备健康运行。
108.在本公开的一些实施例中,步骤28可以包括步骤281

步骤284中的至少一项。
109.步骤281,构建故障系统的征兆集、原因集、权重集和措施集。
110.在本公开的一些实施例中,如图2所示,步骤28由故障系统和智能诊断系统执行,其中故障系统由征兆集、原因集、权重(严重程度系数)集、措施集组成,其中征兆集是根据设备历史故障数据及维修经验统计出某种故障发生时可能表现出的各种征兆,由各种不同的征兆组成的集合就是征兆集;原因集是根据历史故障数据统计的各个故障的故障原因集合;权重集是根据专家团队的经验,结合零部件故障的检测难易程度、发生概率大小、影响设备的严重程度,建立各零部件的单个故障在总评价中重要程度的权数;措施集是根据历史维修记录,梳理维修措施,形成单个征兆的解决措施集合。
111.步骤282,智能诊断系统通过机械设备上传感器传输的各种性能数据,综合判断机械设备的工作状态。
112.在本公开的一些实施例中,传感器可以包括压力、流量、温度等传感器。
113.步骤283,智能诊断系统在设备即将发生故障的情况下,根据失效阈值系统对液压
部件的零部件的性能状态、失效模式进行分析判断。
114.步骤284,智能诊断系统结合征兆集、故障原因集、权重集和措施集对液压部件以及设备的动作趋势、严重程度做出相应的判别与诊断,制定相应的解决措施,提醒操作人员对设备采取相应的措施,避免造成巨大的经济损失,危及人身安全等严重后果,使设备健康运行。
115.本公开上述实施例提出了一种失效模式建立方法,可以通过单条件、复合条件组合筛选故障数据、定义失效模式,实现单失效模式和复合失效模式分析模型,完成多失效模式分析模型的建立。
116.本公开上述实施例提出了一种多路阀等液压部件的可靠性分析方法,具体包括故障信息收集、失效模式归类、失效案例数据库搭建、故障数据分布拟合、失效模式分析、失效阈值分析、机械设备虚拟机、智能化故障诊断八个部分,从而实现了基于历史故障数据的多路阀可靠性分析功能及机械设备虚拟机在线监测、预测多路阀寿命、预警设备故障等功能。
117.图3为本公开液压部件可靠性分析系统一些实施例的示意图。如图3所示,本公开液压部件可靠性分析系统执行可以包括故障信息收集模块31、数据库构建模块32、分布拟合模块33和失效模式分析模块34,其中:
118.故障信息收集模块31,用于收集液压部件故障信息,其中,液压部件故障信息包括液压部件现场故障数据和液压部件台架试验故障数据。
119.数据库构建模块32,用于根据液压部件故障信息,进行液压部件失效模式分类并构建失效案例数据库。
120.在本公开的一些实施例中,数据库构建模块32可以用于将液压部件故障信息按设备类别、设备型号、故障部件、故障零件和失效模式进行梳理,建立液压部件失效模式网络;规范化故障信息记录,通过历史故障信息及输入的现有故障信息,建立液压部件失效案例数据库,实现全面、系统管理故障数据。
121.在本公开的一些实施例中,数据库构建模块32在将液压部件故障信息按设备类别、设备型号、故障部件、故障零件和失效模式进行梳理,建立液压部件失效模式网络的情况下,可以用于将液压部件故障信息按设备类别、设备型号、失效零部件名称及型号、失效零件名称、失效模式、故障现象和作业工况的至少一项进行梳理,针对卡滞、泄漏、磨损、疲劳四种失效模式,建立四种失效模式下的典型分类。
122.分布拟合模块33,用于对液压部件现场故障数据的分布形式进行拟合检验。
123.在本公开的一些实施例中,分布拟合模块33可以用于在设备类别、设备型号、失效零部件名称及型号、失效零件名称、失效模式、故障现象和作业工况中至少一项的特定条件下,确定研究对象及失效模式,分析故障原因,建立维修记录关联;运用数理统计方法对液压部件现场故障数据的分布形式进行拟合检验,并推荐最佳的拟合方式。
124.失效模式分析模块34,用于根据液压部件故障信息和拟合检验结果,进行失效模式分析。
125.在本公开的一些实施例中,失效模式分析模块34可以用于在液压部件故障信息的基础上,结合销售数据,采用可靠性研究分析方式进行失效模式分析。
126.在本公开的一些实施例中,失效模式分析模块34在采用可靠性研究分析方式进行失效模式分析的情况下,可以用于通过产品可靠性分析方式,计算液压部件的平均无故障
时间,预测液压部件的寿命,找出液压部件的薄弱环节,指导液压部件的设计开发及维修策略制定。
127.在本公开的一些实施例中,液压部件可靠性分析系统,还可以用于基于液压部件历史故障数据及机械设备虚拟机反馈数据,确定液压部件结构上关键参数的失效阈值范围。
128.在本公开的一些实施例中,液压部件可靠性分析系统在基于液压部件历史故障数据及机械设备虚拟机反馈数据,确定液压部件结构上关键参数的失效阈值范围的情况下,可以用于基于历史故障数据,通过对故障发生前关键零部件的性能数据、液压部件台架试验性能数据进行分析,挖掘失效关键参数,搭建数学模型,计算液压部件上各零部件的失效阈值区间及性能退化趋势,建立液压部件具体零部件相应失效模式的失效阈值判定规则,形成液压部件的失效阈值系统。
129.在本公开的一些实施例中,液压部件可靠性分析系统,还可以用于搭建机械设备的模型及作业工况,通过传感器实现与机械设备真实状态同步,实现液压部件工作过程的智能监控和预警。
130.在本公开的一些实施例中,液压部件可靠性分析系统在搭建机械设备的模型及作业工况,通过传感器实现与机械设备真实状态同步,实现液压部件工作过程的智能监控和预警的情况下,可以用于根据液压部件历史性能退化趋势数据和液压部件失效阈值指标,在线监测液压部件性能状态,及时分析机械设备真实状态下液压部件的性能值水平,预测液压部件寿命和液压部件上零部件的失效时间,指导售后服务,提早制定零部件备货计划及预检修计划;测量并记录被更换的零部件的关键结构参数变化值,为性能退化趋势的研究提供数据。
131.在本公开的一些实施例中,液压部件可靠性分析系统,还可以用于通过分析机械设备的关键性能参数,结合失效阈值范围和失效模式分析数据,识别机械设备的健康状态;对即将发生的故障进行预警,提供解决措施。
132.在本公开的一些实施例中,液压部件可靠性分析系统在通过分析机械设备的关键性能参数,结合失效阈值范围和失效模式分析数据,识别机械设备的健康状态,对即将发生的故障进行预警,提供解决措施的情况下,可以用于构建故障系统的征兆集、原因集、权重集和措施集;通过机械设备上传感器传输的各种性能数据,综合判断机械设备的工作状态;在设备即将发生故障的情况下,根据失效阈值系统对液压部件的零部件的性能状态、失效模式进行分析判断;结合征兆集、故障原因集、权重集和措施集对液压部件以及设备的动作趋势、严重程度做出相应的判别与诊断,制定相应的解决措施。
133.本公开上述实施例建立了液压部件可靠性分析方法及系统,从而有效解决了失效规律难以挖掘、可靠性寿命难以评估的问题,同时实现了数据信息共享。
134.图4为本公开液压部件可靠性分析系统另一些实施例的示意图。如图4所示,本公开液压部件可靠性分析系统执行可以包括用户管理模块、液压部件现场数据故障管理模块、液压部件台架试验故障数据管理模块、综合检索功能管理模块、失效案例分析模块、系统管理模块组成。
135.服务器、终端电脑或智能移动终端为所述工程机械失效模式分析系统的运行平台,方便产品维修服务人员、设计开发人员、实验人员、系统管理人员等进行用户信息、故障
及失效数据规范化填写及管理。
136.所述用户管理模块包括用户角色创建、用户角色分配、用户权限管理、用户信息、用户登录密码修改,主要针对售后服务人员、设计开发人员、平台管理员,根据不同角色,分配不同权限,确保平台故障信息存储安全、分析功能合理使用。用户角色创建用于进行用户基本信息录入,包括用户姓名、部门、电话、邮箱等信息。用户角色分配由平台管理员执行确认,用户权限管理主要是设定系统各模块的应用权限,针对不同人员,设定不同的展示及应用界面,防止信息外漏,确保信息安全;用户登录密码修改由用户个人执行,用户登录密码重置由平台管理员执行,重置后密码为系统设定初始密码。
137.所述液压部件现场故障管理模块包括故障信息录入、修改、删除、提交子模块;所述故障信息录入主要包括设备、设备型号、零部件、零部件型号、故障零件、失效模式、作业工况、是否重复故障、故障缺陷类型、故障症状、故障原因、解决办法、故障前关键零部件的性能数据、失效零部件关键位置结构数据、申报地点、案例确认人信息录入,其中失效模式主要包括泄漏、卡滞、磨损、疲劳(功能件损坏或失效);所述故障信息修改,针对多次处理的维修事件,在不同维修阶段,直至最终维修成功,故障信息可在每次维修后进行信息修改及完善;所述故障信息删除用于误操作,避免录入无效故障信息;所述故障信息提交用于故障信息的最终确认,同时设有基本审查环节,从而确保信息填写输入正确。
138.本公开上述实施例建立了液压部件现场故障数据管理模块,实现了故障信息(历史故障信息和现有故障信息)的规范化描述及录入,从而可以避免现场收集数据信息杂乱,使液压部件现场故障信息实现规范化管理,可以支撑液压部件可靠性分析工作的进行。
139.所述液压部件台架试验故障管理模块包括故障信息录入、修改、删除、提交子模块;所述故障信息录入中主要包括试验编号、故障部件、部件型号、应用设备及型号、故障零件、失效模式、故障症状、故障原因、零部件拆解、故障前试验条件、故障前性能试验数据、实验员等信息;故障信息修改用于针对部分数据计算或填写错误进行修改;故障信息删除用于针对无效数据进行删除;故障信息提交用于故障前性能试验数据及故障信息的最终确认,设置有基本审查环节,确保信息填写正确。
140.本公开上述实施例建立液压部件台架试验故障数据管理模块,设置了故障信息收集功能及故障前不同时间段的性能试验数据录入功能,掌握多路阀不同阶段的工作状态,通过不断积累液压部件在台架试验中的性能数据、故障信息,发掘液压部件退化规律,可以支撑液压部件性能退化分析工作开展。
141.所述综合检索功能管理模块包括失效模式检索、故障现象检索、设备检索、零部件检索、复合条件检索子模块;其中失效模式检索、故障现象检索、设备检索、零部件检索子模块根据用户需求实现单条件检索;复合条件检索子模块主要进行失效模式、故障现象、设备、零部件、作业工况、案例确认人等信息的不同组合条件检索;除此之外,对于相同故障现象,可通过该功能精准检索,查找历史维修记录,指导维修人员制定高效合理的维修方案和维护策略。
142.本公开上述实施例建立了故障信息综合检索模块,通过设置关键指标“失效模式、故障现象、设备、零部件”的单条件检索与复合条件检索功能,可以高效、精确定位用户查询需求,提高检索效率。
143.所述失效案例分析模块包括地域分析、时间分析、拟合分布检验、失效模式分析、
失效阈值分析子模块;所述地域分析采用数理统计的分析方法分析不同区域、不同工作环境(高温、高寒、潮湿等)下的产品故障、零件失效分布的区域性及分布规律;所述时间分析,采用数理统计的分析方法分析产品故障、失效时间,同时结合产品设计要求确认故障的发生阶段(早期失效、随机失效、耗损期失效),针对不同阶段,制定不同的设计优化方案及维保策略;所述拟合分布检验子模块,通过运用数理统计方法对液压部件现场故障数据的分布形式进行拟合检验,并推荐最佳的拟合方式,提高液压部件可靠性分析工作的精度;所述失效模式分析,首先通过单条件、复合条件组合筛选故障信息,定义失效模式,完成单失效模式、多失效模式分析模型的建立,然后,通过产品可靠性分析方法,一是对液压部件现场故障数据进行分析,计算液压部件的平均无故障时间,预测液压部件剩余寿命,找出液压部件的薄弱环节,指导液压部件的设计开发及维修策略制定,二是对液压部件台架试验故障数据进行分析,得出液压部件性能退化曲线,找出液压部件性能退化规律,从而预测液压部件的寿命;所述失效阈值分析,运用模糊理论对液压部件失效零部件关键位置结构数据进行分析,得出失效阈值区间,为判定液压部件失效提供依据。
144.本公开上述实施例建立液压部件失效案例分析模块,可以运用数理统计方法及可靠性分析方法,从时间、地域等不同维度进行故障数据分析、拟合分布检验、失效模式分析,发掘产品设计中存在的问题,研究液压部件的性能退化趋势及液压部件的可靠性分析,完成液压部件寿命评估。
145.本公开上述实施例的液压部件失效案例分析模块同时运用可靠性分析方法,对多路阀台架试验故障数据进行分析,发掘多路阀的性能退化趋势,完成多路阀寿命评估;同时,在可靠性分析过程中,发现多路阀上的薄弱环节,指导产品优化及维保策略制定,最大程度挖掘现有故障数据价值。
146.所述系统管理功能包括系统日志、数据备份、使用方法子模块,系统日志主要记录系统用户的登录信息、操作信息;数据备份通过设定固定间隔时间段定时存储备份及更新数据,以防数据丢失;使用方法子模块用于对系统的功能及各模块的应用进行说明,指导用户开展工作,确保故障信息规范化填写、故障数据合理分析、挖掘。
147.在本公开的一些实施例中,图3或图4实施例的液压部件可靠性分析系统用于执行实现如上述任一实施例(例如图1或图2实施例)所述的液压部件可靠性分析方法的操作。
148.本公开上述实施例提供了一种多路阀可靠性分析系统,其由用户管理模块、多路阀现场数据故障管理模块、多路阀台架试验故障数据管理模块、综合检索功能管理模块、失效案例分析模块、系统管理模块组成。本公开上述实施例运用数理统计方法及可靠性分析方法,实现了多路阀可靠性分析及性能退化趋势分析,完成了多路阀寿命评估。本公开上述实施例的系统不仅可以应用在多路阀,凡是涉及到工程机械设备的液压零部件(泵、插装阀、马达、先导手柄、集成阀等)均可应用,均落在本发明要求的保护范围内。
149.本公开上述实施例提供了一种基于故障数据的多路阀可靠性分析系统,有效解决了失效规律难以挖掘、多路阀可靠性寿命难以评估的问题,同时实现数据信息共享。
150.图5为本公开计算机装置一些实施例的结构示意图。如图5所示,计算机装置包括存储器51和处理器52。
151.存储器51用于存储指令,处理器52耦合到存储器51,处理器52被配置为基于存储器存储的指令执行实现如上述任一实施例(例如图1或图2实施例)所述的液压部件可靠性
分析方法。
152.如图5所示,该计算机装置还包括通信接口53,用于与其它设备进行信息交互。同时,该计算机装置还包括总线54,处理器52、通信接口53、以及存储器51通过总线54完成相互间的通信。
153.存储器51可以包含高速ram存储器,也可还包括非易失性存储器(non

volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。存储器51也可以是存储器阵列。存储器51还可能被分块,并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。
154.此外,处理器52可以是一个中央处理器cpu,或者可以是专用集成电路asic,或是被配置成实施本公开实施例的一个或多个集成电路。
155.根据本公开的另一方面,提供一种非瞬时性计算机可读存储介质,其中,所述非瞬时性计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例(例如图1或图2实施例)所述的液压部件可靠性分析方法。
156.本领域内的技术人员应明白,本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd

rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
157.本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
158.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
159.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
160.在上面所描述的液压部件可靠性分析系统可以实现为用于执行本技术所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(plc)、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。
161.至此,已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思,没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述,完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
162.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件
来完成,也可以通过程序来指示相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种非瞬时性计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
163.本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
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