一种独立散热液压系统故障自动诊断系统、方法及装置与流程

本发明涉及工程机械，具体是涉及一种独立散热液压系统故障自动诊断系统、方法及装置。

背景技术：

1、挖掘机的独立散热液压系统包括：动力源、散热泵、风扇阀组、风扇马达等主要液压元件，当前往往出现液压油温或者水温过高报警，才会对独立散热液压系统元件进行排查，需要维修人员对各元件之间连接管路进行分段屏蔽，逐一测量压力后才能确定具体故障元件。而相关的掘进机液压系统故障自诊断，是通过给马达施加100bar固定载荷以及设定1000rpm固定转速，通过测量马达泄漏油口泄漏量，马达泄漏量大于3l/min，判断马达失效。

2、但是，上述方式仅可以诊断马达故障，而对泵和换向装置的故障无法自动诊断，其适用性较低，不能满足实际使用需求。此外，也未考虑液压油温度的影响，导致判定结果的准确性较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种独立散热液压系统故障自动诊断系统、方法及装置，解决当前的独立散热液压系统故障诊断存在的操作麻烦、适用性较低和判定结果不准确的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、第一方面，本发明提供了一种独立散热液压系统故障自动诊断系统，所述独立散热液压系统包括：动力源、散热泵、风扇阀组和风扇马达；所述动力源与散热泵传动连接，用于驱动散热泵旋转，所述散热泵的出油口与风扇阀组的第一油口相连通，所述风扇阀组的第二油口与风扇马达的第一油口相连通，所述风扇阀组的第三油口与风扇马达的第二油口相连通；

4、还包括：控制器和数据采集单元，所述数据采集单元用于采集散热泵的出油口液压油温度、散热泵的泄油口压力、风扇马达的泄油口压力、风扇阀组的第一油口压力、风扇阀组的第二油口压力和风扇阀组的第三油口压力；

5、所述控制器的输入端与数据采集单元电连，输出端与动力源和散热泵电连，用于控制动力源转速和散热泵工作状态，同时根据散热泵的出油口液压油温度、散热泵的泄油口压力、风扇马达的泄油口压力、风扇阀组的第一油口压力、风扇阀组的第二油口压力和风扇阀组的第三油口压力，输出相应的故障诊断结果。

6、进一步的，所述数据采集单元包括：用于采集散热泵的泄油口压力的第一压力传感器、用于采集风扇马达的泄油口压力的第二压力传感器、用于采集风扇阀组的第一油口压力的第三压力传感器、用于采集风扇阀组的第二油口压力的第四压力传感器、用于采集风扇阀组的第三油口压力的第五压力传感器和用于采集散热泵的出油口液压油温度的油温传感器。

7、进一步的，所述散热泵为采用压力电比例控制方式的变量泵，当散热泵的比例溢流阀设定压力大于散热泵的出口压力，散热泵将维持在最大排量工作状态。

8、第二方面，本发明将提供一种独立散热液压系统故障自动诊断方法，采用第一方面所述的独立散热液压系统故障自动诊断系统，包括以下步骤：

9、令动力源以设定转速旋转并使散热泵处于最大排量工作状态；

10、获取散热泵的泄油口压力、风扇马达的泄油口压力、风扇阀组的第一油口压力、风扇阀组的第二油口压力、风扇阀组的第三油口压力和散热泵的出油口液压油温度；

11、根据散热泵的出油口液压油温度，并结合预先确定的液压油温度与安全判定区间的关联关系，得到散热泵、风扇马达和风扇阀组当前时刻的安全判定区间；

12、根据散热泵的泄油口压力、风扇马达的泄油口压力、风扇阀组的第一油口压力、风扇阀组的第二油口压力、风扇阀组的第三油口压力以及故障诊断逻辑，得到散热泵、风扇马达和风扇阀组的安全判定值；

13、将所述的安全判定值与相对应的所述安全判定区间进行比较，根据比较结果输出相应的故障诊断结果。

14、进一步的，所述液压油温度与安全判定区间的关联关系的确定方法包括：

15、令动力源以设定转速旋转并使散热泵处于最大排量工作状态；

16、对液压油温度按照温度高低进行等间距划分，获取多个油温标定区间；

17、分别测量统计各个油温标定区间内散热泵的泄油口压力、风扇马达的泄油口压力、风扇阀组的第一油口压力、风扇阀组的第二油口压力和风扇阀组的第三油口压力在不同时刻的压力值；

18、根据故障诊断逻辑以及各个油温标定区间内散热泵的泄油口压力、风扇马达的泄油口压力、风扇阀组的第一油口压力、风扇阀组的第二油口压力和风扇阀组的第三油口压力在不同时刻的压力值，标定散热泵、风扇马达和风扇阀组的安全判定区间。

19、进一步的，所述故障诊断逻辑包括：

20、若sp1＞sp1max*(100+x)％，则判定散热泵出现内泄故障；

21、若sp1max＜sp1≤sp1max*(100+x)％，则判定散热泵出现轻微磨损，发出预警提醒检修散热泵；

22、若sp1≤sp1max，则判定散热泵状态正常；

23、式中，sp1表示散热泵的泄油口压力，sp1max表示散热泵的泄油口压力的最大值。

24、进一步的，所述故障诊断逻辑包括：

25、若sp2＞sp2max*(100+y)％，则判定风扇马达出现内泄故障；

26、若sp2max＜sp2≤sp2max*(100+y)％，则判定风扇马达轻微磨损，发出预警提醒检修风扇马达；

27、若sp2≤sp2max，则判定风扇马达状态正常；

28、若sp3-sp4＜(sp3-sp4)min且sp4＞sp4max，则判定风扇马达出现卡滞故障；

29、式中，sp2表示风扇马达的泄油口压力，sp4表示风扇阀组的第二油口压力，sp2max表示风扇马达的泄油口压力的最大值，sp4max表示风扇阀组的第二油口压力的最大值，(sp3-sp4)min表示风扇阀组的第一油口压力和风扇阀组的第二油口压力的最小差值。

30、进一步的，所述故障诊断逻辑包括：

31、若sp3-sp4＞(sp3-sp4)max，则判定风扇阀组出现卡滞故障；

32、若(sp3-sp4)min＜sp3-sp4＜(sp3-sp4)max，则判定风扇阀组状态正常；

33、若sp1≤sp1max且sp2≤sp2max且sp4＜sp4min，则判定风扇阀组出现内泄故障；

34、若sp5＞sp5max，则判定风扇阀组出现卡滞故障或回油路出现堵塞；

35、式中，sp3表示风扇阀组的第一油口压力，sp4表示风扇阀组的第二油口压力，sp5表示风扇阀组的第三油口压力，(sp3-sp4)max表示风扇阀组的第一油口压力和风扇阀组的第二油口压力的最大差值，(sp3-sp4)min表示风扇阀组的第一油口压力和风扇阀组的第二油口压力的最小差值，sp4min表示风扇阀组的第二油口压力的最小值，sp5max表示风扇阀组的第三油口压力的最大值。

36、第三方面，本发明提供一种独立散热液压系统故障自动诊断装置，包括处理器及存储介质；所述存储介质用于存储指令；所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行第一方面所述方法的步骤。

37、第四方面，本发明提供一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行根据第一方面所述方法中的任一项方法。

38、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

39、1、本发明通过压力传感器，检测散热泵的泄油口、风扇马达的泄油口、散热泵的出油口、风扇阀组的第二油口、风扇阀组的第二油口和风扇阀组的第三油口处的压力值，并通过压力变化实现散热泵、风扇阀组和风扇马达多个元件的故障诊断，其诊断项目多，适用性高，减少了故障排查时间，提高了机器出勤率，能够满足实际使用需求；

40、2、本发明通过温度传感器采集散热泵的出油口液压油温度，其考虑到了液压油温度变化对压力变化的影响，提高了故障诊断的准确性，降低了数据测试、分析的复杂性；

41、3、本发明可以实现独立散热液压系统中散热泵和风扇马达的故障预警，降低因破坏性损坏故障造成液压系统污染的风险，减少因故障造成的经济损失。