液压系统运行状态监测胡友民。杜润生。杨叔子华中科技大学机械学院，湖北省武汉市43，74摘1要状态监测技术是提两液压设备运行可靠性与安全性的忡有效手段和方法。文章在分析，液压系统状态监测的目的与监测叫容的基础上提出了基于网络与列厂的液压监控系统颊型，简要分析了该模型的结构与功能并给出了该模型的应用范例1刖5液压。系统以其决，响应大功率高性能及易尸远程操作与控制等特点，被作为种主要动力装置广泛应用十各种机械设备中。其规模与复杂性益提高，兀件及系统的故障与失效原囚也变得加，杂。因此边切，要提高系统运行可靠性与安全性的有效方法与措施。

　　目前很多学押将各种故障诊断的新技水新方法应于液玉故障诊断须域这对于提高液压系统运仍存在许多不足和局限，单种或几种方法是无法从根本上解决液压系统运可克性与安介性问的。

　　设备状态监测技术可以有效地提高设备运行的可靠性与安全性，它将传统意义上的设备定期维护提升为按，维护与预测维护迎过设备状态监测技术并综合运用各种故障诊断新技术与新方法，对液吒儿件及系统的运行状态及故障进行实时在线监测及诊断将是提高液压系统运亍僖性与安乍性的种有效于段。

　　收稿日期20020307基金项目国家自然科学基金重大项目59990470控制系统设备状态监视与故障诊断等研宄工作。

　　这中惯的*火好处是可以讪过充於改变气缸帐力来调整弹鄙度这在调整1阽，时是非常方便的，从氐远来说，只要定期年数次检查氮气压力，保持压力不变弹黄的刚设和，的谐振频率也就可以稳定不变4实例的些主要参数和效果在纽约的0，平大厦，0的质量块尺寸为9.1质量块的东西南北向各安装了套伺服降液压缸液压缸活塞行程为275*大阻尼力为2091孔，气弹簧的活塞面积为2012，氮气的充气压力为5.865，它的刚度为1.371产生774力。

　　大厦的自振周期为6.25，等效质量块，1的质量块与氮气弹，组成的谐振周期也为6.25820的可调幅度。观，加了观0之后，与不加0相比，可以减少振幅刚值也就是相于将建筑物的阻尼由原来2方重。建筑结构振动控制系统的参数分析。建筑结构，2液压系统状态监测目的与内容对液压系统的运行状态进行监测的主要目的应该适实时地真实地反映系统的运行状态，保证系统正常工作，防止意外事故发生；压力阀伺服元件及过滤装置等的工作状态进行监测，对潜在故障进行预报，防止元件突然失效导致系统出现故障3预测系统状态变化趋势，对未来的运厅趋势进行预报。对将要发生的故障进行报瞥并1给出故障处理方法及措施为达到以上目的。对液压系统进状态监测时，监测系统的主要监测对象内容1般圮液压系统的主要工作参数。具体来说有如几方他内界压力系统压力泣合反映了系统及系统内元件的工作状态，通过对液压泵进出油口重要管道内及执行机构进出油口的压力或压力差的监测，可以对系统火压压力不可调卡力波动与不稳等与卡力相关流，系统内流试的变化可以反映系统容积效年。的变化。1容积效率的变化又反映了系统内元件状况达到对系统及元件的容积效率及元件磨损状况的监视目的；温度设计合理的液压系统其工作温度变化范围是有限制的，系统温度的异常升高往往意味着系统内出现故障。通过监测系统温度变化可以实现对与温度变化有密切联系的故障的监视，如系统内泄漏，加环境温度过高冷却器故障成效中。降低。执行机构运动速度降低或出现爬行导致溢流+增加等；泄漏量泄漏量的大小直接反映了元件的磨损1况及密封性能的好坏，般说来付于液灰泵和液吒马达的泄漏量的监测比较容易实观，对厂其他元件泄漏量的监测则不太容易实现。

　　除了通过监测以上工作参数达到对系统工作状态进行监视的目的外，还可以监测系统的振动噪声油液污染程度伺服元件的工作电流与颤振信号电磁阀用哪些参数作为监测量要根据系统的应用场合信号采集的难易程度和资金多少等合理确定，在可能的情况下应该尽可能多的选取被监测量，以便更全面地了解系统工作情况，综合分析系统运行趋势并为故障诊断与定位提供充分依据。

　　3状态监测系统模型3.1监测系统设计原则在设计针对液压系统的监测系统时需要充分考虑以下因素⑵系统实现的可能性与难易程度；是否需要实现实时在线监测及远程监测；与相关系统如机械电气等监测控制系统⑶足否需要与控制系统统诚个监控系统6监测系统自身的可靠性与维护难易程度。

　　从当前及今后的技术发展趋势看，监测系统应该优先采用基于网络的实时在线监测与诊断技术模式= 3.2基于网络与，的监控系统模型阁1为种基于网络与，以的液乐监拧系统模型。该模型是种分级的层次化结构形式，从下到依次为设备个间级监控层厂级监视诊断与远枵监视诊断中心层等系统操作人纟迎过1人机交互界他发出的操作指令经山个以人叫送到主站经过现场朽1.分站的人000模块5设备总线对液压糸统中相关元件进行调节与控制；同时液压系统运行过程中的状态矣数经过设谷总线与观场，江分站的人松±，送到主站，再经过车间以太网送到监视站。EfM技术人员可以通过工程师站对系统运行环境参数进行设定修改和维护。设在车间级的贾胃服务器还可以将液压系统运行的状态参数经过厂局域网送到厂信息中心，供厂级监视诊断中心和远程监视诊断中心使月此模型具有以下几个主要特点将监测诊断与控制功能统到个系统中实现；系统构成上实现了分布式模块化与层次化，既易于实现又便于维护，同时为今后系统升级提供了从网络观点看整个系统实际上构成个监控诊断局域网，为*终实现实时在线及远程监控奠定了3.3应用基于以模型。我们曾经为国某厂的台大型混合机液压系统设讣监控系统。该液压系统主要完成混合锅的上升下降及锅在工作位置的保压保压时间要求超过410.

　　监控系统主要由上位监视主机工程师站操作员1和音视频系统等组成，具有自动和手动调试两种工作方式。

　　该此控系统可以通过列按工况耍求对系统与执行机构进行控制与调同时对液压系统中泵的出口压力液压缸工作压力蓄能器压力过滤器进出口压差油箱内液位油液温度及电磁阀的电磁铁通电状况进行监测。

　　监控系统在设计时考虑了多种安全联锁保护和故障报警解除4，动恢复措施，能*大限嗖地提岛系统运行的可靠性与安令性。

　　另外系统还能够实现被监测对象历史运行曲线显趋势预报故障分析与定位报打印与数据远程传等功能。

　　4结束语研究液压状态监测技术。通过对系统工作参数的实时在线综合监测与控制。对十保障系统常工作，提高系统运行的可靠性4安全性。让操作者及时解系统的工作状况，以及对液压系统故障的早期预防和诊断等均有重要意义。本文只对提出的液压监控系统模型及据此开发的应用范例作了相关介绍，限于篇幅，与模型有关的其他许多问如模型实现模型细化及监控系统可靠性等问将另文讨论。

　　1姜万录，王益群孔祥东，等。液压系统故障检测与诊断技术的新进锾1中国机械工程519989.

　　12胡友民，杜润生，杨叔子。基于的高可靠性工业过程远程监控系绮3.华中科技大学学报，204.

　　3胡友民，杜润生，杨叔子。生产过程远程监控与诊断技术研对1华中科技大学学报，20024.

　　14胡友民，杜润生，杨叔子。制造系统数据采集技术研宄刀。

　　制造业自动化，2002.9.