液壓系統(tǒng)“掉壓”故障的簡(jiǎn)易模糊診斷(1)

    1.  簡(jiǎn)易—模糊診斷及其優(yōu)點(diǎn)利用模糊量能夠?qū)�故障�?yán)重程度、相關(guān)關(guān)系及故障源作出較客觀、精確的定量描述,并以此為基礎(chǔ)作出相應(yīng)的模糊診斷。它特別適用于具有不確定因素、隨機(jī)性因素及交錯(cuò)的多因素,而無(wú)法用單一的邏輯關(guān)系作出明確結(jié)論的復(fù)雜故障。然而,要對(duì)多個(gè)可疑元件進(jìn)行模糊診斷,必然要收集各元件發(fā)生故障的相關(guān)信息狀況,并逐個(gè)模糊量化及積分,其工作量是很大的。而借助某故障易獲取的獨(dú)有信息,作簡(jiǎn)單邏輯判斷,就能很快確定故障程度、類型及最小范圍。這種方法簡(jiǎn)易快捷,可減少模糊診斷的工作量。筆者曾將模糊診斷與簡(jiǎn)單邏輯判斷結(jié)合起來(lái),對(duì)ＹＡ32—200四柱萬(wàn)能液壓機(jī)和Ｗ67Ｙ—63 2500型板料折彎?rùn)C(jī)“掉壓”(壓力低于要求值,工廠俗稱“掉壓”,后敘不再加引號(hào))故障進(jìn)行了診斷排除,確實(shí)能提高診斷速度和準(zhǔn)確度。
   2. 掉壓故障的模糊量化和模糊積分將實(shí)測(cè)到的壓力值模糊量化為4個(gè)等級(jí):“0”級(jí)壓力值在要求值Ｐ的公差范圍內(nèi);“ＮＳ”級(jí)在ｐ～0.8ｐ區(qū)間;“ＮＭ”級(jí)在0.8ｐ～0.4ｐ區(qū)間;“ＮＢ”級(jí)在0.4ｐ～0區(qū)間。液壓泵、調(diào)壓裝置、閥管、液壓馬達(dá)和液壓缸因密封緩慢失效引起掉壓是漸發(fā)性的,且溫度越高掉壓愈厲害,壓力多下降到要求值的1/2以上,屬“ＮＭ”和“ＮＳ”級(jí),叫“小掉壓”。以上液壓元件因內(nèi)部突然發(fā)生明顯異常引起掉壓是突發(fā)性的,壓力往往下降較多,大約在要求壓力的1/3以下,絕大部分接近零壓,屬“ＮＢ”級(jí),叫“大掉壓”。兩類掉壓的原因、機(jī)理不同,與各元件的相關(guān)程度,即概率也就不同。對(duì)這些概率模糊量化,得到概率模糊量(表1)。將每類掉壓的概率模糊量值排序,得到較準(zhǔn)確的概率排序(表2)。一般情況下,排在前面的較后面的易引發(fā)掉壓。特殊情況下,排在后面的有時(shí)也引起掉壓。

表1

表2

   液壓泵因密封失效、泄漏引起系統(tǒng)掉壓的主要信息有:(1)加載時(shí),吸油壓力ｐ0明顯升高;(2)加載時(shí),泵后壓力波動(dòng)變大,噪聲、振動(dòng)增大;(3)一般泵外泄量增大,柱塞泵泄油管流量增大;(4)泵殼體發(fā)熱;(5)泵使用時(shí)間長(zhǎng);(6)油液污染。對(duì)以上各因素的狀況分等級(jí)評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)果用信息狀況模糊量Ｆ表示。對(duì)各因素與故障產(chǎn)生的關(guān)系程度也進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)果用信息關(guān)系模糊量Ｇ表示。最后形成評(píng)價(jià)等級(jí)(表3),信息狀況及關(guān)系模糊量(表4)。

表3

表4

   調(diào)壓裝置發(fā)生各種故障引起系統(tǒng)掉壓的主要信息有:(1)壓力調(diào)不高;(2)壓力不穩(wěn)定;(3)調(diào)至最高壓力時(shí),壓力表無(wú)變化,泵噪聲、振動(dòng)及泄漏無(wú)變化;(4)溢流量增加;(5)溢流閥使用時(shí)間長(zhǎng)。對(duì)以上各因素分等級(jí)評(píng)價(jià),模糊量化,形成評(píng)價(jià)等級(jí)(表5),信息狀況及關(guān)系模糊量(表6)。

表5

表6

   液壓系統(tǒng)的控制閥(如單向閥、液控單向閥、充液閥、換向閥、插裝閥和順序閥)經(jīng)常因內(nèi)部異常變化突然開(kāi)啟串流,或因內(nèi)部密封緩慢失效而慢性泄漏。兩種原因都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)掉壓。此類故障發(fā)生的主要信息有:(1)與該閥相連接的回油管流量增加;(2)系統(tǒng)加載時(shí)壓力下降;(3)調(diào)低溢流閥壓力,壓力表開(kāi)始不動(dòng),后跟隨下降;(4)油液污染。以同樣的方法對(duì)以上諸因素分等級(jí)評(píng)價(jià),模糊量化,形成評(píng)價(jià)等級(jí)表7和信息狀況及關(guān)系模糊量表8。

                     表7

             表8

　液壓馬達(dá)和液壓缸泄漏引起系統(tǒng)掉壓的主要信息有:(1)外泄漏量、柱塞泵泄油管流量或缸回油管流量增加;(2)換向閥打開(kāi)前后壓力表指示明顯變化;(3)加載時(shí)系統(tǒng)壓力下降;(4)馬達(dá)或缸外殼發(fā)熱;(5)馬達(dá)或缸使用時(shí)間長(zhǎng);(6)油液不清潔;(7)液壓缸在加載時(shí)有異常移動(dòng)。對(duì)以上各因素狀況分等級(jí)評(píng)價(jià),其信息狀況及關(guān)系模糊量化后同樣形成表9和表10。

               表9

表10

   對(duì)液壓泵、調(diào)壓裝置、閥管、液壓馬達(dá)或液壓缸中任一種都可進(jìn)行模糊積分。積分時(shí),首先按該種元件評(píng)價(jià)等級(jí)表所列信息類別收集設(shè)備發(fā)生故障時(shí)的實(shí)際狀況,再對(duì)照其“信息狀況及關(guān)系模糊量”表,確定各狀況的模糊量Ｆij與各信息的關(guān)系模糊量Ｇｉ(ｉ=1,2,3,…ｎ,為信息類別序號(hào);Ｊ=1,2,3,…ｋ,為信息的狀況等級(jí)序號(hào)).元件在理想嚴(yán)重故障時(shí)的模糊量積分值∑ＦＯ、實(shí)際故障模糊量積分值∑Ｆ1及相對(duì)模糊量積分值∑Ｆ分別為:

∑Ｆ0=1·Ｇ1+1·Ｇ2+1·Ｇ3+…+1·Ｇｎ

∑Ｆ1=[Ｆ1j,,Ｆ2j,,Ｆ3ｊ,…Ｆｎｊ]·〔Ｇ1Ｇ2Ｇ3〕:Ｇｎ=Ｆij·Ｇi

∑Ｆ=∑Ｆ0 ∑Ｆ1