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工程機械液壓阿托斯ATOS油缸故障特征研究
液壓系統在工程機械領域中起到核心的作用,一旦發(fā)生故障,造成的經濟損失將十分巨大。液壓ATOS油缸是液壓系統的執(zhí)行元件,在液壓設備中占有重要的地位,其故障將直接影響設備的正常工作和壽命。泄漏是液壓ATOS油缸的一種常見故障,嚴重的泄漏不僅會使環(huán)境受到污染,還會導致液壓ATOS油缸工作腔的壓力降低,使液壓ATOS油缸無法正常工作。

工程機械液壓阿托斯ATOS油缸故障特征研究
通過分析液壓ATOS油缸進油口的壓力信號和活塞桿位移信號,來提取液壓ATOS油缸泄漏故障的故障特征,以此為依據進行液壓ATOS油缸的狀態(tài)檢測和故障診斷。研究的對象是完整液壓系統中典型元件液壓ATOS油缸的泄漏故障。以參數測量法為前提,小波變換為理論基礎,將小波分析方法對非平穩(wěn)信號的優(yōu)勢運用到液壓ATOS油缸泄漏的故障特征提取上。液壓ATOS油缸的泄漏包括外泄漏和內泄漏兩種情況。外泄故障容易發(fā)覺,所以主要針對液壓ATOS油缸內泄故障進行研究。主要工作和成果包括：系統地闡述了液壓系統泄漏的故障機理及成因,通過泄漏故障的數學模型說明缸內壓力上升或下降速率會受到泄漏的影響,為以后章節(jié)中的數據處理打下了理論基礎。全面地分析了基于信號處理的故障診斷方法的進展情況,著重介紹了小波變換理論,提出了適合液壓系統的小波分析故障診斷方法。對于ATOSATOS油缸,應將其整體視作一根細長的柔性桿進行穩(wěn)定性校核。目前一般是采用等截面法,即把ATOSATOS油缸簡化為一個與活塞桿截面相等的桿件。在計算中遇到穩(wěn)定性危險時,通常是在活塞桿的計算柔度λ大于桿的柔性系數λ_1時,此時是用歐拉公式計算臨界力。若穩(wěn)定性不足,則被迫增加活塞桿的尺寸或改變ATOSATOS油缸的結構,從而增加了材料的消耗或結構的復雜性。對于實際的ATOSATOS油缸,缸體的截面慣性距J_2與活塞桿的截面慣性距J_1之比α一般為3～20;缸體銷軸孔至導向中心點的距離L_2與活塞桿銷軸孔至導向中心點的距離L_1之比β,一般為0.25～1.25。重點討論了小波變換的時頻分析以及多分辨率分析能力,這是的研究基礎。利用小波包分解對壓力信號和位移信號進行分析,提取了壓力信號壓力上升速度(PY1)、壓力信號(62.5-125Hz)小波包能量值(PY2)、壓力信號小波包能量熵(PY3)、壓力信號小波包能量方差(PY4)、位移信號活塞桿伸縮速度(S1)五個故障特征向量。

工程機械液壓阿托斯ATOS油缸故障特征研究
分析了各個故障向量對泄漏量的敏感程度,將所得數據歸一化處理,分析各泄漏量情況下特征值分布的方差,得到各故障特征量的敏感度排序：PY4PY1PY2S1PY3,該排序結果將指導理論分析成果的實際工程應用；利用Visual Basic和Matlab混合編程的思想,構建“工程機械液壓ATOS油缸故障診斷系統”(Construction Machinery Hydraulic Cylinder's Fault Diagnosis System,CMHCFDS),實現工程機械液壓ATOS油缸內泄漏故障的可視化診斷。