一种筒阀液压系统故障预警方法和系统与流程

allin2023-09-06  134



1.本发明涉及筒阀液压系统领域,具体涉及一种筒阀液压系统故障预警方法和系统。


背景技术:

2.现有的筒阀液压系统包括油泵、压力油罐、回油箱、配套管路、阀门、接力器等部件。筒阀液压系统在安装或检修后,内泄量基本确定,当筒阀液压系统密封件损坏时,会发生筒阀液压油内泄或者外泄故障,或发生压缩气体泄漏故障。
3.当发生筒阀液压油外泄故障时,可能造成事故低油压或环境污染等问题;当发生筒阀液压油内泄故障时,会增加油泵的启停次数,导致油温升高加速液压油老化,也会导致事故低油压、油泵疲劳损坏等故障,还会增加电量损耗;当发生压缩空气泄漏时,会导致筒阀液压油管油位过高、储能不足、频繁补气的故障。
4.当前发现筒阀液压系统泄漏故障的主要有以下两种方式:
5.一是通过人工对筒阀液压系统进行现场巡检,确认液压回路是否有漏点,判断液压系统有无液压油外泄和压缩空气泄漏故障;
6.二是通过运行值班人员对液压系统油泵的启停间隔进行分析,结合巡检结果判断,若筒液压回路无泄漏,而在同一运行工况下油泵启停间隔时间明显缩短则判断筒阀液压系统有内泄故障。
7.传统的筒阀液压系统泄漏故障判断方式有以下几个方面的劣势:
8.一是人工巡检频率较低,不能及时发现外泄故障,同时部分液压系统管路在机坑、廊道等狭窄的空间内,检查会受到机组运行方式的影响,制约条件多,不易经常开展;
9.二是运行值班人员对筒阀油泵启停间隔进行分析需要采集大量数据,工作量大,对运行值班人员的技术技能水平要求较高。
10.以上两种方式对于明显筒阀泄漏故障有较好的效果,但是对于泄漏量小、发展缓慢的故障有很大的难度,而且均需要投入大量的人力、物力,准确性不高,效率低下,不能满足当前无人值班运行方式的要求。


技术实现要素:

11.为了解决上述问题,本发明提出一种筒阀液压系统故障预警方法和系统,结合现有工业互联网技术,提升工作效率,指导机组状态检修,推动检修智能化。
12.本发明的技术方案具体如下:
13.一种筒阀液压系统故障预警方法,系统进行如下判断:
14.设筒阀液压系统基准油量为v
油正
,当t
x
<t

时,筒阀系统存在严重的泄漏故障;其中,t
x
为某一次筒阀油泵在开机状态下的启停间隔时间;t

为筒阀油泵在开机状态下启停间隔允许的最小时间;
15.当v
油n
<v
油低
时,筒阀液压系统存在外泄故障;其中,v
油n
为某时间段运行中筒阀液压
系统第n时刻实际油量,n统计油量的次数;v
油低
为筒阀液压系统的允许的最低油量:
16.当v
油n
<v
油正
,且δv

>0时,筒阀液压系统存在外泄故障,泄漏量为δv

/天,泄漏到最低允许值时所要的时间d

;其中,δv

为相邻两个时间段筒阀液压系统平均油量差值;
17.当v
油n
<v
油正
,δv

>0,且δt

>0时,筒阀液压系统存在外泄故障,故障回路处于高压回路;其中,δt

为相邻两个时间段筒阀油泵在开机状态下的平均启停间隔时间差;
18.当v
油n
<v
油正
,δv

>0,且δt

=0时,筒阀液压系统存在外泄故障,故障回路处于无压回路;
19.当v
油n
=v
油正
,且δt

>0时,筒阀系统存在内泄发展故障,筒阀液压系统油泵启停间隔时间劣化到报警所需的时间d


20.进一步地,筒阀开机状态下:设定筒阀液压油泵的启停间隔正常时间为t
正开

21.查询某天筒阀油泵运行时间,并计算出筒阀在开机状态下,一个时间段内每次油泵启停的实际间隔时间t
x1
、t
x2
......t
xn

22.t
x
=t
启-t


23.式中:t
x
某一次筒阀油泵在开机状态下的启停间隔时间,t

为上一次油泵停止时间,t

为本次油泵启动时间;t
x1
某天筒阀油泵在开机状态下的第1次启停间隔时间,t
x2
某天筒阀油泵在开机状态下的第2次启停间隔时间、t
xn
某天筒阀油泵在开机状态下的第n次启停间隔时间。
24.进一步地,获取的某个时间段几个固定时间的阀液压系统的实际油量,计算出该时间段筒阀液压系统油量平均值:
[0025][0026]
式中:为某时间段运行中筒阀液压系统的实际油量的平均值,v
油1
为某时间段运行中筒阀液压系统第一时刻实际油量,v
油2
为某时间段运行中筒阀液压系统第二时刻实际油量,v
油3
为某时间段运行中筒阀液压系统第三时刻实际油量,v
油n
为某时间段运行中筒阀液压系统第n时刻实际油量,n统计油量的次数;
[0027]
计算出相邻两个时间段筒阀液压系统在相邻两个时间段的平均油量差值变化率:
[0028][0029]
式中:δv

为相邻两个时间段筒阀液压系统的平均油量差值,为某时间段筒阀液压系统油量平均值,为前一时间段筒阀液压系统油量平均值,d2为当期时间段,d1为前一时间段;
[0030]
计算出筒阀液压系统油量减少到最低允许值时所需要的时间d


[0031][0032]
式中:d

为筒阀油筒阀液压系统油量减少到最低允许值所需要的时间,v
油低
为筒阀液压系统的允许的最低油量,为某时间段筒阀液压系统平均油量,δv

为相邻两个时间段筒阀液压系统的平均油量差值。
[0033]
进一步地,计算出筒阀系统的现有油量:
[0034]v油
=v

+v
压封头
+v

+v

或v

=h

×s压
+h

×s回
+v


[0035]
式中:v

为运行中筒阀液压系统的用油量,v

为运行中筒阀压油罐的内油容积,v
压封头
为压油罐底部封头容积,v

为运行中筒阀液压系统回油箱中有的容积,v

为筒阀液压系统管路中液压的的体积;
[0036]
根据v

=h

×s压
+h

×s回
+v

,计算某个时间段几个固定时间的阀液压系统的实际油量v
油1
、v
油2
、v
油3
......v
油n

[0037]
进一步地,计算出当前时间段筒阀在开机状态下,油泵启停间隔的平均时间
[0038][0039]
式中:为某时间段筒阀油泵在开机状态下的平均启停间隔时间,t
x1
某时间段筒阀油泵在开机状态下的第1次启停间隔时间,t
x2
某时间段筒阀油泵在开机状态下向第2次启停间隔时间,t
xn
某时间段筒阀油泵在开机状态下的第n次启停间隔时间;
[0040]
计算出相邻两个时间段筒阀在开机状态下,油泵启停间隔平均时间的差值变化率:
[0041][0042]
式中:δt

为相邻两个时间段筒阀油泵在开机状态下的平均启停间隔时间差,为某时间段筒阀油泵在开机状态下的平均启停间隔时间,为前一时间段筒阀油泵在开机状态下的平均启停间隔时间,d2为当期时间段,d1为前一时间段;
[0043]
计算出筒阀在开机状态下,油泵启停间隔时间劣化到报警所需的时间:
[0044][0045]
式中:d

为筒阀油泵在开机状态下启停间隔时间劣化到报警值所需要的时间,t

为筒阀油泵在开机状态下启停间隔允许的最小时间,为某时间段筒阀油泵在开机状态下的平均启停间隔时间,δt

为相邻两个时间段筒阀油泵在开机状态下的平均启停间隔时间差;
[0046]
选用机组在停机组状态的筒阀启停数据计算出d

,d

为筒阀油泵在停机状态下启停间隔时间劣化到报警值所需要的时间。
[0047]
进一步地,油泵启停间隔时间劣化到报警所需的时间:
[0048][0049]
式中:d

为筒阀油泵在开机状态下启停间隔时间劣化到报警值所需要的的时间,t

为筒阀油泵在停机状态下启停间隔允许的最小时间,为某时间段筒阀油泵在停机状态下的平均启停间隔时间,δt

为相邻两个时间段筒阀油泵在停机状态下的平均启停间隔时间差。
[0050]
本发明还涉及的一种筒阀液压系统故障预警系统,包括采集器、处理器和报警器;
[0051]
采集器采集筒阀液压系统信息,包括油泵启停、油压、温度及机组工况;
[0052]
处理器按照上述的方法判断筒阀液压系统故障类型;
[0053]
处理器根据判断结果,向报警器发送相应指令。
[0054]
本发明还涉及的一种电子设备,包括存储器、处理器以及在存储器上,并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
[0055]
本发明还涉及的一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现如上述方法的步骤。
[0056]
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
[0057]
本发明能够精准识别筒阀液压系统泄露故障、位置和详细信息,发现严重的泄漏故障、外泄故障、泄漏量、泄漏到最低允许值时所需要的时间、故障回路处于高压回路或无压回路、内泄发展故障等,提升工作效率,指导机组状态检修,是发展智慧检修的重要组成部分。
附图说明
[0058]
图1是本发明的预警系统的结构框图。
具体实施方式
[0059]
下面将结合本技术实施例中的附图,对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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于实施例,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,都属于本技术保护的范围。
[0060]
除非另外定义,本技术实施例中使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。“上”、“下”、“左”、“右”、“横”以及“竖”等仅用于相对于附图中的部件的方位而言的,这些方向性术语是相对的概念,它们用于相对于的描述和澄清,其可以根据附图中的部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
[0061]
现有的工业互联网系统已接入了筒阀液压系统油泵启停、油压、温度及机组工况等信息,本实施例的将通过以上信息,进行综合计算分析,自动判断液压系统是否存在泄漏故障。
[0062]
筒阀在机组工况一定的情况下,液压系统的内泄量是相对一定的,因此在相同工况下,液压系统油泵启停间隔的时间是相对一定的,若当此时间缩短,则说明该机组筒阀液压系统存在泄漏故障。
[0063]
根据以上原理我们提出一种筒阀液压系统故障预警方法,包括如下步骤:
[0064]
步骤1、筒阀开机状态下:设定筒阀液压油泵的启停间隔正常时间为t
正开
(上次停泵到本次启泵的时间)。
[0065]
步骤2、查询某天筒阀油泵运行时间,并根据以下公式计算出筒阀在开机状态下,一个时间段内每次油泵启停的实际间隔时间t
x1
、t
x2
......t
xn

[0066]
t
x
=t
启-t


[0067]
式中:t
x
某一次筒阀油泵在开机状态下的启停间隔时间,t

为上一次油泵停止时间,t

为本次油泵启动时间。t
x1
某天筒阀油泵在开机状态下的第1次启停间隔时间,t
x2
某天筒阀油泵在开机状态下的第2次启停间隔时间、t
xn
某天筒阀油泵在开机状态下的第n次启停间隔时间。
[0068]
步骤3、根据以下公式计算出当前时间段筒阀在开机状态下,油泵启停间隔的平均时间
[0069][0070]
式中:为某时间段筒阀油泵在开机状态下的平均启停间隔时间,t
x1
某时间段筒阀油泵在开机状态下的第1次启停间隔时间,t
x2
某时间段筒阀油泵在开机状态下的第2次启停间隔时间,t
xn
某时间段筒阀油泵在开机状态下的第n次启停间隔时间。
[0071]
步骤4、根据以下公式计算出相邻两个时间段筒阀在开机状态下,油泵启停间隔平均时间的差值变化率:
[0072][0073]
式中:δt

为相邻两个时间段筒阀油泵在开机状态下的平均启停间隔时间差,为某时间段筒阀油泵在开机状态下的平均启停间隔时间,为前一时间段筒阀油泵在开机状态下的平均启停间隔时间,d2为当期时间段,d1为前一时间段。
[0074]
步骤5、根据上式计算出筒阀在开机状态下,油泵启停间隔时间劣化到报警所需的时间:
[0075][0076]
式中:d

为筒阀油泵在开机状态下启停间隔时间劣化到报警值所需要的时间,t

为筒阀油泵在开机状态下启停间隔允许的最小时间,为某时间段筒阀油泵在开机状态下的平均启停间隔时间,δt

为相邻两个时间段筒阀油泵在开机状态下的平均启停间隔时间差。
[0077]
步骤6、根据步骤1-5计算出选用机组在停机组状态的筒阀启停数据计算出d

,d

为筒阀油泵在停机状态下启停间隔时间劣化到报警值所需要的时间。
[0078][0079]
式中:d

为筒阀油泵在开机状态下启停间隔时间劣化到报警值所需要的时间,t

为筒阀油泵在停机状态下启停间隔允许的最小时间,为某时间段筒阀油泵在停机状态下的平均启停间隔时间,δt

为相邻两个时间段筒阀油泵在停机状态下的平均启停间隔时间差。
[0080]
步骤7、筒阀系统在不发生外泄故障的情况下,筒阀回油箱的油量加上压油罐的油量是一个定值(除去温度因数),根据以下公式计算出筒阀系统的现有油量;
[0081]v油
=v

+v
压封头
+v

+v

或v

=h

×s压
+h

×s回
+v

[0082]
式中:v

为运行中筒阀液压系统的用油量,v

为运行中筒阀压油罐的内油容积,v
压封头
为压油罐底部封头容积,v

为运行中筒阀液压系统回油箱中有的容积,v

为筒阀液压系统管路中液压油的体积。
[0083]
步骤8、根据公式v

=h

×s压
+h

×s回
+v

,计算某个时间段几个固定时间的阀液压系统的实际油量v
油1
、v
油2
、v
油3
......v
油n

[0084]
步骤9、根据步骤8获取的某个时间段几个固定时间的阀液压系统的实际油量,计算出该时间段筒阀液压系统油量平均值:
[0085][0086]
式中:为某时间段运行中筒阀液压系统的实际油量的平均值,v
油1
为某时间段运行中筒阀液压系统第一时刻实际油量,v
油2
为某时间段运行中筒阀液压系统第二时刻实际油量,v
油3
为某时间段运行中筒阀液压系统第三时刻实际油量,v
油n
为某时间段运行中筒阀液压系统第n时刻实际油量,n统计油量的次数。
[0087]
步骤10、根据以下公式计算出相邻两个时间段筒阀液压系统在相邻两个时间段的平均油量差值变化率:
[0088][0089]
式中:δv

为相邻两个时间段筒阀液压系统的平均油量差值,为某时间段筒阀液压系统油量平均值,为前一时间段筒阀液压系统油量平均值,d2为当期时间段,d1为前一时间段。
[0090]
步骤11、根据上式计算出筒阀液压系统油量减少到最低允许值时所需要的时间d


[0091][0092]
式中:d

为筒阀油筒阀液压系统油量减少到最低允许值所需要的时间,v
油低
为筒阀液压系统的允许的最低油量,为某时间段筒阀液压系统平均油量,δv

为相邻两个时间段筒阀液压系统的平均油量差值。
[0093]
步骤12、设筒阀液压系统的基准油量为v
油正
,进行如下判断:
[0094]
当t
x
<t

,筒阀系统存在严重的泄漏故障;
[0095]
当v
油n
<v
油低
,筒阀液压系统存在外泄故障;
[0096]
当v
油n
<v
油正
,且δv

>0时,筒阀液压系统存在外泄故障,泄漏量为δv

/天,泄漏到最低允许值时所需要的时间d


[0097]
当v
油n
<v
油正
,δv

>0,且δt

>0,筒阀液压系统存在外泄故障,故障回路处于高压回路,如阀门、配套管路等;
[0098]
当v
油n
<v
油正
,δv

>0,且δt

=0,筒阀液压系统存在外泄故障,故障回路处于无压回路,如回油箱;
[0099]
当v
油n
=v
油正
,且δt

>0时,筒阀系统存在内泄发展故障,筒阀液压系统油泵启停间隔时间劣化到报警所需的时间d


[0100]
如图1所示,本实施例的筒阀液压系统故障预警系统,包括采集器、处理器显示器、存储器和报警器;
[0101]
采集器采集筒阀液压系统信息,包括油泵启停、油压、温度及机组工况;
[0102]
处理器按照上述的方法判断筒阀液压系统故障类型;存储器存储相关信息和处理结果。显示器可以是现有的带输入端的显示屏。处理器根据判断结果,向报警器发送相应指令,也可以向工作人员智能终端发送信息。
[0103]
需要说明的是,应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分,实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上,也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现;也可以全部以硬件的形式实现;还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现,部分模块通过硬件的形式实现。
[0104]
这里所述的处理元件可以是一种集成电路,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
[0105]
例如,以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路,例如:一个或多个特定集成电路(application specific integrated circuit,asic),或,一个或多个微处理器(digital signal processor,dsp),或,一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array,fpga)等。再如,当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时,该处理元件可以是通用处理器,例如中央处理器(centralprocessing unit,cpu)或其它可以调用程序代码的处理器。再如,这些模块可以集成在一起,以片上系统(system-on-a-chip,soc)的形式实现。
[0106]
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在可读存储介质中,或者从一个可读存储介质向另一个可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solid state disk(ssd))等。
[0107]
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(central processing unit,cpu)、网络处理器(network processor,np)等;还可以是数字信号处理器(digital signalprocessing,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,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。
[0108]
可选的,本技术实施例还提供一种存储介质,所述存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如上述所示实施例的方法。
[0109]
可选的,本技术实施例还提供一种运行指令的芯片,所述芯片用于执行上述所示实施例的方法。
[0110]
本技术实施例还提供一种程序产品,所述程序产品包括计算机程序,所述计算机程序存储在存储介质中,至少一个处理器可以从所述存储介质读取所述计算机程序,所述至少一个处理器执行所述计算机程序时可实现上述实施例的方法。
[0111]
具体实例
[0112]
本实例以某电厂筒阀油泵运行情况为例,获取某日机组运行时油泵的起停时间。按下列步骤进行检测:
[0113]
步骤1、筒阀开机状态下:设定筒阀液压油泵的启停间隔正常时间为t
正开
(上次停泵到本次启泵的时间);
[0114]
设筒阀液压油泵的启停间隔正常时间为t
正开
=1小时。
[0115]
步骤2、查询某天筒阀油泵运行时间,并计算出筒阀在开机状态下,一个时间段内每次油泵启停的实际间隔时间t
x1
、t
x2
......t
xn

[0116]
查询某两日某机组运行状态时筒阀油泵运行情况为:
[0117]
[0118][0119]
根据公式t
x
=t
停-t

计算可得:
[0120]
第一日:
[0121]
tx1=1.62h,tx2=1.67h,tx3=1.68h,tx4=1.62h,tx5=1.86h,
[0122]
tx6=1.89h,tx7=1.88h,tx8=1.91h,tx9=1.91h,tx10=1.92h,
[0123]
tx11=1.91h,tx12=1.93h;
[0124]
第二日:
[0125]
tx1=1.66h,tx2=1.77h,tx3=1.73h,tx4=1.79h,tx5=2.01h,
[0126]
tx6=2.00h,tx7=1.74h,tx8=1.81h,tx9=1.84h,tx10=2.03h,
[0127]
tx11=1.87h,tx12=1.69h;
[0128]
步骤3、计算出当前时间段筒阀在开机状态下,油泵启停间隔的平均时间
[0129]
第一日:
[0130][0131]
第二日
[0132][0133]
步骤4、计算出相邻两个时间段筒阀在开机状态下,油泵启停间隔平均时间的差值变化率:
[0134]
d2=22∶09∶50-0∶06∶25=20.057h
[0135]
d1=22∶23∶01-00∶27∶27=21.926h
[0136][0137]
步骤5、计算出筒阀在开机状态下,油泵启停间隔时间劣化到报警所需的时间:
[0138][0139]
步骤6、根据的步骤1-5方法计算出,选用机组在停机组状态的筒阀启停数据计算
出d

,d

为筒阀油泵在停机状态下启停间隔时间劣化到报警值所需要的时间。
[0140]
设筒阀液压油泵的启停间隔正常时间为t
正停
=1小时。
[0141]
查询某两日某机组停机状态时筒阀油泵运行情况为:
[0142][0143]
根据公式t
x
=t
停-t

计算可得:
[0144]
第一日:
[0145]
tx1=2.01h,tx2=2.01h,tx3=2.01h,tx4=2.02h,tx5=2.01h,
[0146]
tx6=2.03h,tx7=2.01h,tx8=2.04h,tx9=2.02h,tx10=2.03h,
[0147]
tx11=2.03h;
[0148]
第二日:
[0149]
tx1=2.03h,tx2=2.02h,tx3=2.03h,tx4=2.03h,tx5=2.02h,
[0150]
tx6=2.01h,tx7=2.02h,tx8=2.04h,tx9=2.02h,tx10=2.03h,
[0151]
tx11=2.00h;
[0152]
计算出当前时间段筒阀在停机状态下,油泵启停间隔的平均时间
[0153]
第一日:
[0154][0155]
第二日:
[0156][0157]
计算出相邻两个时间段筒阀在停机状态下,油泵启停间隔平均时间的差值变化率:
[0158]
d2=23∶11∶55-00∶48∶43=22.39h;
[0159]
d1=22∶39∶56-00∶19∶50=22.33h;
[0160][0161]
根据上式计算出筒阀往停机状态下,油泵启停间隔时间劣化到报警所需的时间:
[0162][0163]
步骤7、筒阀系统在不发生外泄故障的情况下,筒阀回油箱的油量加上压油罐的油量是一个定值(除去温度因数),计算出筒阀系统的现有油量:
[0164]
查询图纸及参数:v

=5.45m3,v
压封头
=2.05m3,v

=8.5m3,v

=3m3[0165]
即设计油量为:v

=5.45+2.05+8.5+3=19m3[0166]
步骤8、根据公式v

=h

×s压
+h

×s回
+v

,计算某个时间段几个固定时间的阀液压系统的实际油量v
油1
、v
油2
、v
油3
......v
油n

[0167]
正常运行过程中筒阀液压系统压油罐的油位为1090mm=1.09m,压力油罐底面为直径2520mm的圆,底面积为s=3.14*(2.52/2)2=4.98m2(液位计以下有340mm高度),v
压封头
为2.05m3;运行过程中筒阀液压系统回油箱的油位为970mm=0.97m,回油箱底面为2670mm*3270mm的矩形,底面积为s=2.67*3.27=8.73m2[0168]
读取机组运行时筒阀回油箱液位及压油罐液位如下表:
[0169]
备注:筒阀回油箱液液位计以下有285mm高度未计入,筒阀压油罐液位液位计以下有340mm高度未计入
[0170][0171]
根据公式v

=h

×s压
+v
压封头h回
×s回
+v

计算可得:
[0172]
0:00时
[0173]
v1=(0.631+0.285)*8.73+2.05+(0.34+0.595)*4.98+3=17.70
[0174]
v2=17.65m3,v3=17.69m3,v4=17.68m3,v5=17.67m3,v6=17.68m3[0175]
23:00时
[0176]
v1=(0.610+0.285)*8.73+2.05+(0.34+0.620)*4.98+3=17.65
[0177]
v2=17.64m3,v3=17.71m3,v4=17.67m3,v5=17.68m3,v6=17.70m3[0178]
步骤9、根据步骤8获取的某个时间段几个固定时间的筒阀液压系统的实际油量,计算出该时间段筒阀液压系统油量平均值;
[0179][0180]
0:00时
[0181][0182]
23:00时
[0183][0184]
步骤10、计算出相邻两个时间段筒阀液压系统在相邻两个时间段的平均油量差值变化率:
[0185][0186]
步骤11、根据上式计算出筒阀液压系统油量减少到最低允许值时所需要的时间d


[0187]
最低允许值时液位最低分别为:筒阀回油箱液位=350mm,筒阀压油罐液位=190mm,此时v油低=(0.350+0.285)*8.73+2.05+(0.34+0.190)*4.98+3=13.23m3[0188][0189]
步骤12、设筒阀液压系统的基准油量为v
油正
,进行如下判断:
[0190]
本次选取时间段中:
[0191]
tx>t

,说明筒阀系统无较为严重的泄漏故障;
[0192]v油n
>v
油低
,说明筒阀液压系统无严重的外泄故障;
[0193]v油n
<v
油正
,δv

>0,且δt

>0,筒阀液压系统存在外泄故障,故障同路处于高压回路,如阀门、配套管路等;此时泄漏量为0.000435m3/h,泄漏到最低允许值时所需要的时间10229.885h。
[0194]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征:
1.一种筒阀液压系统故障预警方法,其特征在于:系统进行如下判断:设筒阀液压系统的基准油量为v
油正
,当t
x
<t

时,筒阀系统存在严重的泄漏故障;其中,t
x
为某一次筒阀油泵在开机状态下的启停间隔时间;t

为筒阀油泵在开机状态下启停间隔允许的最小时间;当时,筒阀液压系统存在外泄故障;其中,v
油n
为某时间段运行中筒阀液压系统第n时刻实际油量,n统计油量的次数;v
油低
为筒阀液压系统的允许的最低油量;当且δv

>0时,筒阀液压系统存在外泄故障,泄漏量为δv

/天,泄漏到最低允许值时所需要的时间d

;其中,δv

为相邻两个时间段筒阀液压系统的平均油量差值;当δv

>0,且δt

>0时,筒阀液压系统存在外泄故障,故障回路处于高压回路;其中,δt

为相邻两个时间段筒阀油泵在开机状态下的平均启停间隔时间差;当δv

>0,且δt

=0时,筒阀液压系统存在外泄故障,故障回路处于无压回路;当且δt

>0时,筒阀系统存在内泄发展故障,筒阀液压系统油泵启停间隔时间劣化到报警所需的时间d

。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:筒阀开机状态下:设定筒阀液压油泵的启停间隔正常时间为t
正开
;查询某天筒阀油泵运行时间,并计算出筒阀在开机状态下,一个时间段内每次油泵启停的实际间隔时间t
x1
、t
x2
......t
xn
:t
x
=t
启-t

;式中:t
x
某一次筒阀油泵在开机状态下的启停间隔时间,t

为上一次油泵停止时间,t

为本次油泵启动时间;t
x1
某天筒阀油泵在开机状态下的第1次启停间隔时间,t
x2
某天筒阀油泵在开机状态下的第2次启停间隔时间、t
xn
某天筒阀油泵在开机状态下的第n次启停间隔时间。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:获取的某个时间段几个固定时间的阀液压系统的实际油量,计算出该时间段筒阀液压系统油量平均值:式中:为某时间段运行中筒阀液压系统的实际油量的平均值,v
油1
为某时间段运行中筒阀液压系统第一时刻实际油量,v
油2
为某时间段运行中筒阀液压系统第二时刻实际油量,v
油3
为某时间段运行中筒阀液压系统第三时刻实际油量,v
油n
为某时间段运行中筒阀液压系统第n时刻实际油量,n统计油量的次数;计算出相邻两个时间段筒阀液压系统在相邻两个时间段的平均油量差值变化率:式中:δv

为相邻两个时间段筒阀液压系统的平均油量差值,为某时间段筒阀液压系统油量平均值,为前一时间段筒阀液压系统油量平均值,d2为当期时间段,d1为前一时间段;
计算出筒阀液压系统油量减少到最低允许值时所需要的时间d

;式中:d

为筒阀油筒阀液压系统油量减少到最低允许值所需要的时间,v
油低
为筒阀液压系统的允许的最低油量,为某时间段筒阀液压系统平均油量,δv

为相邻两个时间段筒阀液压系统的平均油量差值。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:计算出筒阀系统的现有油量:v

=v

+v
压封头
+v

+v

或v

=h

×
s

+h

×
s

+v

;式中:v

为运行中筒阀液压系统的用油量,v

为运行中筒阀压油罐的内油容积,v
压封头
为压油罐底部封头容积,v

为运行中筒阀液压系统回油箱中有的容积,v

为筒阀液压系统管路中液压油的体积;根据v

=h

×
s

+h

×
s

+v

,计算某个时间段几个固定时间的阀液压系统的实际油量v
油1
、v
油2
、v
油3
......v
油n
。5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:计算出当前时间段筒阀在开机状态下,油泵启停间隔的平均时间泵启停间隔的平均时间式中:为某时间段筒阀油泵在开机状态下的平均启停间隔时间,t
x1
某时间段筒阀油泵在开机状态下的第1次启停间隔时间,t
x2
某时间段筒阀油泵在开机状态下的第2次启停间隔时间,t
xn
某时间段筒阀油泵在开机状态下的第n次启停间隔时间;计算出相邻两个时间段筒阀在开机状态下,油泵启停间隔平均时间的差值变化率:式中:δt

为相邻两个时间段筒阀油泵在开机状态下的平均启停间隔时间差,为某时间段筒阀油泵在开机状态下的平均启停间隔时间,为前一时间段筒阀油泵在开机状态下的平均启停间隔时间,d2为当期时间段,d1为前一时间段;计算出筒阀在开机状态下,油泵启停间隔时间劣化到报警所需的时间:式中:d

为筒阀油泵在开机状态下启停间隔时间劣化到报警值所需要的时间,t

为筒阀油泵在开机状态下启停间隔允许的最小时间,为某时间段筒阀油泵在开机状态下的平均启停间隔时间,δt

为相邻两个时间段筒阀油泵在开机状态下的平均启停间隔时间差;选用机组在停机组状态的筒阀启停数据计算出d

,d

为筒阀油泵在停机状态下启停间隔时间劣化到报警值所需要的时间。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:油泵启停间隔时间劣化到报警所需的时间:式中:d

为筒阀油泵在开机状态下启停间隔时间劣化到报警值所需要的时间,t

为筒阀油泵在停机状态下启停间隔允许的最小时间,为某时间段筒阀油泵在停机状态下的平均启停间隔时间,δt

为相邻两个时间段筒阀油泵在停机状态下的平均启停间隔时间差。
7.一种筒阀液压系统故障预警系统,其特征在于:包括采集器、处理器和报警器;采集器采集筒阀液压系统信息,包括油泵启停、油压、温度及机组工况;处理器按照权利要求1-6所述的方法判断筒阀液压系统故障类型;处理器根据判断结果,向报警器发送相应指令。8.一种电子设备,包括存储器、处理器以及在存储器上,并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于:所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至6中任一所述方法的步骤。9.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于:该计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求1至6中任一所述方法的步骤。

技术总结
本发明涉及一种筒阀液压系统故障预警方法和系统,系统包括采集器、处理器和报警器;采集器采集筒阀液压系统信息,包括油泵启停、油压、温度及机组工况;处理器判断筒阀液压系统故障类型;处理器根据判断结果,向报警器发送相应指令。本发明能够提升工作效率,指导机组状态检修,是发展智慧检修的重要组成部分。是发展智慧检修的重要组成部分。是发展智慧检修的重要组成部分。


技术研发人员:吕通 燕翔 张岗 李和良 杨康 董智磊 高寒 张兴明 郑霜 张正宇 吴玲艳 吴晓虎 覃川
受保护的技术使用者:华能澜沧江水电股份有限公司
技术研发日:2022.03.29
技术公布日:2022/7/5
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