因重心偏载引起油缸抖动的故障诊断及处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了由重心偏载而引起油缸抖动的故障诊断及处理装置。所述故障诊断及处理装置包括：三自由度加速度传感器；振动信号采集系统；信号处理组件；其中，在进行油缸伸缩抖动时，所述装置找出重心偏载是影响抖动的因素，并进一步优化液压油缸受力铰点、增加平衡质量、后移挂接铰点使重心偏载问题得到解决，从而使油缸伸缩抖动减小。另外，本实用新型专利技术还提供了包括上述装置的起重机。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及由于重心偏载而引起油缸抖动的故障诊断及处理装置。
技术介绍
本技术涉及卷扬系统，该卷扬系统包括卷扬、卷扬安装支架、配重块、油缸(包括导向套)、卷筒等。在所述卷扬系统中，当油缸伸缩时出现抖动，由于油缸与卷扬安装支架牢固地连接，从而引起卷扬安装支架抖动，因而影响卷扬动作的平稳性。现有技术中，所述卷扬系统的油缸的液压原理如图I所示，其中，实线所示的油路构成主油路16，而虚线所示的油路构成控制油路15 ;油缸10、13伸出时液压油通过A 口到达分流集流阀14，之后分别经过主油路的Cl 口和C2 口到达平衡阀11、12，并进入左、右油 缸13、10的大腔，同时大腔内的油液打开平衡阀11、12，并且小腔内的油液回流到B 口。当油缸13、10缩回时，油液从B 口分别经过Dl 口、D2 口进入小腔，同时控制油液回流到A 口。目前，针对抖动并无成熟的解决措施，只能在液压回路上安装压力检测系统，通过控制压力差来减小油缸伸缩抖动量。例如，在图I中分别在A 口处的主油路上、在分流集流阀14后增加两个压力检测装置Al、A2 (未示出)，在油缸13、10伸出的同时，压力检测装置A1、A2分别检测出左右两缸的压力，在压力差值过大油缸出现抖动的情况下，通过调节平衡阀使压力差趋于平稳，这样就缓解了系统的抖动。在本申请中，术语“配重块”指的是用于增加自身重量来保持整体系统平衡的重物，又称作配重块。配重块的制作工艺是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。术语“抖动”指的是，用数字信号(一般为加速度信号)的各个有效瞬时值来表示当时的理想位置的短期性偏离”。相位偏离的频率称为抖动频率。另外，抖动并非只与压力有关，其他因素，例如，系统质量分布不均、重心偏载、系统共振均能引起抖动。而现有技术无法有效解决上述问题，也不能从抖动的根本原因上解决问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种对由重心偏载引起油缸抖动的故障进行诊断并进行处理的装置，本技术根据对由重心偏载引起油缸抖动的故障进行诊断的结果，对所述卷扬系统的原有结构形式进行优化，由此解决抖动问题。本技术的设计基于以下方面目前，由于重心分布不均而产生的抖动从常规的方法中无法得出，因此专利技术人想到能应用振动故障诊断的理论来解决现有技术中的上述问题；据振动理论，竖直方向有伸缩动作时，在X方向和Y方向的外力大体平衡的情况下，其他自由度方向的振动加速度微弱(小于竖直方向振动量的10%)或为O ;在调整所述卷扬系统的结构以解决上述技术问题时，希望以最小的成本、最小的代价获得最优的效果，并且所作的调整并非越多越复杂就越能解决问题；在结构调整过程中，应用了直接调整法即针对质量分布不均进行调整，和间接调整法，即更换新的更长的导向套，以便增加导向套的承载能力。本技术提供了利用所述故障诊断及处理装置的一整套从故障诊断到结构优化的过程。首先对系统进行故障诊断，找出重心偏载是影响抖动的因素；进一步优化液压油缸受力铰点、增加平衡质量、后移挂接铰点，以使重心偏载问题得到解决，从而使油缸伸缩抖动减小。根据本技术的一方面，提供一种因重心偏载引起油缸抖动的故障诊断及处理装置，所述故障诊断及处理装置设置在起重机的一卷扬系统中，所述卷扬系统包括第一卷扬、第二卷扬、卷扬安装支架、配重块、油缸、卷筒，其中油缸包括导向套。所述故障诊断及处理装置包括:三自由度加速度传感器，所述三自由度加速度传感器分别设置在左、右油缸、 卷扬安装支架下表面，以产生加速度的信号；振动信号采集系统，所述振动信号采集系统包括故障判断模块；信号处理组件，所述信号处理组件用于处理加速度信号并使处理过的加速度信号进入振动信号采集系统；其中，在油缸进行伸缩，以产生抖动时，所述信号处理组件输出第一通道至第六通道加速度信号，当所述故障判断模块判断各通道的竖直方向的加速度信号的均方根值输出值为O时，触动起重机的报警器，并使卷扬系统停机以进行检查；当故障判断模块判断各通道的竖直方向的加速度信号的均方根值输出值不为O时，所述故障判断模块检查水平方向的加速度信号，当水平方向的加速度信号的值小于竖直方向的加速度信号的值的10%时，所述水平方向的加速度信号被振动信号采集系统识别后输出诊断结论，即，卷扬系统的抖动与重心偏置无关；当X方向的加速度信号的均方根值大于等于Z方向的加速度信号的均方根值的10%时,所述X方向的加速度信号被振动信号米集系统识别后输出诊断结论，即，卷扬系统的抖动与重心偏置相关。优选地，所述诊断及处理装置在得出抖动与重心偏载相关或者卷扬系统的重心向一侧偏移时，所述卷扬系统能进行结构调整，以优化受力。优选地，所述卷扬系统的结构调整包括调整油缸的受力铰点。优选地，所述调整油缸的受力铰点包括在卷扬系统中，卷扬安装支架水平方向受力不均时，将油缸的铰接点向前移动，以平衡卷扬安装支架的受力不平衡；铰接点移动后的位置应保证系统在竖直方向受力平衡，并且对于油缸的承载中心O合力矩为0，S卩，油缸的承载中心O距离重心作用点A应满足Ll=Fl. L0/G，其中，Fl为配重块4的作用力，G为卷扬系统的重力合力，Lo为Fl相对于承载中心的力臂，LI为G相对于承载中心的力臂。优选地，所述卷扬系统的结构调整包括增加配重块的质量或安装新的更重的配重块。优选地,调整前配重块的质量为2吨,调整后配重块的质量为4吨。优选地，调整后的配重块质量是调整前的配重块的质量的2倍。优选地，所述卷扬系统的结构调整包括向后移动配重块的挂接点。优选地，所述卷扬系统的结构调整包括更换新的油缸导向套，从而增加油缸导向套长度，进而增大油缸承载能力。优选地，所述故障判断模块也可以设置成相对于所述信号采集系统为单独的部件。优选地，所述信号处理组件包括电荷放大器、低通滤波器、A/D模式转换器。根据本技术的第二方面，提供了一种起重机，其包括前述权利要求中任一项所述的故障诊断及处理装置。本技术的优点和有益的效果在于以下几个方面应用振动故障诊断理论解决所述卷扬系统质量分布不均匀引起的抖动；根据抖动的特点进行所述卷扬系统的结构的调整；结构调整的设计思想主要依据受力平衡的远离；结构调整的方式成本最小，但效果最优；提出更换导向套，以增加导向套的承载能力，从而间接解决抖动问题；本技术不但能进行故障诊断，并且能有效地调整结构以解决抖动问题；本技术从具体现象出发，提供了对由于质量分布不均而引起的故障的诊断和处理装置。附图说明在附图中通过实例并以非限定的方式示出了本技术的实施方式，其中类似的附图标记表示相同的元件，在附图中图I示出了油缸液压原理；图2示出了根据本技术的抖动故障诊断流程图；图3示出了根据本技术的卷扬系统的结构示意图；图4示出了从图3中的A向观察的根据本技术的卷扬系统的结构示意图；图5示出了根据本技术的所述卷扬系统的受力示意图。具体实施方式本技术提供了一种对由重心偏载引起油缸抖动的故障进行诊断并进行处理的装置，该故障诊断及处理装置设置在起重机的一种卷扬系统中，该卷扬系统包括第一卷扬I、第二卷扬2、卷扬安装支架3、配重块4、油缸8(包括导向套)、卷筒9等，参见图3和4。通常卷扬系统的Z方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种因重心偏载引起油缸抖动的故障诊断及处理装置，所述故障诊断及处理装置设置在起重机的一卷扬系统中，所述卷扬系统包括：第一卷扬、第二卷扬、卷扬安装支架、配重块、油缸、卷筒，其中油缸包括导向套；其特征在于，所述故障诊断及处理装置包括：三自由度加速度传感器，所述三自由度加速度传感器分别设置在左、右油缸、卷扬安装支架下表面，以产生加速度的信号；振动信号采集系统，所述振动信号采集系统包括故障判断模块；信号处理组件，所述信号处理组件用于处理加速度信号并使处理过的加速度信号进入振动信号采集系统；其中，在油缸进行伸缩，以产生抖动时，所述信号处理组件输出第一通道至第六通道加速度信号，当所述故障判断模块判断各通道的Z方向的加速度信号的均方根值输出值为0时，触动起重机的报警器，并使卷扬系统停机以进行检查；当故障判断模块判断各通道的Z方向的加速度信号的均方根值输出值＞0时，所述故障判断模块检查X方向的加速度信号，当X方向的加速度信号的均方根值小于Z方向的加速度信号的均方根值的10%时，所述X方向的加速度信号被振动信号采集系统识别后输出诊断结论，即，卷扬系统的抖动与重心偏置无关；当X方向的加速度信号的均方根值大于等于Z方向的加速度信号的均方根值的10%时，所述X方向的加速度信号被振动信号采集系统识别后输出诊断结论，即，卷扬系统的抖动与重心偏置相关或者卷扬系统的重心向一侧偏移。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：东权，张丰利，苏锦涛，刘东宏，李亚朋，
申请(专利权)人：徐州重型机械有限公司，
类型：实用新型
国别省市：