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廢紙打包機液壓泵故障分析診斷

2020-11-30
22次

一、液壓泵頭松動故障分析

由于制造誤差或液壓泵工作過程中的壓力沖擊,柱塞球頭和球座經常凹陷變形,球頭與球座間隙增大,造成柱塞球頭松動故障。

1.1基于振動信號的故障機理分析

在液壓泵缸體旋轉過程中,柱塞在油缸內來回移動。當缸體旋轉到一定角度時,通過上止點柱插入吸油區,球頭與柱塞碰撞一次;當缸體旋轉通過上止點時,球頭開始向柱塞移動,球頭和柱塞移動相對地,當缸體繞著排油區旋轉時,高壓油作用在柱塞上,使柱塞迅速向球頭方向移動,從而產生另一種沖擊。當氣缸體旋轉一個循環時,球頭與柱塞發生兩次碰撞,能量通過傳動軸和軸承傳遞給殼體。因此,球頭松動故障的振動頻率是軸頻率的兩倍。

1.2基于壓力信號的故障機理分析

球頭的松動也會影響液壓泵出口處的壓力脈動。當缸體轉到上止點時,球頭向柱塞移動。油缸排出的油進入卸荷區時,球頭與柱塞尚未碰撞。此時,在高壓油的作用下,柱塞又向球頭移動。當球頭與球座相撞時,碰撞通過柱塞作用在高壓油上,產生壓力脈沖,根據以上分析,如果球頭與球座之間的間隙很小,則球頭是松動的,球頭與柱塞之間的相對速度很小,碰撞能量很小。當間隙增大時,產生的振動能量會增加,并具有周期性變化的時變特性。殼體檢測到的振動能量通常分布在軸頻率的兩倍,對于壓力波動信號,能量主要分布在軸頻率上。

1.3球節松動故障診斷系統

為了解決球頭松動問題,在液壓泵出口垂直方向安裝了兩個加速度傳感器ax和a。檢測到振動,壓力傳感器P檢測泵的壓力脈動。由于液壓泵出口處檢測到的振動信號和壓力信號常被干擾信號淹沒,為了提取故障特征,采用小波變換對上述傳感器的檢測信號進行去噪處理。

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二、小波信號去噪處理

液壓泵的工作環境普遍較差,其工作狀態受環境影響較大。在泵出口檢測到的信號通常含有大量的噪聲。試驗結果表明,在液壓泵出口處檢測到的壓力信號和振動信號具有以下特點:1)信號頻譜分布很寬,波形雜亂,規律性差;2)具有明顯的時變和非平穩特性。

因此,基于這兩類信號提取故障特征非常困難。有必要對檢測到的信號進行去噪處理。


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