液压柱塞泵状态监测与故障诊断系统设计毕业论文开题报告.docx

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1、液压柱塞泵状态监测与故障诊断系统设计毕业论文开题报告1课题的目的及意义1.1毕业设计（论文）题目液压柱塞泵状态监测与故障诊断系统设计1.2选题的背景随着经济的快速发展，液压系统的使用越来越广泛。相对于纯机械传动和电传动而言，液压传动具有许多突出的优点，因而发展迅速，特别是近年来，液压与微电子、计算机技术相结合，使液压技术的发展进入了一个新的阶段，成为发展最快的技术之一。液压系统已广泛运用于机械制造、工程机械、交通运输、石油化工等各个行业。而在液压系统中，液压柱塞泵是主要的动力源，液压泵的故障将会直接导致系统工作的失效，为了保证系统能正常工

2、作，必须对其最关键的元件液压泵进行工作状态的监测，从而预报液压柱塞泵的故障。1.3研究的目的和意义液压柱塞泵是液压系统的一个重要装置。它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点，被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合，诸如液压机、工程机械和船舶中。由于液压柱塞泵的应用非常广泛，而且在很多器械中液压泵是其动力元件，是器械最关键的元件之一，其工作状态的好坏将直接影响器械的工作性能和工作效率。因此，对液压柱塞泵的工作状态进行监测并对发生的故障及时的做

3、出诊断和报告具有非常重要的意义，动力系统的监测与诊断也是机械故障诊断中最重要的环节之一。对液压柱塞泵故障诊断的研究成果，为液压设备的无损维修和状态监测提供了有效的工具。同时，对柱塞泵的振动特性的研究，有助于探求泵的振动机理，为泵的低噪声化设计提供依据。故障诊断技术，就是通过对设备、机器或系统的状态监测，了解其运动状况，预知异常或故障的原因以及异常或故障对机器未来的影响。故障诊断技术是机械设备维修技术发展的必然阶段。就应用领域而言，机械故障诊断技术已在旋转机械，往复机械，各种流程工业，机加工过程和各种基础零部件的故障诊断方面获得了应用。本次

4、课题的研究对机械诊断技术的学习也有很大的帮助。通过对液压柱塞泵状态监测与故障诊断系统设计的研究，了解液压柱塞泵的组织结构和工作方式，了解液压柱塞泵有哪些故障并知道如何解决，设计并优化液压柱塞泵的故障诊断监测系统，从而提升整个液压系统的工作效率和器械的工作性能。此外可对故障诊断与检测技术进行改进，提高设备工作的安全性。1.4国内外的研究现状液压设备是现代机械系统中的基础组成部分，由于其故障率较高，因此需要准确、及时地诊断出其故障。液压设备中可供监测的物理量包括：（1）振动与噪声（2）油液的污染度（3）声发射（4）温度（5）压力和流量（6）摩

5、擦付电阻等。针对这些物理量，各国学者做了大量的研究工作。以下对这些工作加以综述；并对典型液压设备柱塞泵的故障诊断，提出本文针对性的监测与诊断思路。1.4.1振动及噪声的监测与分析一般而言，液压设备的振动是其能量转换过程中机械冲击与流体脉动的结果；噪声则是固体振动，流体振动及空气振动的综合表现。对振动及噪声的监测能提供有关设备运行状况的丰富信息，因而成为故障诊断的最基本的方法之一，液压泵与液压系统是作为主动元件发出振动而引起的噪声的。而且其振动的频率范围很宽，一般在几百Hz到几十千Hz之间。当液压泵发生故障时，其产生的振动与噪声必然发生较大

6、程度的变化。为此，国内、外相关专业的学者从简易诊断及精密诊断两方面，进行了了大量的研究工作。简易诊断，一般以振动功率谱的能量大小作为衡量泵工作状态的尺度，并设定基本数量级（门坎值或阀值），对设备进行定期点检。精密诊断，主要是通过分析振动的功率谱的谐波与故障之间的关系，来判断泵的工作状态。美国Oklahoma州立大学经过多年的实验研究，以叶片泵为对象，监测并分析了在不同原因产生的叶片泵故障与振动特征之间的关系。同时也指出了齿轮泵故障的形成与应该采用的测试手段与信号的处理方法。振动作为一种监测手段在液压系统中已得到广泛应用。但是，液压元件的振

7、动及噪声的频谱是一个宽带谱。因此，在振动信号的有效获取及信号的处理方面还有大量的工作需要做。目前，国内外都在继续研究。1.4.2声发射技术声发射技术是一门新近发展起来的诊断方法，其基本原理是，材料在动态应变下发生高能量波，这种波的频率很高，远远超出正常机械振动的频率范围。这样，机械的故障信号和噪声信号在不同的频率范围内，因而大大地方便了诊断。由于液压系统工作时本身的流体高频噪声淹没了声发射信号，在运行状态下声发射诊断工作是无法进行的。在液压系统中，只有当泵停止工作时，以角能器为压力源，声发射诊断才有作用。这种局限性，使得声发射技术难以在液

8、压系统的状态监测与故障诊断中获得世纪的应用。1.4.3油液的铁谱与光谱分析液压系统工作时，由于油中不可避免地会存在污染颗料，使液压元件产生磨损，相应的在油液中会有磨屑出现。根据油液中的磨损颗料