基于功率流的海洋潜浮标液压系统ARMA失效机理研究

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1、2011年11月机床与液压NOV．2011第39卷第21期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．39No．21DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．21．045基于功率流的海洋潜浮标液压系统ARMA失效机理研究王世明，吴爱平，李永乐(上海海洋大学工程学院，上海201306)摘要：具有自主知识产权的海洋工程装备是国家海洋维权、资源开发、环境保护、减灾防灾的重要载体。由于海洋工程装备系统复杂、长期受海水侵蚀、故障监测和分离困难，其故障70％是由液压系统故障引起的，液压系统失效问题已成为制约海洋工程机械进一步发展

2、的瓶颈。分析典型海洋工程机械装备——海洋浮标、潜标液压系统状态监测和故障诊断机理，提出基于“功率流”原理的典型液压回路ARMA(自回归滑动平均)建模可靠性和故障在线诊断方案，并以流固感应耦合数据传输和声学矢量传感技术提取海洋浮潜标装备液压系统压力和流量等典型非电量信息，通过改变模型的均值和方差实现回路不同工作状态特征描述，建立失效现象和原因之间的非线性关系，发现“危险因子”，从而揭示海洋环境中液压系统失效机理，为业内研究人员提供参考。关键词：海洋工程装备；浮标；潜标；液压系统；功率流；失效中图分类号：U461．4文献标识码：A文章编号：1001—38

3、81(2011)21—156—6MarineSubmergedandBuoyHydraulicSystemFailureMechanismofARⅣStudyBasedonPowerFlowWANGShiming，WUAiping，LIYongle(EngineeringInstitute，ShanghaiOceanUniversity，Shanghai201306，China)Abstract：Oceanengineeringequipmentwithindependentintellectualpropertyrightsistheimporta

4、ntcarrierofsafeguardingthestate'smarinerightsandinterests，resourcedevelopment，environmentalprotectionanddisasterreduction．Asoceanengineeringequip—mentsystemiscomplexandlongcorrodedbyseawater，itisdifficulttomonitorandisolatethefaults．Thehydraulicsystemfaultswhichcause70％oftheoce

5、anengineeringequipmentfaultshavebecomeaconstraintforfurtherdevelopmentofmarineengineeringma·ehinery．Byanalyzingthemechanismofhydraulicsystemconditionmonitoringandfaultdiagnosisintypicalmarineengineeringmaehin-cryandequipment(oceanbuoys，submergedbuoys)，thereliabilityofARMA(Auto-

6、RegressiveandMovingAverage)modelbasedon“powerflow”theoryandtheplanoffaultdiagnosiswereproposedinhydrauliccircuits．Typicalnon—electricalquantityinformationinhydraulicsystemsuchaspressure，flowandetcweregainedbyfluid-solidcouplinginductiondatatransmissiontechnologyandacousticsvect

7、orsensingtechnology．Themeanandsquare·varianceinARMAmodelwerechangedinordertodescribediferentworkingconditioncharacteristics．ThenonlinearrelationshipbetweenthefailurephenomenonandcauseWasestablishedtofind“riskfactor”．Thenthemechanismofhydraulicsystemfailureinoceanenvironmentwasr

8、evealed．Itprovidesreferenceforresearchersintheindustry