测控技术与仪器专业论文36220

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1、基于MCGS的小松挖掘机电液故障诊断系统软件设计第1章绪论1.1挖掘机故障诊断系统研究的意义挖掘机，又称挖掘机械（excavatingmachinery)，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。从近几年工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，而挖掘机作为工程建设中最主要的工程机械机型之一，是现代工程建设中的关键设备。但由于该设备运转的连续性以及结构的复杂性,势必会出现大量的振动、可靠性等问题,挖掘机损坏事故也时有发生,给国家、企业带来巨大的损失。因此挖掘机的

2、维修与故障诊断越来越被企业所重视。在现代测量中，MCGS系统能更迅捷、更经济、更灵活地解决测试问题。基于MCGS(MonitorandControlGeneratedSystem，监视与控制通用系统)的挖掘机电液故障诊断系统可大大提高挖掘机的维修效率。加强和开展对挖掘机运行状态的研究，具有以下重要意义:(1)可早期报警，以便采取措施，减少和避免故障扩大和机器损坏。提高设备运行的可靠性、安全性和有效性，以期把故障损失降到最低。(2)及时检测确诊，正确维修，以减少维修时间，提高维修质量，节约维修费用，应使重要的设备能按其状态进行维修（即视情维修或预知维修）

3、，随时掌握设备性能的发展变化情况，并逐步实现定期强迫维修制度向预知维修转变。(3)取得设备寿命周期的大量数据，可充分了解设备性能，保证设备发挥最大的能力，制订合理的检测维修制度，以便在允许的条件下充分挖掘设备潜力，延长服役期限和使用寿命，降低设备全寿命周期费用。(4)作为一种科学的设备管理思想，它比传统的设备管理与维修更有效、更科学，大大提高了设备运行的可靠性、利用率及寿命，同时又大大降低了设备的维护费6用，是一种更加积极、主动的设备管理新理念。1.2国内外发展动态1.2.1现代挖掘机的发展趋势从20世纪后期开始，国际上挖掘机的生产向大型化、微型化、多

4、功能化、专用化和自动化的方向发展。机电一体化、机器人化目前已成为工程机械的发展方向。将微电子技术、工业传感技术、实时控制技术和现代化控制理论与机械、液压技术综合运用于工程产品上，可大大提高产品的自动化程度和作业效率；且能耗少，连续作业能力强。(1)开发多品种、多功能、高质量及高效率的挖掘机。为满足市政建设和农田建设的需要，国外发展了斗容量在0.25m3以下的微型挖掘机，最小的斗容量仅0.01m3。(2)迅速发展全液压挖掘机，不断改进和革新控制方式，使挖掘机由简单的杠杆操纵发展到液压操纵、气压操纵、液压伺服操纵和电气控制、无线电遥控、电子计算机综合程序控

5、制。在危险地区或水下作业采用无线电操纵，利用电子计算机控制接收器和激光导向相结合，实现挖掘机作业操纵的完全自动化。所有这一切，挖掘机的全液压化为其奠定了基础和创造了良好前提。(3)重视采用新技术、新工艺、新结构，加快标准化、系列化、通用化发展速度。(4)更新设计理论，提高可靠性，延长使用寿命。(5)加强对驾驶员的劳动保护，改善驾驶员的劳动条件。液压挖掘机采用带有坠物保护结构和倾翻保护结构的驾驶室，安装可调节的弹性座椅，用隔音措施降低噪声干扰。(6)进一步改进液压系统。中、小型液压挖掘机的液压系统有向变量系统转变的明显趋势。因为变量系统在油泵工作过程中，

6、压力减小时用增大流量来补偿，使液压泵功率保持恒定，亦即装有变量泵的液压挖掘机可经常性地充分利用油泵的最大功率。(7)迅速拓展电子化、自动化技术在挖掘机上的应用。(8)更注重环境保护，CAT、小松等厂家纷纷推出满足三次排放要求的挖掘机。1.2.2挖掘机故障诊断技术的国内外研究现状挖掘机的故障诊断技术与传统挖掘机有着较大的区别,需采用更为先进的故障诊断技术,及时在线监测和诊断挖掘机的故障。随着集成电路和计算机性能／价格比的提高，近年来，国外已将一些新的概念和方法引入到诊断领域，使诊断技术上升到一个新的更高的阶段，这些新的诊断技术主要有：通讯诊断、自修复系统

7、、具有入工智能功能的专家故障诊断系统、基于因特网的远程故障诊断系统、人工神经元网络(ANN)诊断等。6随着电子测量、信号处理、传感器、计算机等技术的发展，目前国内科研单位研究开发了一些针对不同应用场合的监测诊断系统。因特网的普及和局域网建设，为故障诊断技术的发展带来了新的思路与前景，将因特网计算机地用技术与故障诊断技术相结合，可构造一种全新的故障诊断系统，即基于因特网的远程故障诊断系统(Internet—basedRemoteDiagnosisSystemIRDS)。如，美国斯坦福大学和麻省理工学院已合作开发了基于因持网的下一代远程诊断示范系统。美国的

8、DM2000系统和PDS系统都是基于网络环境，能同时对多台设备进行在线监测和智能诊断多种典型故