焦煤机械液压系统故障诊断及专家系统研究

发布时间：2020-09-07 09:44

　　 该课题基于与宝山钢铁集团炼铁厂的合作项目“焦煤机械液压系统监测测及故障诊断专家系统”,旨在解决宝钢炼铁厂焦煤液机械压系统的频发故障,以一套实时准确的监测系统为基础,结合专家知识建立故障诊断专家系统,缩短故障诊断时间,提高生产效率。同时该方法还将在宝钢其他重要生产设备上推广应用。 宝钢炼铁厂的焦煤机械一期工程配备五套推焦车,三台为日本进口,两台为大连重型机械厂设计安装,均为上世纪八十年代建设。因最初的设计缺陷及长期满负荷运行带来了极大的设备损耗,其中一台设备经多次维修仍不能够保证长时间无故障运行,严重影响了企业的生产效率。 针对该液压系统,应用AMESim建立提门系统及电液换向系统模型,采用变参数和改变控制变量的方法,对焦煤液压系统进行故障诊断分析。研究分析表明改造后的电液换向阀液控先导油路引起的换向压力不足为主要故障来源。 在进行实地调研的基础上,设立了16个压力采集点以获得系统运行的特征参数。基于AMESim故障诊断结果建立的现场监测系统验证了建模仿真方法的准确性与可靠性。 建立了实时监测硬件系统,以传感器、数据采集卡、工业控制机为主要架构,应用虚拟仪器技术实现数据实时采集与显示,单通道数据观测,历史数据查询和数据实时保存等功能,为故障诊断专家系统的建立提供数据支持。 焦煤机械液压系统故障诊断专家系统采用神经网络与专家系统相结合的方法,利用已经获取的系统运行特征数据和对应的系统故障原因训练神经网络并将其作为专家系统的推理机,其中专家知识和历史数据为专家系统的知识库。最终设计完成的专家系统能够模拟人类专家做出故障判断,具有自适应能力,有助于理解液压系统运行特征参数与故障原因之间的非线性对应关系。
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：TH165.3
【部分图文】：

一个典型的专家系统主要依赖于没有写下的知识，这主要通过知识工程师长期的与人类专家进行沟通而获得。建立一个专家系统的过程称为知识工程。图1.1描述了开发专家系统的一般步骤。一4一

图22焦煤机械液压系统整体模型长期现场调研，与一线工人，对现行系统的运行状态和运行过程中的常见故障作了深入了解。针对现场实际情况对原始方案做出适应性修改。统计到生产现场的常见重大故障有:驱动押门栓的两个油缸动作不同步，导致卡死，一般是由于内泄漏所造成;提门提到顶部不能回位，原因为换向阀工作失灵;提「〕下吊速度缓慢(出现爬行现象);由于现场工作环境恶劣，粉尘进入油液的现象较为严重，目前整套设备会定期更换油液，但建议增加检测液压油洁净度传感器。根据以上分析，提门模块确定为重点仿真对象。主要分析其中电液换向阀对系统性能的影响。2.3提门系统建模与仿真提门模块是整个焦煤机械液压系统中最为常用也最为重要的模块，而且在该设备上也是故障发生率最高的模块。因此对提门模块运行状况的仿真十分重

彝彝礴礴图2.3提门模块液压回路图2.3所示为提门模块液压回路。当左边换向阀处于左位时，通过两级溢流阀调压获得大流量小压力来推动工作缸空载运行，行程在100一120mm间，到达门挂钩限位点后，左边电液换向阀处于中位，不工作，右边换向阀处于左位，推动增压缸运行，增压缸油液提供大压强且全部进入工作油缸无杆腔，通过限位控制油量，使工作缸慢速有负载运行100mm，大约运行时间为2s。提门到位之后

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本文编号：2813174