專利名稱：油壓機器、監(jiān)視油壓機器健康狀態(tài)的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油壓機器，特別是與油壓機器中監(jiān)視油壓泵健康狀態(tài)的系統(tǒng)及方法有關(guān)。
背景技術(shù)：
作為油壓泵之類流體泵的異常檢測裝置，已知有例如特開昭59-194215號、特開平7-280688號公報、特開2000-241306號公報及特開平8-114183號公報中所記載的檢測裝置。
特開昭59-194215號中所公開的油壓系統(tǒng)的故障預(yù)知裝置，首先檢測減少油壓系統(tǒng)構(gòu)成部件壽命的主要原因(如油壓、工作油溫等)，然后根據(jù)檢測的油壓及工作油溫等求出現(xiàn)在瞬間的壽命減少度，通過累計這個減少度，求出壽命減少量。另外，此裝置還具有故障發(fā)生后動作的警報器。
特開平7-280688號中所記載的判定泵磨損的裝置，首先計量箱式排泄管的流量或流量的變化量。當計量出的流量或流量的變化量超過一定的閾值時，就判定為故障。
特開2000-241306號中所公開的泵故障診斷裝置，具有設(shè)置在排泄通路里的金屬傳感器和設(shè)置在排出通路或排泄通路里的流量傳感器。將其中一個傳感器的檢測值作為參數(shù)，來修正另一個傳感器的檢測值。例如由流量傳感器檢測出流量下降時，就判斷泵的故障有發(fā)展，再以比金屬傳感器的檢測值大的倍率進行修正，由此，就更容易從金屬傳感器的檢測值中檢測出異常。通常的工作還另外設(shè)置了故障診斷模式，在此模式中，將泵的輸出變化因素，如斜板角(傾斜角)、引擎轉(zhuǎn)速度及泵的負載固定為一定，根據(jù)金屬傳感器的檢測值，進行故障診斷。
特開平8-114183號中所記載的泵的潤滑系統(tǒng)警報裝置，首先計量出在泵的潤滑系統(tǒng)的過濾器中流通的潤滑水的流量和過濾器的前后差壓，當實際的計量值比由潤滑水流量推算出的差壓預(yù)想值大時，就判定過濾器堵塞并發(fā)出警報。
如特開昭59-194215號中所示，廣泛進行著通過記錄溫度等壽命減少的主要原因的履歷\參照過去的實驗結(jié)果等，預(yù)測部件的消耗度。但是，即使壽命減少主要原因的履歷相同，部件消耗度的偏差也會很大。因此，利用壽命減少主要原因的履歷的方法，即使能調(diào)整大修的時間，也不能精確地預(yù)測泵的故障的發(fā)生，防泵的破損于未然。
因此，提出了更加直接地計量泵破損的前兆的方法。例如特開平7-280688號中的裝置，通過計量箱式排泄管的流量或流量的變化量來判定故障。另外，專利文獻3特開2000-241306號中的裝置，由設(shè)置在排泄通路的金屬傳感器檢測通過排泄管的金屬粉量，并由此來判定故障。這些方法，在根據(jù)更直接的現(xiàn)象得到泵破損的前兆這一點上，與檢測溫度、工作油溫等間接原因相比，能夠更精確地檢測泵破損的前兆。但是，在油壓機器的工作中，泵的排出流量、排出壓力以及工作油溫等泵的工作狀態(tài)在變化，而且伴隨著這些工作狀態(tài)的變化，上述傳感器的輸出也在變化。因此，如果要檢測油壓機器的運作中的異常，就有必要將大的變化幅度包含在適用于傳感器輸出的異常判斷的閾值內(nèi)。結(jié)果，因為異常檢測的可信度變低，也不能期待能準確地提前覺察和防泵的破損于未然的功能。
另外，為了得到正確的檢測，特開2000-241306號的裝置中設(shè)置了將泵的排出流量、排出壓力等工作狀態(tài)固定為一定的故障診斷模式。但是，定期地停止油壓機器的運行實施故障診斷，會給油壓機器的管理者造成很大負擔，因此不受好評。而且，工業(yè)用的油壓機器，例如油壓掘土機等建設(shè)機器是作為礦山、建設(shè)現(xiàn)場的工作中心使用的機器，停止油壓機器的運行，就等于中止采礦作業(yè)或建設(shè)作業(yè)，因此，經(jīng)濟損失也是很大的。
另外，特開平8-114183號中的裝置不是預(yù)測泵的破損，而是通過比較過濾器前后差壓與閾值來檢測過濾器的異常。但是，由于油的粘度隨著油溫而變化，所以只利用前后差壓，油壓泵不能精確地檢測出異常。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，為了防泵的破損于未然，能夠檢測出泵破損的前兆。
本發(fā)明的另外的目的在于，能夠在診斷時不中斷油壓機器的工作并能夠在運行中的油壓泵的排出流量和排出壓力變化的情況下檢測出泵破損的前兆。
本發(fā)明的另外的目的在于，能夠在工作油溫變化的情況下檢測出泵破損的前兆。
本發(fā)明還有一個目的在于，能夠防泵的破損于未然并能以更高的可信度預(yù)測泵破損的時期。
按照本發(fā)明的一個方面的油壓機器具有油壓負載裝置；將加壓的工作油排出并提供給上述油壓負載裝置的油壓泵；將在上述油壓泵的排泄管中流動的工作油中所含異物捕獲的排泄管過濾器；檢測上述排泄管過濾器中過濾器差壓的差壓傳感器；檢測上述油壓泵中規(guī)定的工作狀態(tài)的工作狀態(tài)傳感器；從上述差壓傳感器及上述工作狀態(tài)傳感器中收集上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集部；根據(jù)上述數(shù)據(jù)收集部所收集的上述工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù))和過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)，決定滿足規(guī)定的一定條件的上述工作狀態(tài)下的上述過濾器差壓的有代表性的值即代表差壓值，并將決定的上述代表差壓值輸出的代表差壓決定部。
根據(jù)此油壓機器，即使運行中的油壓泵的排出流量或排出壓等工作狀態(tài)在變化，因為能輸出滿足一定條件的工作狀態(tài)下的代表差壓，所以使用這個代表差壓能夠檢測出泵破損的前兆。而且不必為了診斷而中斷油壓機器的運行。
在此油壓機器中，還可以設(shè)置根據(jù)上述代表差壓決定部輸出的上述代表差壓值來診斷上述油壓泵健康狀態(tài)的診斷部。
在適宜的實施方式中，上述工作狀態(tài)傳感器檢測作為上述工作狀態(tài)的、由上述油壓泵提供給上述油壓負載裝置的上述加壓的工作油的壓力或流量。
另外，在適宜的實施方式中，上述代表差壓決定部首先根據(jù)上述工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù)和上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)，決定上述工作狀態(tài)和上述過濾器差壓間的相關(guān)關(guān)系；再根據(jù)決定的上述相關(guān)關(guān)系求出與滿足上述一定條件的規(guī)定的一個有代表性的上述工作狀態(tài)值相對應(yīng)的上述過濾器差壓的相關(guān)值；然后將求出的上述相關(guān)值作為上述代表差壓值采用。
另外，作為變形例，上述代表差壓決定部也可以從上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)中抽出滿足上述一定條件的上述工作狀態(tài)下的數(shù)據(jù)，再求出抽出的上述過濾器差壓數(shù)據(jù)的平均值或中間值，然后可以將求出的上述平均值或中間值作為上述代表差壓值采用。
在適宜的實施方式中，上述油壓泵是可變?nèi)萘啃捅?，并設(shè)置了輸出與上述油壓泵容量相關(guān)的容量信息的容量信息輸出裝置。上述代表差壓決定部首先根據(jù)上述容量信息，獲得在上述油壓泵的容量滿足規(guī)定的一定條件時檢測的上述工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù)和上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)，再根據(jù)得到的上述工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù)和上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)來決定上述代表差壓值。由此，即使泵的容量在變化，也不會受到很大影響，能夠根據(jù)代表差壓診斷泵的健康狀態(tài)。
在適宜的實施方式中，還設(shè)置了檢測上述工作油溫度的溫度傳感器。而且，上述數(shù)據(jù)收集部還從上述溫度傳感器中收集上述油溫的時序數(shù)據(jù)；上述代表差壓決定部利用上述油溫時序數(shù)據(jù)來修正上述代表差壓值，以減少上述代表差壓值中所含的由上述油溫引起的變化成分，然后輸出修正后的上述代表差壓值。由此，即使油溫在變化，也不會受到很大影響，從而能夠根據(jù)代表差壓診斷泵的健康狀態(tài)。
按照本發(fā)明另一個方面的系統(tǒng)是在具有油壓泵、將在上述油壓泵的排泄管中流動的工作油中所含異物捕獲的排泄管過濾器、檢測上述排泄管過濾器中過濾器差壓的差壓傳感器和檢測上述油壓泵中規(guī)定的工作狀態(tài)的工作狀態(tài)傳感器的油壓機器中，用于監(jiān)視上述油壓泵健康狀態(tài)的系統(tǒng)。此系統(tǒng)具有從上述差壓傳感器及上述工作狀態(tài)傳感器中收集上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)和上述工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集部；以及，根據(jù)上述數(shù)據(jù)收集部收集的上述工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù)及上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)，決定滿足規(guī)定的一定條件的上述工作狀態(tài)下的上述過濾器的差壓的有代表性的值即代表差壓值，并將決定的上述代表差壓值輸出的代表差壓決定部。
在適宜的實施方式中，此系統(tǒng)還具有，根據(jù)由上述代表差壓決定部決定的上述代表差壓值，診斷上述油壓泵健康狀態(tài)的診斷部。
在適宜的實施方式中，上述診斷部具有首先從上述代表差壓決定部中收集上述代表差壓值的時序數(shù)據(jù)，然后根據(jù)收集的上述代表差壓值的時序數(shù)據(jù)，決定經(jīng)過時間與上述代表差壓增加間的相關(guān)關(guān)系，再根據(jù)決定的上述相關(guān)關(guān)系來預(yù)測上述油壓泵的壽命的壽命預(yù)測部。由此，能夠以更高的可信度預(yù)測泵破損的時期。
在適宜的實施方式中，上述診斷部(60)還具有首先從上述代表差壓決定部(106、108、110、112)中收集上述代表差壓值的時序數(shù)據(jù)(220)，然后根據(jù)收集的上述代表差壓值的時序數(shù)據(jù)，決定經(jīng)過規(guī)定長時間的經(jīng)過時間和上述代表差壓間的相關(guān)關(guān)系(222)，再求出已決定的上述經(jīng)過長時間的相關(guān)關(guān)系與規(guī)定的最近短時間內(nèi)的上述代表差壓的數(shù)據(jù)(224)間的背離程度，根據(jù)求出的上述背離程度來判斷上述油壓泵的異常的異常判斷部(212)。由此，能夠在泵的破損發(fā)生前，檢測出泵破損的前兆。
按照本發(fā)明其他的方面的監(jiān)視排出加壓的工作油并提供給油壓負載裝置的油壓泵的健康狀態(tài)的方法具有收集上述油壓泵的排泄管過濾器中過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)的步驟；收集上述油壓泵的規(guī)定工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù)的步驟；根據(jù)收集到的上述工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù)和上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)，決定滿足規(guī)定的一定條件的上述工作狀態(tài)下的上述過濾器的差壓有代表性的值即代表差壓值的步驟；根據(jù)決定的上述代表差壓值，診斷上述油壓泵健康狀態(tài)的步驟。
按照本發(fā)明其他方面的系統(tǒng)是在具有油壓泵、將在上述油壓泵的排泄管中流動的工作油中所含異物捕獲的排泄管過濾器、檢測上述排泄管過濾器中過濾器差壓的差壓傳感器和檢測上述油壓泵的規(guī)定的工作狀態(tài)的工作狀態(tài)傳感器的油壓機器中，用于監(jiān)視上述油壓泵健康狀態(tài)的系統(tǒng)，具有與油壓機器結(jié)合的局部控制器和設(shè)置在與上述油壓機器分離的地方、能與上述局部控制器通信的中央服務(wù)器。而且上述局部控制器具有從上述油壓機器中上述差壓傳感器及上述工作狀態(tài)傳感器中收集上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)和上述工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集部；根據(jù)上述數(shù)據(jù)收集部收集的上述工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù)和上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)，決定滿足規(guī)定的一定條件的上述工作狀態(tài)下的有代表性的上述過濾器差壓的值即代表差壓值的代表差壓決定部；將上述代表差壓決定部所決定的上述代表差壓值發(fā)送給上述服務(wù)器的發(fā)送部。另外，上述中央服務(wù)器具有從上述局部控制器中接收上述代表差壓值的接收部和根據(jù)接收的上述代表差壓值診斷上述油壓機器健康狀態(tài)的診斷部。
按照本發(fā)明另外的其他方面的系統(tǒng)是在具有油壓泵、將在上述油壓泵的排泄管中流動的工作油中所含異物捕獲的排泄管過濾器、檢測上述排泄管過濾器中過濾器差壓的差壓傳感器和檢測上述工作油溫度的溫度傳感器的油壓機器中，用于監(jiān)視上述油壓泵健康狀態(tài)的系統(tǒng)，具有從上述差壓傳感器及上述溫度傳感器中收集上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)和上述油溫的時序數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集部；利用上述數(shù)據(jù)收集部所收集的上述油溫時序數(shù)據(jù)，修正上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)，以減少上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)中所含的由上述油溫引起的變化成分的修正部；根據(jù)上述修正部修正的上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)來診斷上述油壓泵健康狀態(tài)的診斷部。根據(jù)此系統(tǒng)，即使油溫變化，也不會受很大影響，能夠根據(jù)代表差壓診斷出泵的健康狀態(tài)。
按照本發(fā)明另外的其他方面的系統(tǒng)是在具有油壓泵、將在上述油壓泵的排泄管中流動的工作油中所含異物捕獲的排泄管過濾器、檢測上述排泄管過濾器中過濾器差壓的差壓傳感器的油壓機器中，用于監(jiān)視上述油壓泵健康狀態(tài)的系統(tǒng)，具有從上述差壓傳感器中收集上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集部；根據(jù)上述數(shù)據(jù)收集部收集的上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)，決定經(jīng)過時間與上述過濾器差壓增加間相關(guān)關(guān)系的相關(guān)關(guān)系決定部，根據(jù)上述相關(guān)關(guān)系決定部決定的上述相關(guān)關(guān)系，預(yù)測上述油壓泵壽命的壽命預(yù)測部。根據(jù)此系統(tǒng)，能夠防泵的破損于未然，并能夠以很高的可信度預(yù)測泵破損的時期，按照本發(fā)明另外的其他方面的系統(tǒng)是在具有油壓泵、將在上述油壓泵的排泄管中流動的工作油中所含異物捕獲的排泄管過濾器、檢測上述排泄管過濾器中過濾器差壓的差壓傳感器的油壓機器中，用于監(jiān)視上述油壓泵健康狀態(tài)的系統(tǒng)，具有從上述差壓傳感器中收集上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集部；根據(jù)數(shù)據(jù)收集部收集的上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)，決定經(jīng)過規(guī)定長時間的經(jīng)過時間與上述過濾器差壓間相關(guān)關(guān)系的相關(guān)關(guān)系決定部；求出上述相關(guān)關(guān)系決定部所決定的上述經(jīng)過長時間的相關(guān)關(guān)系與規(guī)定的最近短時間內(nèi)的上述過濾器差壓的數(shù)據(jù)間的背離程度，根據(jù)求出的上述背離程度來判斷上述油壓泵異?；蝾A(yù)測壽命的判斷部。根據(jù)此系統(tǒng)，能夠以很高的可信度在泵破損前檢測出破損的前兆，或預(yù)測泵破損的時刻。


圖1是表示涉及本發(fā)明的油壓機器及油壓泵健康監(jiān)視系統(tǒng)的一個實施方式的全體結(jié)構(gòu)的框線圖。
圖2是表示此實施方式中使用的排泄管過濾器26的構(gòu)造例的剖面圖。
圖3是表示PHMS控制器18的結(jié)構(gòu)和功能的框線圖。
圖4是表示PHMS服務(wù)器60的結(jié)構(gòu)和功能的框線圖。
圖5是PHMS控制器18進行處理的內(nèi)容的具體說明圖。
圖6是PHMS服務(wù)器60進行處理的內(nèi)容的具體說明圖。
具體實施例方式
圖1所示的是涉及本發(fā)明的油壓機器及油壓泵健康狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)的一個實施方式的全體結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，建設(shè)機器之類的油壓機器10具有利用油壓工作的各種油壓負載裝置(如油壓電動機、汽缸等的傳動裝置類)12；向油壓負載裝置12提供加壓的工作油的油壓泵14；向油壓負載裝置12和油壓泵14發(fā)送使其工作及控制的指令的工作控制器16。油壓泵14既可以是定容量型，也可以是可變?nèi)萘啃汀Ｔ诖藢嵤┓绞街?，油壓?4是可變?nèi)萘啃捅弥坏男卑灞?。工作控制?6向油壓泵14發(fā)出作為工作及控制的指令之一的、為了將油壓泵14的容量控制為所期望目標值的容量指令40。在此實施方式中，這個容量指令是為了將斜板泵14的斜板角度控制為所期望的目標角度的斜板角指令。
另外，油壓機器10中還搭載了用于收集處理油壓泵14狀態(tài)數(shù)據(jù)的局部控制器18。此局部控制器18，通過如使用人工通信衛(wèi)星50的無線移動體通信網(wǎng)50，能夠與設(shè)置在遠距離的中央服務(wù)器60通信。局部控制器18將油壓泵14的狀態(tài)數(shù)據(jù)收集處理的結(jié)果定期(如每隔20小時)發(fā)送給中央服務(wù)器60。中央服務(wù)器60積存從局部控制器18的接收到的數(shù)據(jù)，并根據(jù)積存的數(shù)據(jù)診斷遠距離的油壓機器10中油壓泵14的健康狀態(tài)(如是否有破損的前兆、壽命的程度如何等)。局部控制器18和中央服務(wù)器60相互結(jié)合構(gòu)成監(jiān)視油壓泵14健康狀態(tài)的系統(tǒng)70。下面，此系統(tǒng)70將簡稱為“PHMS(Pump Health MonitoringSystem)”，局部控制器18和中央服務(wù)器60分別稱為“PHMS控制器”和“PHMS服務(wù)器”。
如圖1所示，存在著位于不同地方的多臺油壓機器10、10......，每一個油壓機器10上，都能搭載上述PHMS控制器18。PHMS服務(wù)器60能夠分別與多臺油壓器10、10的PHMS控制器18通信，并能診斷每一個油壓機器10中油壓泵14的健康狀態(tài)。PHMS服務(wù)器60通過因特網(wǎng)等計算機間通信網(wǎng)62，能夠與每個油壓機器10、10的各個用戶使用的終端計算機(以下稱“用戶終端”)64、64......進行通信。PHMS服務(wù)器60能夠始終向各用戶的用戶終端64實時提供其用戶的油壓機器10中油壓泵14的健康診斷的結(jié)果(如發(fā)出表示油壓泵14有破損前兆的意思的警告數(shù)據(jù)和表示預(yù)測的壽命的壽命數(shù)據(jù)等)。因此，無論各用戶所管理的油壓機器10在何處，各用戶都能在辦公室或家里得知其油壓機器10中油壓泵14的健康診斷結(jié)果。并且，PHMS70除了油壓泵18的健康診斷結(jié)果，還能將油壓機器10的各種狀態(tài)(如現(xiàn)在位置、累計工作時間(服務(wù)測量記錄值)、引擎溫度、燃料余量、電池狀態(tài)等)實時地收集在PHMS服務(wù)器60中，提供給用戶終端64。這一點的詳細說明將省略。
在每一個油壓機器10中，用于將油壓泵14排出的加壓的工作油提供給油壓負載裝置12的加壓工作油路徑20內(nèi)，設(shè)置了用于測定此加壓工作油油壓的壓力傳感器22。在本發(fā)明中，用壓力傳感器22測定加壓工作油油壓的目的如后面所述，是為了在PHMS控制器18中進行從作為油壓泵14健康狀態(tài)標志的排泄管過濾器差壓的檢測值中除去由排泄管流量變化引起的差壓變化成分(即誤差成分)的修正處理時，使用這個檢測的油壓。在此實施方式中，壓力傳感器22設(shè)置在油壓泵14排出口的附近，檢測來自油壓泵14的排出壓。從上述目的中可以看出，與排出壓相比，檢測排出流量反而更合適，因為排泄管的流量直接受到排出流量的影響。但是，像本實施方式這樣檢測排出壓而不是排出流量有以下優(yōu)點第一，因為測量排出壓的壓力傳感器22一般是以其他的目的設(shè)置在油壓泵14中的，可將其挪用于本發(fā)明的目的。第二，與流量傳感器相比，壓力傳感器更廉價。第三，根據(jù)發(fā)明者的實驗，因為排出壓與排泄管的過濾器差壓間有近似直線的相關(guān)關(guān)系，所以能利用近似直線的排出壓—過濾器差壓相關(guān)關(guān)系，簡單進行上述的修正處理。基于以上優(yōu)點，在本實施方式中，利用壓力傳感器22檢測排出壓。將壓力傳感器22輸出的排出壓的檢測值34，輸入到PHMS控制器18中。并且從上述目的中可以看出，不一定非要檢測排出壓，因為只要影響檢測排泄管中工作油流量的油壓泵的某些工作狀態(tài)就可以，所以可以檢測排出口以外的地方的油壓(如在規(guī)定的油壓負載裝置(如油壓電動機)12中設(shè)置壓力傳感器22，檢測提供給油壓負載裝置12的供給油壓)或檢測排出流量、排泄管流量等。
油壓泵14的排泄管24中設(shè)置了用過濾網(wǎng)捕捉流通在排泄管24內(nèi)的工作油中所含異物的排泄管過濾器26。排泄管過濾器26中結(jié)合了檢測排泄管過濾器26前后間(過濾網(wǎng)前后間)的工作油壓差壓(以下稱為“過濾器差壓”)的差壓傳感器28。將差壓傳感器28中輸出的過濾器差壓的檢測值36輸入到PHMS控制器18中。排泄管過濾器26中的過濾器差壓能夠作為用于診斷油壓泵14健康狀態(tài)的主要標志使用。其理由為，油壓泵如為斜板泵時，破損的直接原因是導(dǎo)軌磨損的發(fā)展，而導(dǎo)軌磨損產(chǎn)生的金屬粉被排泄管過濾器26捕獲并蓄積，所以，過濾器差壓會隨著導(dǎo)軌磨損的發(fā)展而增加。
但是，過濾器差壓不只因為捕獲的金屬粉量，還因為其他原因而變化。這些原因主要有，排泄管24中工作油的流量、工作油的溫度及油壓泵14的容量。因為從過濾器差壓的檢測值34中除去依存于上述原因的變化成分，所以能夠抽出依存于捕獲的金屬粉量的差壓成分。為了進行除去依存于排泄管24的流量差壓的變化成分的修正處理，如上所述，將來自壓力傳感器22的排出壓檢測值34輸入到PHMS控制器18中。另外，為了進行除去依存于工作油溫度的差壓的變化成分的修正處理，油箱30中設(shè)置了溫度傳感器32，將從溫度傳感器32輸出的油溫檢測值38輸入到PHMS控制器18。進而，為了進行除去依存于油壓泵14容量差壓變化成分的修正處理，將工作控制器16輸出的斜板角指令(表示油壓泵斜板角即容量)40輸入到PHMS控制器18。
PHMS控制器18分別從壓力傳感器22、差壓傳感器28、溫度傳感器32和工作控制器16中輸入排出壓檢測值34、過濾器差壓檢測值36、油溫檢測值38和斜板角指令40，并將這些輸入值轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)存儲。此檢測值的輸入和存儲的操作，至少在油壓泵14工作期間，以規(guī)定的短時間間隔持續(xù)進行。因此，PHMS控制器18中積存了從過去到現(xiàn)在的大量的時刻檢測的排出壓、過濾器差壓、油溫及斜板角的時序數(shù)據(jù)。PHMS控制器18利用這些數(shù)據(jù)，如后面詳述的方法，計算出當上述差壓變化的主要原因滿足規(guī)定的一定條件時有可能得到的過濾器差壓的期待值(實質(zhì)上可以視為除去由上述原因引起的變化成分，只依存于捕獲到的金屬粉量的差壓成分)，并將計算出的差壓的期待值發(fā)送給PHMS服務(wù)器60。這個過濾器差壓的期待值的計算和發(fā)送，定期(如每隔20小時)持續(xù)進行。因此，PHMS服務(wù)器60中積存了上述過濾器差壓的期待值的時序數(shù)據(jù)。PHMS服務(wù)器60根據(jù)這個過濾器差壓的期待值的時序數(shù)據(jù)，診斷油壓泵14故障前兆的有無和壽命等健康狀態(tài)。
圖2為表示本實施方式中使用的排泄管過濾器26的構(gòu)造例的剖面圖。
此排泄管過濾器26如圖所示，圖中上部為實際的上部，圖中的下部為實際的下部配置。排泄管過濾器26中設(shè)置的流動導(dǎo)向器80和82，如圖中箭頭所示，將由排泄管24流向排泄管過濾器26的工作油流，首先導(dǎo)向圓筒狀的過濾網(wǎng)84內(nèi)側(cè)的底部，再從底部上升到上方，并從過濾網(wǎng)84的內(nèi)側(cè)通向外側(cè)。像這樣，工作油的上升流由過濾網(wǎng)84的內(nèi)部通向外部，使得大部分包含在工作油中的金屬粉被過濾網(wǎng)84捕獲，而不是落到排泄管過濾器26的底部堆積。而且過濾網(wǎng)84捕獲到的金屬粉量均勻分布在過濾網(wǎng)84的所有區(qū)域。結(jié)果，由差壓傳感器28檢測的過濾網(wǎng)84前后的過濾器差壓與捕獲到的金屬粉量(即油壓泵14的磨損進行程度)間的相關(guān)度很高。因此，作為油壓泵14健康狀態(tài)標志的過濾器差壓的可信度就很高。
下面詳細說明PHMS控制器18和PHMS服務(wù)器60。
圖3表示的是PHMS控制器18的結(jié)構(gòu)和功能。圖4表示的是PHMS服務(wù)器60的結(jié)構(gòu)和功能。圖5具體說明了PHMS控制器18進行處理的內(nèi)容。圖6具體說明了PHMS服務(wù)器60進行處理的內(nèi)容。
如圖3所示，PHMS控制器18具有處理裝置100和存儲裝置102。處理裝置100具有數(shù)據(jù)收集部104、合理數(shù)據(jù)選定部106、代表差壓運算部108、油溫變化修正部110及數(shù)據(jù)發(fā)送部112。如圖4所示，PHMS服務(wù)器60具有處理裝置200和存儲裝置202。處理裝置具有數(shù)據(jù)接收部204、長期趨勢運算部206、短期趨勢運算部208、壽命預(yù)測部210、異常判斷部212及報告部214。PHMS控制器18和PHMS服務(wù)器60都能由程序化的計算機、硬件接線電路或他們的組合構(gòu)成。
下面參照圖3和圖5來說明PHMS控制器18的功能和操作。
如圖3所示，數(shù)據(jù)收集部104以規(guī)定的短時間間隔持續(xù)收集來自差壓過濾器28的過濾器差壓檢測值36、來自壓力傳感器22的排出壓檢測值34、來自工作控制器16的斜板角指令值40及來自溫度傳感器32的油溫檢測值38，并將這些收集到的檢測值轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)存儲在存儲裝置102中。由此，在從過去到現(xiàn)在的大量的時刻檢測的過濾器差壓、排出壓、斜板角及油溫的各自的時序數(shù)據(jù)120、122、124、126都積存在存儲裝置102中。圖5A中例示了過濾器差壓時序數(shù)據(jù)120、排出壓時序數(shù)據(jù)122、斜板角時序數(shù)據(jù)124及油溫時序數(shù)據(jù)126。這些時序數(shù)據(jù)120、122、124、126中包含了各自的檢測值數(shù)據(jù)和表示檢測時刻的時刻數(shù)據(jù)。這些時序數(shù)據(jù)120、122、124、126中包含的過濾器差壓、排出壓、斜板角及油溫的檢測值數(shù)據(jù)與表示其時刻數(shù)據(jù)的檢測時刻是相互對應(yīng)的。
再參照圖3，合理數(shù)據(jù)選定部106根據(jù)斜板角時序數(shù)據(jù)124，掌握了在過去到現(xiàn)在的規(guī)定區(qū)間內(nèi)，斜板角滿足規(guī)定的一定條件的時間區(qū)間，并從過濾器差壓時序數(shù)據(jù)120和排出壓時序數(shù)據(jù)122中只抽出其時間區(qū)間內(nèi)檢測的排出壓數(shù)據(jù)和過濾器差壓數(shù)據(jù)。這里所說的斜板角的規(guī)定的一定條件，例如是斜板角為規(guī)定的一個角度或者在以這個規(guī)定的一個角度為中心的規(guī)定的很窄的角度范圍內(nèi)。上述規(guī)定的一個角度，例如可以采用油壓機器10中最頻繁使用的有代表性的斜板角度。
圖5A和圖5B表示了合理數(shù)據(jù)選定部106的處理的具體例子。圖5A所示的斜板角時序數(shù)據(jù)124中虛線所包圍的區(qū)域表示的是上述規(guī)定期間中斜板角滿足一定條件的情況。圖5B中，將過濾器差壓時序數(shù)據(jù)120和排出壓時序數(shù)據(jù)122中各自包含的上述規(guī)定期間內(nèi)的所有過濾器差壓和排出壓的檢測值數(shù)據(jù)圖示在過濾器查壓—排出壓坐標平面上。各圖示都表示了檢測時刻相同的相互對應(yīng)的過濾器差壓和排出壓。合理數(shù)據(jù)選定部106從圖5B所示的規(guī)定期間內(nèi)過濾器差壓和排出壓的所有數(shù)據(jù)中，抽出斜板角滿足一定條件時的數(shù)據(jù)，即只抽出虛線包圍的區(qū)域內(nèi)的圖示部分。由此，通過只抽出斜板角(即泵容量)滿足一定條件時的檢測值數(shù)據(jù)，能夠從抽出后的數(shù)據(jù)中除去或減少依存于泵容量的過濾器差壓的變化因素。
再參照圖3。代表差壓運算部108接收從合理數(shù)據(jù)選定部106中抽出的過濾器差壓和排出壓的檢測值數(shù)據(jù)，再根據(jù)這些檢測值數(shù)據(jù)，計算出排出壓在滿足規(guī)定的一定條件時的過濾器差壓(以下稱為“代表差壓”)。這里所說的關(guān)于排出壓的規(guī)定的一定條件，例如排出壓為規(guī)定的一個壓力值，或者在以這個規(guī)定的壓力值為中心的窄小范圍內(nèi)。上述規(guī)定的一個壓力值例如可以采用油壓機器10中最頻繁使用的有代表性的排出壓值(如150千克/平方厘米)。
代表差壓的運算方法有多種，但在此實施方式中，代表差壓運算部108求出排出壓和過濾器差壓的相關(guān)函數(shù)128，再根據(jù)此相關(guān)函數(shù)決定代表差壓。圖5C具體表示了這種方法。如圖5C所示，代表差壓運算部108首先根據(jù)合理數(shù)據(jù)選定部106抽出的過濾器差壓和排出壓的檢測值數(shù)據(jù)(圖5B中虛線所含區(qū)域的圖示)，計算出過濾器差壓和排出壓間的相關(guān)函數(shù)128。這里相關(guān)函數(shù)可以使用一次函數(shù)(直線函數(shù))。一次函數(shù)能夠由兩個系數(shù)決定，因此運算很簡單。另外，根據(jù)發(fā)明者的研究，由于過濾器差壓和排出壓間存在著直線性的明顯的相關(guān)函數(shù)，所以作為相關(guān)函數(shù)采用一次函數(shù)是很合理的。然后代表差壓運算部108根據(jù)決定的相關(guān)函數(shù)128，如圖5所示，計算出與上述有代表性的排出壓值(規(guī)定的一定條件)相對應(yīng)的過濾器差壓值即代表差壓值。此代表差壓值中，不包含或減少了依存于排泄管流量的過濾器差壓變化成份。
而且，可以使用下面的簡單方法求代表差壓值，以代替上述求排出壓—過濾器差壓相關(guān)函數(shù)128的方法來。即，只抽出與滿足上述一定條件的排出壓檢測值相對應(yīng)的過濾器差壓檢測值，再計算抽出的過濾器差壓檢測值數(shù)據(jù)的平均值或中間值，并以此作為代表差壓值。此方法適用于排出壓變化少的泵。而使用上述排出壓—過濾器差壓相關(guān)函數(shù)128決定代表差壓的方法適用于排出壓變化多的泵。
如圖3所示，代表差壓運算部108將運算過的代表差壓存儲在存儲裝置102中。上述合理數(shù)據(jù)選定部106和代表差壓運算部108的處理以短時間的間隔重復(fù)持續(xù)進行。因此，存儲裝置102中積存了從過去到現(xiàn)在的大量的時刻的代表差壓的時序數(shù)據(jù)130。
如圖3所示，油溫變化修正部110輸入從過去到現(xiàn)在的規(guī)定期間內(nèi)的油溫時序數(shù)據(jù)126和代表差壓時序數(shù)據(jù)130，并使用油溫時序數(shù)據(jù)126修正代表差壓時序數(shù)據(jù)130，然后從代表差壓時序數(shù)據(jù)130中除去或減少依存于油溫的過濾器差壓變化成份。為了進行該修正，在本實施方式中，油溫變化修正部110使用提前準備好的油溫—理想差壓相關(guān)函數(shù)132，通過從代表差壓時序數(shù)據(jù)130所含的代表差壓值數(shù)據(jù)中減去基于油溫—理想差壓相關(guān)函數(shù)132的對應(yīng)油溫的理想差壓，來修正代表差壓值數(shù)據(jù)。這里所說的油溫—理想差壓相關(guān)函數(shù)132是表示排泄管過濾器26中金屬粉一點也沒有積存情況下的理想的過濾器差壓(理想差壓)與油溫間相關(guān)關(guān)系的函數(shù)，例如是根據(jù)實驗決定的函數(shù)。
圖5D具體表示了油溫變化修正部110進行的油溫修正處理。圖5D中所示的橫軸為代表差壓時序數(shù)據(jù)130期間內(nèi)每個規(guī)定單位時間(如一分鐘)的平均油溫。油溫變化修正部110根據(jù)油溫時序數(shù)據(jù)126計算這些平均油溫。油溫變化修正部110使用提前準備好的排出壓—理想差壓相關(guān)函數(shù)132計算與算出的平均油溫相對應(yīng)的理想差壓。然后，油溫變化修正部110通過從代表差壓時序數(shù)據(jù)130所含的所有代表差壓值數(shù)據(jù)中減去與相同油溫對應(yīng)的理想差壓，來修正代表差壓值數(shù)據(jù)。即，修正過的代表差壓值(修正差壓)的數(shù)據(jù)表示的是原來的代表差壓值和與之對應(yīng)的理想差壓的差。圖5D中，修正差壓是用排出壓—理想差壓相關(guān)函數(shù)132的線指向代表差壓值圖示的箭頭來表示的。從以上說明可知，因為修正差壓數(shù)據(jù)中不含有或減少了依存于其泵容量、排泄管流量和油溫的過濾器差壓的變化成份，所以修正差壓數(shù)據(jù)與排泄管過濾器26捕獲的金屬粉量(即油壓泵14的磨損進行程度)間有很強的相關(guān)關(guān)系。因此，通過將修正油壓數(shù)據(jù)作為油壓泵健康狀態(tài)的標志使用，就能以很高的可信度進行健康診斷。
如圖3所示，油溫變化修正部110將計算的修正差壓存儲在存儲裝置102中。上述油溫變化修正部110的處理以短時間的間隔重復(fù)持續(xù)進行。因此，存儲裝置102中積存了從過去到現(xiàn)在的大量的時刻的修正差壓的時序數(shù)據(jù)134。
如圖3和圖5E所示，數(shù)據(jù)發(fā)送部112計算出修正差壓的時序數(shù)據(jù)134中所含的、最近規(guī)定時間區(qū)間(如20小時)里修正差壓值數(shù)據(jù)的平均值(平均差壓)，并將這個平均差壓數(shù)據(jù)136定期(如每20小時)向PHMS服務(wù)器60發(fā)送。
下面參照圖4和圖6來說明PHMS服務(wù)器60的功能和操作。
如圖4所示。PHMS服務(wù)器60的數(shù)據(jù)接收部204，定期(如每20小時)地接收來自PHMS控制器18的平均差壓數(shù)據(jù)136，并存儲在存儲裝置202中。因此，存儲裝置202中收集了到從過去到現(xiàn)在的如每20小時的大量的時刻的平均差壓時序數(shù)據(jù)220。圖6中平均差壓時序數(shù)據(jù)220由平均差壓—時間坐標平面上的大量圖示表示。
如圖4所示，長期趨勢運算部206根據(jù)平均差壓時序數(shù)據(jù)220計算出規(guī)定長時間(如最近的幾個月、一年、或者更長的時間)內(nèi)，表示隨著平均差壓時序數(shù)據(jù)220時間的推移增長趨勢的長期趨勢數(shù)據(jù)222。這個長期趨勢數(shù)據(jù)222例如是一次函數(shù)。此長期趨勢數(shù)據(jù)222表示的是，由于長時間的機器的松動、活動等引起的，即使排出壓相同，排泄管流量慢慢增加、從而使過濾器差壓上升的現(xiàn)象。這部分應(yīng)當從用于判斷油壓泵14的磨損進行程度時使用的過濾器差壓中除去。
如圖4所示，短期趨勢運算部208，根據(jù)平均差壓時序數(shù)據(jù)220，計算在規(guī)定的短時間(如最近的10天)內(nèi)，表示隨著平均差壓時序數(shù)據(jù)220時間的推移增加趨勢的短期趨勢數(shù)據(jù)224。此短期趨勢數(shù)據(jù)224例如為一次函數(shù)。通過短期趨勢數(shù)據(jù)224與長期趨勢數(shù)據(jù)222的背離程度，能夠判斷油壓泵14的磨損進行程度。
如圖4所示，壽命預(yù)測部210首先計算短期趨勢數(shù)據(jù)224與長期趨勢數(shù)據(jù)222的背離程度，再根據(jù)這個背離程度，預(yù)測油壓泵14的壽命。例如，如圖6所示，提前用實驗求出油壓泵14破損(如斜板泵的導(dǎo)軌100％磨損)時的背離量，然后將其作為100％閾值提前設(shè)定在PHMS服務(wù)器60中。壽命預(yù)測部210，如圖6所示，將短期趨勢數(shù)據(jù)224和長期趨勢數(shù)據(jù)222的線延長到以后，求出兩者間背離量達到上述100％閾值的時刻，再將求出的時刻作為表示油壓泵14的以后的破損時的壽命數(shù)據(jù)226?；蛘呷鐖D6所示，提前用實驗求出油壓泵14的磨損達到規(guī)定程度(如斜板泵的導(dǎo)軌磨損25％)時的背離量，然后例如將其作為25％閾值，提前設(shè)定在PHMS服務(wù)器60中。壽命預(yù)測部210將在短期趨勢數(shù)據(jù)224與長期趨勢數(shù)據(jù)222的背離量到達上述25％閾值的時刻，加上提前通過實驗求出的剩余壽命的時間(如50天)所得的時刻作為壽命數(shù)據(jù)226。
如圖4所示，異常判斷部212計算短期趨勢數(shù)據(jù)224與長期趨勢數(shù)據(jù)222的背離程度，再根據(jù)背離程度判斷油壓泵14破損前兆的有無，并在檢測出有前兆時輸出警報數(shù)據(jù)228。例如短期趨勢數(shù)據(jù)224與長期趨勢數(shù)據(jù)222的的背離量在達到破損前的某個程度水平，如上述的25％閾值時，異常判斷部212就會發(fā)出表示破損臨近的警報數(shù)據(jù)228。
如圖4所示，報告部228向用戶終端64發(fā)送包含壽命數(shù)據(jù)226和警報數(shù)據(jù)228的報告數(shù)據(jù)230。
以上說明了本發(fā)明的實施方式。此實施方式只是說明本發(fā)明的例示，本發(fā)明的范圍并不只限于此實施方式。只要不脫離其要點，本發(fā)明還可以實施其它各種方式。
例如，上述實施方式中，PHMS控制器18和PHMS服務(wù)器60具有的監(jiān)視并診斷油壓泵的健康狀態(tài)的全部功能，既能夠安裝在每個油壓機器10中，也可以將PHMS控制器18的功能搭載在PHMS服務(wù)器60等油壓機器10的外部裝置上。
權(quán)利要求
1.一種油壓機器，具有油壓負載裝置；將加壓的工作油排出并提供給上述油壓負載裝置的油壓泵；將在上述油壓泵的排泄管中流動的工作油中所含異物捕獲的排泄管過濾器；檢測上述排泄管過濾器中過濾器差壓的差壓傳感器；檢測上述油壓泵中規(guī)定的工作狀態(tài)的工作狀態(tài)傳感器；從上述差壓傳感器及上述工作狀態(tài)傳感器收集上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集部；根據(jù)上述數(shù)據(jù)收集部所收集的上述工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù)和過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)，決定滿足規(guī)定的一定條件的上述工作狀態(tài)下的上述過濾器差壓的有代表性的值即代表差壓值，并將決定的上述代表差壓值輸出的的代表差壓決定部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油壓機器，其中還具有根據(jù)上述代表差壓決定部輸出的上述代表差壓值來診斷上述油壓泵健康狀態(tài)的診斷部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油壓機器，其中，上述工作狀態(tài)傳感器檢測由上述油壓泵提供給上述油壓負載裝置的上述加壓的工作油的壓力或流量來作為上述工作狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油壓機器，其中，上述代表差壓決定部根據(jù)上述工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù)和上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)，決定上述工作狀態(tài)和上述過濾器差壓之間的相關(guān)關(guān)系；并根據(jù)決定的相關(guān)關(guān)系求出與滿足上述一定條件的規(guī)定的一個有代表性的上述工作狀態(tài)值相對應(yīng)的上述過濾器差壓的相關(guān)值；然后將求出的上述相關(guān)值作為上述代表差壓值采用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油壓機器，其中，上述代表差壓決定部從上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)中抽出滿足上述一定條件的上述工作狀態(tài)下的數(shù)據(jù)，并求出抽出的上述過濾器差壓數(shù)據(jù)的平均值或中間值，然后將求出的上述平均值或中間值作為上述代表差壓值采用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的油壓機器，其中，上述油壓泵是可變?nèi)萘啃捅?，還設(shè)置了輸出與上述油壓泵容量相關(guān)的容量信息的容量信息輸出裝置；上述代表差壓決定部根據(jù)上述容量信息，獲得在上述油壓泵的容量滿足規(guī)定的一定條件時檢測出的上述工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù)和上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)，并根據(jù)得到的上述工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù)和上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)來決定上述代表差壓值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的油壓機器，其中，還設(shè)置了檢測上述工作油溫度的溫度傳感器；上述數(shù)據(jù)收集部還從上述溫度傳感器收集上述油溫的時序數(shù)據(jù)；上述代表差壓決定部利用上述油溫時序數(shù)據(jù)來修正上述代表差壓值，以減少其中所含的由上述油溫引起的變化成分，然后輸出修正后的上述代表差壓值。
8.一種監(jiān)視油壓機器的油壓泵的健康狀態(tài)的系統(tǒng)，該油壓機器具有油壓泵、將在上述油壓泵的排泄管中流動的工作油中所含異物捕獲的排泄管過濾器、檢測上述排泄管過濾器中過濾器差壓的差壓傳感器和檢測上述油壓泵中規(guī)定的工作狀態(tài)的工作狀態(tài)傳感器，該系統(tǒng)具有從上述差壓傳感器及上述工作狀態(tài)傳感器收集上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)和上述工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集部；根據(jù)上述數(shù)據(jù)收集部收集的上述工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù)和上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)，決定滿足規(guī)定的一定條件的上述工作狀態(tài)下的上述過濾器差壓的有代表性的值即代表差壓值，并將決定的上述代表差壓值輸出的代表差壓決定部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中還具有根據(jù)由上述代表差壓決定部決定的上述代表差壓值，診斷上述油壓泵健康狀態(tài)的診斷部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，上述診斷部具有從上述代表差壓決定部收集上述代表差壓值的時序數(shù)據(jù)，然后根據(jù)收集的上述代表差壓值的時序數(shù)據(jù)，決定經(jīng)過時間與上述代表差壓增加之間的相關(guān)關(guān)系，再根據(jù)決定的上述相關(guān)關(guān)系來預(yù)測上述油壓泵的壽命的壽命預(yù)測部。
11.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的系統(tǒng)，其中，上述診斷部具有首先從上述代表差壓決定部中收集上述代表差壓值的時序數(shù)據(jù)，然后根據(jù)收集的上述代表差壓值的時序數(shù)據(jù)，決定經(jīng)過規(guī)定長時間的經(jīng)過時間和上述代表差壓之間的相關(guān)關(guān)系，再求出已決定的上述經(jīng)過長時間的相關(guān)關(guān)系與規(guī)定的最近短時間內(nèi)的上述代表差壓的數(shù)據(jù)之間的背離程度，根據(jù)求出的上述背離程度來判斷上述油壓泵的異常的異常判斷部。
12.一種監(jiān)視油壓泵的健康狀態(tài)的方法，該油壓泵排出加壓的工作油并提供給油壓負載裝置，該方法具有收集上述油壓泵的排泄管過濾器中過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)的步驟；收集上述油壓泵的規(guī)定工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù)的步驟；根據(jù)收集到的上述工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù)和上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)，決定滿足一定條件的上述工作狀態(tài)下的上述過濾器的差壓有代表性的值即代表差壓值的步驟；根據(jù)決定的上述代表差壓值，診斷上述油壓泵健康狀態(tài)的步驟。
13.一種監(jiān)視油壓機器的油壓泵的健康狀態(tài)的系統(tǒng)，該油壓機器具有油壓泵、將在上述油壓泵的排泄管中流動的工作油中所含異物捕獲的排泄管過濾器、檢測上述排泄管過濾器中過濾器差壓的差壓傳感器和檢測上述油壓泵的規(guī)定的工作狀態(tài)的工作狀態(tài)傳感器，該系統(tǒng)具有與油壓機器結(jié)合的局部控制器；設(shè)置在與上述油壓機器分離的地方、能與上述局部控制器通信的中央服務(wù)器；上述油壓機器的上述局部控制器具有從上述油壓機器的上述差壓傳感器及上述工作狀態(tài)傳感器中收集上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)和上述工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集部；根據(jù)上述數(shù)據(jù)收集部收集的上述工作狀態(tài)的時序數(shù)據(jù)和上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)，決定滿足規(guī)定的一定條件的上述工作狀態(tài)下的有代表性的上述過濾器差壓的值即代表差壓值的代表差壓決定部；將上述代表差壓決定部決定的上述代表差壓值發(fā)送給上述服務(wù)器的發(fā)送部，上述中央服務(wù)器具有從上述局部控制器中接收上述代表差壓值的接收部；根據(jù)接收的上述代表差壓值診斷上述油壓機器健康狀態(tài)的診斷部。
14.一種權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)中的上述局部控制器。
15.一種權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)中的上述中央服務(wù)器。
16.一種監(jiān)視油壓機器的油壓泵的健康狀態(tài)的系統(tǒng)，該油壓機器具有油壓泵、將在上述油壓泵的排泄管中流動的工作油中所含異物捕獲的排泄管過濾器、檢測上述排泄管過濾器中過濾器差壓的差壓傳感器和檢測上述工作油溫度的溫度傳感器，該系統(tǒng)具有從上述差壓傳感器及上述溫度傳感器中收集上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)和上述油溫的時序數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集部；利用上述數(shù)據(jù)收集部所收集的上述油溫時序數(shù)據(jù)來修正上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)，以減少上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)中所含的由上述油溫引起的變化成分的修正部；根據(jù)上述修正部修正的上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)來診斷上述油壓泵健康狀態(tài)的診斷部。
17.一種監(jiān)視油壓機器的油壓泵的健康狀態(tài)的系統(tǒng)，該油壓機器具有油壓泵、將在上述油壓泵的排泄管中流動的工作油中所含異物捕獲的排泄管過濾器、檢測上述排泄管過濾器中過濾器差壓的差壓傳感器，該系統(tǒng)具有從上述差壓傳感器中收集上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集部；根據(jù)上述數(shù)據(jù)收集部收集的上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)，決定經(jīng)過時間與上述過濾器差壓增加的相關(guān)關(guān)系的相關(guān)關(guān)系決定部；根據(jù)上述相關(guān)關(guān)系決定部決定的上述相關(guān)關(guān)系，預(yù)測上述油壓泵壽命的壽命預(yù)測部。
18.一種監(jiān)視油壓機器的油壓泵的健康狀態(tài)的系統(tǒng)，該油壓機器具有油壓泵、將在上述油壓泵的排泄管中流動的工作油中所含異物捕獲的排泄管過濾器、檢測上述排泄管過濾器中過濾器差壓的差壓傳感器，該系統(tǒng)具有從上述差壓傳感器中收集上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集部；根據(jù)上述數(shù)據(jù)收集部收集的上述過濾器差壓的時序數(shù)據(jù)，決定經(jīng)過規(guī)定長時間的經(jīng)過時間與上述過濾器差壓之間相關(guān)關(guān)系的相關(guān)關(guān)系決定部；求出上述相關(guān)關(guān)系決定部所決定的上述經(jīng)過長時間的相關(guān)關(guān)系與規(guī)定的最近短時間內(nèi)的上述過濾器差壓的數(shù)據(jù)之間的背離程度，根據(jù)求出的上述背離程度來判斷上述油壓泵異?；蝾A(yù)測其壽命的判斷部。
全文摘要
目的為，在油壓泵的破損發(fā)生前，檢測泵破損的前兆，預(yù)測泵的壽命。首先檢測油壓泵的排出壓122、油溫126和排泄管的過濾器差壓120，然后求出過濾器差壓與排出壓的相關(guān)關(guān)系128，再根據(jù)相關(guān)關(guān)系，計算一定的有代表性的排出壓下的有代表性的過濾器差壓130。通過用油溫—差壓相關(guān)函數(shù)來修正這個代表差壓值，得到除去由油溫126引起的變化成分132后的修正差壓。計算出這個修正差壓的時間增加的長期趨勢和短期趨勢，然后根據(jù)長期趨勢和短期趨勢的背離程度，檢測泵破損的前兆、預(yù)測泵的壽命。
文檔編號G01M99/00GK1699950SQ20051006769
公開日2005年11月23日 申請日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月21日
發(fā)明者影山雅人, 莊司幸夫, 吉田伸實 申請人:株式會社小松制作所