對(duì)液壓泵故障特征的分散性和模糊性,，提出基于振動(dòng)和壓力傳感器的信息融合故障診斷方法,。在充分分析液壓泵球頭松動(dòng)故障機(jī)理的基礎(chǔ)上，對(duì)振動(dòng)信號(hào)和壓力信號(hào)進(jìn)行小波消噪處理,，有效提取球頭松動(dòng)的故障特征,。將不同類型特征參數(shù)進(jìn)行特征層融合，利用主成分分析和改進(jìn)算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)液壓泵球頭松動(dòng)故障診斷,。試驗(yàn)表明,，基于不同類型傳感器信息融合故障診斷方法可以有效地實(shí)現(xiàn)液壓泵微弱故障的診斷。中國(guó)臺(tái)灣KOMPASS液壓閥,，朝田電磁閥葉片泵原裝正品保證蘇州瑤佐大量現(xiàn)貨中國(guó)臺(tái)灣KOMPASS油泵,，KOMPASS液壓閥

　　引言

　　液壓泵是液壓系統(tǒng)的心臟，其故障診斷是液壓系統(tǒng)故障診斷的重要部分,。由于流體的壓縮性、泵源與伺服系統(tǒng)的流固耦合作用及液壓泵本身具有大幅度的固有機(jī)械振動(dòng),，使得液壓泵的故障機(jī)理復(fù)雜,，故障特征提取困難,，故障診斷的模糊性強(qiáng)。大量的液壓泵故障診斷數(shù)據(jù)表明,，通過泵源出口檢測(cè)到的故障信號(hào)常被干擾信號(hào)淹沒,，單一故障檢測(cè)信號(hào)常呈現(xiàn)出強(qiáng)的模糊性，采用常規(guī)的信號(hào)處理方法難以提升有效的故障特征,。

　　從故障診斷學(xué)的角度來看,，任何一種診斷信息都是模糊的、不精確的,，對(duì)任何一種診斷對(duì)象,，用單一信息來反映其狀態(tài)行為都是不完整的，如果從多方面獲取同一對(duì)象的多維故障冗余信息加以綜合利用,，就能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行更可靠更精確的監(jiān)測(cè)和診斷,。本文針對(duì)柱塞泵球頭松動(dòng)故障模式，通過在液壓泵出口配置振動(dòng)傳感器和壓力傳感器進(jìn)行故障檢測(cè),，通過小波分析進(jìn)行信號(hào)消噪處理,，利用主成分分析提取有效融合信息，采用改進(jìn)算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)液壓泵微弱信號(hào)或多故障的有效診斷,。

　　1,、液壓泵球頭松動(dòng)故障機(jī)理分析

　　由于制造誤差或液壓泵在工作過程中的壓力沖擊，常常使柱塞球頭與球窩沉凹變形使球頭與球窩間隙增大,，從而產(chǎn)生柱塞球頭松動(dòng)的故障,。

　　1.1基于振動(dòng)信號(hào)的故障機(jī)理分析

　　液壓泵缸體在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，柱塞在油缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng),。當(dāng)缸體轉(zhuǎn)過一定角度時(shí),，經(jīng)過上死點(diǎn)柱塞進(jìn)人吸油區(qū)，球頭與柱塞發(fā)生一次碰撞,；當(dāng)缸體轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過上死點(diǎn)后,，球頭開始向柱塞方向運(yùn)動(dòng)，球頭與柱塞發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),；當(dāng)轉(zhuǎn)過排油區(qū)時(shí),，高壓油作用在柱塞上，使柱塞迅速向球頭方向運(yùn)動(dòng),，從而又一次產(chǎn)生沖擊,。缸體轉(zhuǎn)動(dòng)一周，球頭與柱塞發(fā)生兩次碰撞,，經(jīng)過傳動(dòng)軸和軸承將能量傳遞到殼體上,，故球頭松動(dòng)故障的振動(dòng)頻率為軸頻率的2倍。

　　1.2基于壓力信號(hào)的故障機(jī)理分析

　　球頭松動(dòng)對(duì)液壓泵出口的壓力脈動(dòng)也有影響,。當(dāng)缸體轉(zhuǎn)過上死點(diǎn)時(shí),，球頭向柱塞方向運(yùn)動(dòng),，當(dāng)油缸的排油進(jìn)入卸荷區(qū)時(shí)，球頭與柱塞還未發(fā)生碰撞,，這時(shí)在高壓油的作用下,，柱塞又向球頭方向運(yùn)動(dòng)，球頭與球窩發(fā)生碰撞,，產(chǎn)生振動(dòng)沖擊的同時(shí),，碰撞通過柱塞作用在高壓油上從而產(chǎn)生一個(gè)壓力脈動(dòng)，所以球頭松動(dòng)引起泵出口的壓力脈動(dòng)頻率與泵的軸頻率相同,，由上述分析可知,，如果球頭與球窩的間隙很小時(shí)，球頭與柱塞的相對(duì)速度不大,，產(chǎn)生的碰撞能量很小,。當(dāng)間隙增大時(shí)，產(chǎn)生的振動(dòng)能量就會(huì)增大,，且具有周期變化的時(shí)變特性,，殼體檢測(cè)的振動(dòng)能量通常分布于2倍軸頻率處；對(duì)于壓力脈動(dòng)信號(hào),，能量主要分布在軸頻率處,。

　　1.3球頭松動(dòng)故障診斷系統(tǒng)

　　針對(duì)球頭松動(dòng)故障，在液壓泵出口垂直方向安裝了2個(gè)加速度傳感器ax,、a,。檢測(cè)振動(dòng)，1個(gè)壓力傳感器P檢測(cè)泵的壓力脈動(dòng),。由于液壓泵出口檢測(cè)到的振動(dòng)信號(hào)和壓力信號(hào)常被干擾信號(hào)淹沒,，為了提取故障特征，對(duì)上述傳感器的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行小波消噪處理,。

　　2,、小波信號(hào)消噪處理

　　液壓泵的工作環(huán)境一般比較惡劣，其工況受環(huán)境的影響較大,，通常在泵出口檢測(cè)到的信號(hào)含有很大的噪聲,。試驗(yàn)表明，液壓泵出口檢測(cè)到的壓力信號(hào)和振動(dòng)信號(hào)體現(xiàn)出以下特點(diǎn)：①信號(hào)的頻譜分布很寬,、波形雜亂,，規(guī)律性差；②時(shí)變與非平穩(wěn)性表現(xiàn)明顯,。

　　因此,，基于這兩種信號(hào)的故障特征提取非常困難，有必要對(duì)檢測(cè)的信號(hào)進(jìn)行消噪處理。

　　小波分析是目前較有效的信號(hào)處理方法,，它可以同時(shí)在時(shí)域和頻域中對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析,，能有效地區(qū)分信號(hào)中的突變部分和噪聲，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的消噪,。中國(guó)臺(tái)灣KOMPASS液壓閥，朝田電磁閥葉片泵原裝正品保證蘇州瑤佐大量現(xiàn)貨中國(guó)臺(tái)灣KOMPASS油泵,，KOMPASS液壓閥

　　泵出口振動(dòng)信號(hào)及其小波消噪后的信號(hào),，選取小波消噪的全局閾值為1.049。很明顯,，檢測(cè)信號(hào)中包含了許多干擾信號(hào),，很難簡(jiǎn)單地利用檢測(cè)到的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行有效的故障診斷。為了消除干擾影響,，經(jīng)過小波處理,，可以有效地消除泵出口振動(dòng)信號(hào)中所包含的噪聲，有利于故障特征的提取,。