專利名稱：液壓挖掘機故障診斷裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及工程機械的故障診斷系統，特別是針對液壓挖掘機的一種液壓挖掘機故障診斷裝置。
背景技術：
隨著電子技術、自動化技術和微計算機技術的發展，自動化技術和智能儀器技術在工程機械中的應用比例越來越高。比如對于PC220-7液壓挖掘機來說，就包含了電源控制單元、液壓系統狀態監測單元、發動機電子監控單元、液壓系統狀態監測單元、空調器監控單元等多個智能測控單元。工程機械的維修保障和故障監測成為一個繁雜的系統性任務。而且液壓挖掘機工作負荷大，施工環境惡劣，一旦發生故障，往往造成液壓挖掘機的故障維修非常困難，因此迫切需要及時、便捷的維修服務。但是靠廠家維修，要耽誤不少工作時間，造成很大的時間和經濟損失；另外一方面如果用戶自己維修，可能由于挖掘機操作人員和故障維修技術人員的維修水平低，常常盲目拆卸零件進行代換，還有可能造成挖掘機進一步損壞。由于現場專業維修人員技術水平和經驗參差不齊，專業用測試設備通用性差， 本實用新型提出用人工智能診斷的技術方法準確的確定故障原因和部位具有獨特的優勢， 對快速恢復液壓挖掘機的性能是可行的，開發和研制液壓挖掘機故障診斷裝置便成為解決問題的較好方案。
實用新型內容本實用新型的目的是設計一種挖掘機的在線實時監控與故障診斷裝置，以克服現有挖掘機維修困難、維護費用高的問題，使機械操作人員及時地對挖掘機的運行狀態進行分析、預防或減少設備故障的發生，對挖掘機故障的早期發現、保養、維護、修復提供技術支持，從而提高挖掘機的使用壽命，縮短維修時間。本實用新型所述的液壓挖掘機故障診斷裝置，包括有發動機轉速、隔離整形、單片機、驅動電路、發光二極管、閃光報警、機油壓力、信號調整、報警喇口Λ、主泵1的壓力、主泵2 的壓力、機油溫度、液晶顯示器、液壓溫度、冷卻水位、A/D轉換、電平轉換、濾清器壓差、燃油油位、空濾器負壓、發動機振動頻率、液壓油位、發動機電壓、64KEPR0M、3IRAM和掉電保護及備用電源組成。單片機是中心件，首先由發動機轉速經隔離整形連接到單片機，單片機連接到驅動電路，驅動電路又同時連接到發光二極管、閃光報警和報警喇叭，單片機以互聯形式連接到液晶顯示器，也同時連接到64KEPR0M和32KRAM，32KRAM則與掉電保護及備用電源相連接。機油壓力、主泵1的壓力、主泵2的壓力、機油溫度、液壓溫度、冷卻水位、燃油油位、 發動機振動頻率和發動機電壓一并通過信號調整連接到A/D轉換，再由A/D轉換連接到單片機。濾清器壓差、空濾器負壓和液壓油溫則通過電平轉換連接到單片機。本實用新型所述液壓挖掘機故障診斷裝置是以如下技術方案實現的一種液壓挖掘機的狀態監測與故障診斷系統，是一個集信號采集、工況分析、狀態顯示以及故障診斷為一體的多任務多信息處理系統，包括狀態監測和故障診斷兩部分，安裝于挖掘機上的下位機是狀態監測部分，主要完成液壓挖掘機的工況實時監測、數據記錄和狀態顯示等功能；而故障診斷部分是上位機， 置于控制室內，當把數據輸入到診斷計算機中，就可以診斷液壓系統、動力系統、機構和裝置系統、附屬系統等各部分故障。下位機采用高性能的單片機，并配以相應的數據處理和抗干擾技術，來完成系統實時性的要求，上位機采用普通的PC機。上下位機的通訊采用RS232 串口通訊，由下位機保存液壓挖掘機3小時的工況數據，然后插入電腦讀取該數據，傳送給上位機。本實用新型所述液壓挖掘機故障診斷裝置，整體結構簡單，安裝和操作使用方便， 穩定性好，可靠性高。本實用新型的優點可以對挖掘機的運行狀態進行實時狀態監測， 對挖掘機的故障進行診斷并給予維護指導，解決了以往挖掘機出現故障現場維修困難的問題。
附圖1是本實用新型所述液壓挖掘機故障診斷裝置的結構性示意圖。1一發動機轉速2—隔離整形3—單片機4一驅動電路5—發光二極管6—閃光報警7—機油壓力 8—信號調整 9一報警喇叭10—主泵1的壓力11 一主泵2的壓力12—機油溫度13—液晶顯示器14一液壓溫度15—冷卻水位16—A/D轉換17—電平轉換 18—濾清器壓差 19一燃油油位 20—空濾器負壓 21—發動機振動頻率 22—液壓油位 23—發動機電壓 24—64KEPR0M 25—32KRAM 沈_掉電保護及備用電源。
具體實施方式
現參照附圖1，結合實施例說明如下本實用新型所述的液壓挖掘機故障診斷裝置，包括有發動機轉速1、隔離整形2、單片機3、驅動電路4、發光二極管5、閃光報警6、機油壓力7、信號調整8、報警喇叭9、主泵1的壓力10、主泵2的壓力11、機油溫度12、液晶顯示器13、液壓溫度14、冷卻水位15、A/D轉換16、電平轉換17、濾清器壓差18、燃油油位19、 空濾器負壓20、發動機振動頻率21、液壓油位22、發動機電壓23、64KEPR0MM、3IRAM25和掉電保護及備用電源26組成。單片機3是中心件，首先由發動機轉速1經隔離整形2連接到單片機3，單片機3連接到驅動電路4，驅動電路4又同時連接到發光二極管5、閃光報警 6和報警喇叭9，單片機3以互聯形式連接到液晶顯示器13，也同時連接到64KEPR0MM和 32KRAM25,32KRAM25則與掉電保護及備用電源沈相連接。機油壓力7、主泵1的壓力10、 主泵2的壓力11、機油溫度12、液壓溫度14、冷卻水位15、燃油油位19、發動機振動頻率21 和發動機電壓23 —并通過信號調整8連接到A/D轉換16，再由A/D轉換16連接到單片機 3。濾清器壓差18、空濾器負壓20和液壓油溫22則通過電平轉換17連接到單片機3。本實用新型所述液壓挖掘機故障診斷裝置是以如下技術方案實現的一種液壓挖掘機的狀態監測與故障診斷系統，是一個集信號采集、工況分析、狀態顯示以及故障診斷為一體的多任務多信息處理系統，包括狀態監測和故障診斷兩部分，安裝于挖掘機上的下位機是狀態監測部分，主要完成液壓挖掘機的工況實時監測、數據記錄和狀態顯示等功能；而故障診斷部分是上位機，置于控制室內，當把數據輸入到診斷計算機中，就可以診斷液壓系統、動力系統、機構和裝置系統、附屬系統等各部分故障。下位機采用高性能的單片機，并配以相應的數據處理和抗干擾技術，來完成系統實時性的要求，上位機采用普通的PC機。上下位機的通訊采用RS232串口通訊，由下位機保存液壓挖掘機3小時的工況數據，然后插入電腦讀取該數據，傳送給上位機。本實用新型所述液壓挖掘機故障診斷裝置，整體結構簡單，安裝和操作使用方便，穩定性好，可靠性高。本實用新型的優點可以對挖掘機的運行狀態進行實時狀態監測，對挖掘機的故障進行診斷并給予維護指導，解決了以往挖掘機出現故障現場維修困難的問題。在本系統中，發動機實驗過程中的機油壓力經轉換成電壓信號并放大后，送入A/D板的輸入端進行采集，反映溫度量的熱電阻信號經過熱電阻調理板后，再經隔離放大板，送到A/D板的輸入端進行數據采。對于發動機的轉速，不能由A/D轉換直接得到。 霍爾傳感器測得的轉速信號經隔離整形后接到單片機的輸入端口，利用外部脈沖中斷來計算發動機的轉速。系統中的其他信號，如啟動開關信號、濾清器壓差、空濾器負壓、液壓油位等信號，需要經過電平轉換盒抗干擾處理，將輸入的數字信號轉換為TIL電平，才能被微處理器處理。本系統采用RS232串口通訊，該模塊的主要功能是處理主機和單片機之間的通訊，主機給下位機發送指令，下位機給主機發送監測數據。該模塊傳送的信息包括命令信息和數據信息。為了將不同程度的緊急狀況傳送給操作人員，系統根據檢測的參數的性質采用三級報警的方法。第一級報警通過裝置上相應的二極管發光實現，提醒操作人員挖掘機在此種情況下還能工作一段時間，例如燃油油位過低等。第二級報警通過報警燈和閃光二極管同時報警，要求操作人員密切注視故障的發展，但不需要立即停機，如液壓系統油溫過高、發動機溫度過高等；第三級報警通過報警喇叭、報警燈、發光二極管同時報警，要求操作人員立即停車檢查修理，如發動機油壓過低、液壓油位過低、無冷卻液等。
權利要求1.液壓挖掘機故障診斷裝置，單片機(3)是中心件，其特征在于由發動機轉速(1)經隔離整形(2)連接到單片機(3)，單片機(3)連接到驅動電路(4)，驅動電路(4)又同時連接到發光二極管(5)、閃光報警(6)和報警喇叭(9)，單片機(3)以互聯形式連接到液晶顯示器 (13)，也同時連接到64KEPR0M (24)和32KRAM (25),32KRAM (25)則與掉電保護及備用電源(26)相連接；機油壓力(7)、主泵1的壓力(10)、主泵2的壓力(11)、機油溫度(12)、液壓溫度(14)、冷卻水位(15)、燃油油位(19)、發動機振動頻率(21)和發動機電壓(23)—并通過信號調整(8)連接到A/D轉換(16)，再由A/D轉換(16)連接到單片機(3)；濾清器壓差 (18)、空濾器負壓(20)和液壓油溫(22)則通過電平轉換(17)連接到單片機(3)。
專利摘要液壓挖掘機故障診斷裝置，包括有發動機轉速、隔離整形、單片機、驅動電路、發光二極管、閃光報警、機油壓力、信號調整、報警喇叭、主泵1的壓力、主泵2的壓力、機油溫度、液晶顯示器、液壓溫度、冷卻水位、A/D轉換、電平轉換、濾清器壓差、燃油油位、空濾器負壓、發動機振動頻率、液壓油位、發動機電壓、64KEPROM、32KRAM和掉電保護及備用電源組成。單片機是中心件，由發動機轉速經隔離整形連接到單片機，單片機連接到驅動電路，驅動電路又同時連接到發光二極管、閃光報警和報警喇叭，單片機以互聯形式連接到液晶顯示器，也同時連接到64KEPROM24和32KRAM25，32KRAM25則與掉電保護及備用電源相連接。本實用新型整體結構簡單，安裝和操作使用方便，穩定性好，可靠性高。
文檔編號G01M99/00GK202033207SQ20112007887
公開日2011年11月9日 申請日期2011年3月23日 優先權日2011年3月23日
發明者張慶偉, 李國平 申請人:張慶偉