液压往复密封状态监测及识别方法研究

摘要

液压往复密封是液压执行元件中的重要组成部分。由于液压执行元件的恶劣工作环境，极易导致往复密封的失效，如果不能及时采取措施，就可能会造成严重的后果。传统的密封失效状态监测方法主要是通过对流体信号的泄漏检测这一单一途径来间接的判断，这一监测方法的准确性和可靠性均有待提高。因此，探索其他可以及时监测和准确识别液压往复密封失效状态的方法就显得极为重要。
　　针对这一问题，论文以液压缸的活塞密封为研究对象，主要进行了以下研究：
　　（1）系统地阐述了液压往复密封的相关理论研究和密封机理，分析了影响往复密封状态的关键参数，为选择合适的监测参数打下了理论基础。
　　（2）通过有限元分析，论证了基于光纤光栅传感的往复密封状态监测方案的可行性；并通过合理的结构设计实现了光纤光栅传感器对活塞密封槽应变信号的监测。
　　（3）通过活塞密封圈磨损失效监测试验采集到的光纤光栅应变信号及流体压力信号，分析了液压缸一个工作周期内活塞密封槽的接触应变曲线。
　　（4）通过小波包分析、时域指标分析、频谱分析、功率谱分析等方法，提取出了8种故障特征参数：光纤光栅信号的均方根值、方根幅值、裕度指标、峭度指标、边频幅值熵和、25Hz处功率值；流体压力信号的底层频率段能量比重、小波包能量熵等。为实现液压往复密封的状态识别提供了理论依据。
　　（5）通过提取得到的故障特征参数，结合基于支持向量机的多传感器信号融合方法，对液压缸活塞密封的状态识别问题进行了研究，试验中识别准确率为88.89％。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景与意义

1.2 液压往复密封国内外研究综述

1.3 本文的研究内容及课题来源

1.4论文的结构安排

第2章 液压往复密封理论分析

2.1液压往复密封的摩擦及润滑状态

2.2 液压往复密封机理

2.3液压往复密封失效状态分析

2.4 液压往复密封失效对系统参数的影响

2.5 本章小结

第3章 液压往复密封状态监测试验

3.1监测方法的选择

3.2光纤光栅传感原理

3.3监测方案的设计

3.4液压往复密封状态监测试验

3.5本章小结

第4章 液压往复密封信号分析及故障特征提取

4.1 传感器的时域图形分析

4.2基于小波包理论的试验数据处理方法

4.3接触应变信号故障特征提取

4.4 流体压力传感器故障特征提取

4.5 本章小结

第5章 基于支持向量机的液压往复密封状态识别

5.1识别方法的选择

5.2分类支持向量机相关理论介绍

5.3 基于支持向量机的液压往复密封状态识别

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

硕士学位期间的研究成果

附表A

附表B

附表C