本發明涉及液壓agc系統性能檢測及故障診斷，尤其涉及一種液壓agc系統性能檢測及故障診斷的綜合試驗臺及方法。

背景技術：

1、agc系統通過自動調整軋輥之間的距離，實時調整液壓缸的壓力，保證軋制過程中的鋼材厚度保持穩定。agc系統的精準性和響應速度對生產的穩定性和鋼材的質量至關重要。在agc系統中，液壓缸負責控制軋機輥縫的動態調整，它的性能和工作狀態直接影響軋機的穩定性和生產效率。如果液壓缸和伺服閥出現故障，將導致輥縫控制不精確，最終影響鋼材的質量和生產效率。

2、對agc液壓缸和伺服閥的性能檢測和故障診斷，可以及早發現潛在問題，避免因設備故障導致的生產中斷，從而提高生產線的穩定性和生產效率。液壓缸和伺服閥性能的優化和故障排除可以確保軋機的厚度控制更為精準，減少因不穩定控制引起的產品厚度波動，保證鋼材的質量和一致性。通過定期檢測和預防性維護，可以避免液壓缸和伺服閥的重大故障，減少意外停機和維修成本。這不僅降低了設備的運行成本，還延長了液壓缸和伺服閥的使用壽命。液壓系統如果發生故障，可能會導致軋機操作的不穩定，甚至可能引發安全事故。通過實時監測和早期診斷，能夠及時發現潛在故障，防止事故發生，保障生產安全。

3、隨著生產技術的發展，液壓系統的控制越來越復雜，對agc液壓缸和伺服閥進行故障診斷的技術手段也在不斷發展。現代的故障診斷方法包括基于信號處理、數據分析、人工智能等技術，可以實時監測液壓缸的工作狀態，從而有效延長設備的使用壽命，并提升生產效率。

4、agc液壓缸的動態性能測試專業性強、技術難度大，并對測試設備要求特殊，所以我國大多數agc液壓缸制造商沒有能力對agc液壓缸進行動態性能測試。伺服閥故障率高，維修困難，對系統的穩定性和可靠性影響較大。因此，迫切需要一種液壓agc系統性能檢測與故障診斷的綜合試驗臺及方法，以提高agc液壓缸和伺服閥性能檢測與故障診斷的效率和準確性，降低企業的成本和維護難度。

技術實現思路

1、本發明提供一種液壓agc系統性能檢測及故障診斷的綜合試驗臺及方法，解決了現在市場上的多數的agc液壓缸、伺服閥性能檢測試驗臺檢測動態性能困難，自動化程度低的技術問題。

2、為解決上述技術問題，本發明提供的一種液壓agc系統性能檢測及故障診斷的綜合試驗臺及方法，包括：

3、動力泵組件，包含油箱、變量泵、電機、第一過濾器、第一單向閥、第一截止閥、蓄能器及先導式溢流閥；

4、所述變量泵的吸油口連接油箱，出口依次串聯第一過濾器、第一單向閥、第一截止閥；

5、所述蓄能器與先導式溢流閥并聯連接于第一截止閥的出口；

6、伺服閥，其p口連接第一截止閥的出口，a口通過第三截止閥連接agc液壓缸的無桿腔，b口通過第四截止閥連接agc液壓缸的有桿腔，t口回油至油箱；

7、比例溢流閥，串聯于agc液壓缸的有桿腔回路，并與第二單向閥并聯連接；

8、數據采集模塊，包括：

9、第一壓力傳感器，安裝于第一過濾器出口與第一單向閥之間的管路；

10、第二壓力傳感器，安裝于蓄能器入口；

11、第三壓力傳感器，安裝于agc液壓缸的無桿腔入口；

12、第四壓力傳感器、第五壓力傳感器，分別安裝于比例溢流閥的入口和出口；

13、第六壓力傳感器，安裝于伺服閥的p口；

14、第一流量傳感器、第二流量傳感器，分別安裝于伺服閥的a口、b口；

15、第三流量傳感器，安裝于伺服閥的t口回油管路；

16、位移傳感器，固定于agc液壓缸的活塞桿端部；

17、輔助組件，包括空氣過濾器、液位計和溫度傳感器，所述空氣過濾器設于油箱頂部，所述液位計安裝于油箱側壁，所述溫度傳感器浸入油箱油液中；

18、plc控制單元，電性連接伺服閥、比例溢流閥和電機，并接收數據采集模塊的反饋信號；

19、pc控制端，通過以太網與plc控制單元通信，包含性能監測模塊及故障診斷模塊。

20、在一些實施例中，所述動力泵組件還包括第二過濾器、第三單向閥、第二截止閥和第五截止閥；

21、所述第二過濾器串聯于伺服閥的t口回油管路與油箱之間；

22、所述第三單向閥串聯于伺服閥的t口回油管路與第二過濾器之間；

23、所述第二截止閥串聯于伺服閥的p口與第一截止閥之間；

24、所述第五截止閥設于油箱回油管路。

25、在一些實施例中，所述故障診斷模塊的判定邏輯包括：

26、內泄漏故障：根據第三壓力傳感器與第四壓力傳感器檢測的無桿腔、有桿腔壓差δp，通過公式

27、

28、計算泄漏量，超出閾值則觸發報警；

29、伺服閥流量異常：對比第一流量傳感器、第二流量傳感器的實測流量與伺服閥輸入電流的擬合曲線，若偏差超過預設范圍則判定閥芯磨損。

30、在一些實施例中，所述伺服閥的a口與agc液壓缸的有桿腔連接管路的支路上和連接管路上分別設有第一快速接頭和第二快速接頭，所述agc液壓缸的無桿腔與比例溢流閥的連接管路上設有第三快速接頭，所述比例溢流閥與伺服閥的p口的連接管路的支路上設有第四快速接頭。

31、在一些實施例中，所述第一快速接頭和第四快速接頭分別連接有第一壓力表和第二壓力表。

32、在一些實施例中，所述比例溢流閥的電流信號由pc控制端編程輸出，并通過plc控制單元調節其開度，以模擬agc液壓缸的實際工況背壓。

33、本發明還提供的一種液壓agc系統性能檢測及故障診斷方法，具體包括以下步驟：

34、s1.agc液壓缸性能檢測與故障診斷：

35、s101.安裝無故障伺服閥，開啟所有截止閥，包括第一截止閥、第二截止閥、第三截止閥、第四截止閥和第五截止閥；

36、s102.通過比例順序閥設定背壓負載，向伺服閥輸入控制信號驅動agc液壓缸；

37、s103.基于第三壓力傳感器和第四壓力傳感器監測液壓缸兩腔壓差，結合五階多項式擬合模型計算內泄漏系數，當超過閾值時觸發泄漏故障告警；

38、s104.向伺服閥輸入階躍信號和正弦波信號，通過位移傳感器采集響應數據，生成階躍響應曲線及頻率響應帶寬指標；

39、s2.伺服閥性能檢測與故障診斷：

40、s201.安裝無故障agc液壓缸，開啟所有截止閥；

41、s202.調節比例順序閥設定負載壓力，向伺服閥輸入動態電流信號；

42、s203.通過第一流量傳感器和第二流量傳感器生成空載流量特性曲線及負載流量拋物線簇，關閉第三截止閥和第四截止閥后通過流量傳感器監測t口泄漏量，超限時觸發伺服閥泄漏告警；

43、s204.基于第二壓力傳感器和第六壓力傳感器監測壓降與電流關系，生成伺服閥壓力特性曲線。

44、在一些實施例中，所述五階多項式擬合模型具體為：

45、q＝aδp5+bδp4+cδp3+dδp2+eδp+f

46、其中a-f為實驗標定系數，且階躍響應時間以位移達到穩態值90％為判定指標，頻率響應帶寬以幅值衰減-3db對應截止頻率為指標。

47、與相關技術相比較，本發明提供的一種液壓agc系統性能檢測及故障診斷的綜合試驗臺及方法具有如下有益效果：

48、本發明提供液壓agc系統性能檢測及故障診斷的綜合試驗臺及方法，利用比例溢流閥為液壓缸提供背壓的加載方式比傳統的兩液壓缸對頂加載方式更加安全，可靠性更高，簡化了液壓系統。精準測定多性能指標，準確識別復雜故障，提高檢測準確性與診斷精度，通過高頻數據采集，實時對比閾值與模型，利用plc控制替代手動控制和以傳統的繼電器控制，提高了測試效率與安全性并具有檢測agc液壓缸內泄露、階躍響應、頻率響應和伺服閥動、靜態性能等故障的診斷功能。