关键词：挖掘机;;参数监测;;故障诊断;;WiFi;;Labview
摘 要：工程机械状态监测和故障诊断技术经过几十年的发展,国外大部分工程机械已经实现车载监测及故障诊断功能,但受操作繁琐和专业性强等因素制约,具有局限性。国内传统的工程机械参数监测及故障诊断,大多数采用仪表检测和停机人工故障检修,在灵活性和精准度方面与国外相比,仍具有一定差距。本设计提出了基于WiFi和虚拟仪器的工程机械参数监测及故障诊断系统研究,能在挖掘机不停机状态下进行在线参数监测和故障诊断,对提高机械效率,缩短故障停机时间,保障施工进度方面具有重要意义。本文以卡特320C型挖掘机为研究对象,提出了参数监测及故障诊断总体设计方案。分析了挖掘机冷却系、电气系、液压系统和转速系统的结构、工作原理和故障机理,提取了故障特征值参数,并给出了故障解决方案。分析了发动机缸盖和气门机构的工作原理,基于EEMD(集合经验模态分解)振动信号分析原理,研究了发动机缸盖振动信号的气门故障特征提取方法,采用SVM(支持向量机)判别模式,进行了发动机气门机构的故障诊断。设计了硬件系统并进行了相关部件选型,利用Protel99se软件,设计了传感器接口及信号调理印制电路板,保证了信号的正常传输。以Labview软件为人机对话平台,设计了挖掘机参数监测及故障诊断的软件系统,并给出了程序框图,采用计算机与虚拟仪器相结合,实现了挖掘机参数监测及故障诊断的信号分析和数据处理功能。将各参数传感器、数据采集器(NI CDAQ-9184)和WiFi无线传输装置(AWK-3121)集成并安装在挖掘机上,监测人员在施工现场WiFi覆盖的地方,通过笔记本电脑运行相应软件,便可对多台挖掘机在不停机状态下,实现参数监测、故障诊断、状态报警、数据存储和报表生成等功能。搭建了实验系统,在实验室进行了实验、调试和优化,制作了样机。在皮卡车上进行了相关实验,在卡特320C挖掘机上进行了现场实验,结果证明:系统工作可靠,操作简单,故障诊断便捷,使用效果良好,可应用于所有工程机械,市场前景广阔。
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