液壓蓄能器預(yù)充壓力檢測的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種包括液壓蓄能器(102)、壓力傳感器(104)、流體源(106)和數(shù)據(jù)處理器(108)的用于檢測預(yù)充壓力的系統(tǒng)(100)。液壓蓄能器(102)包括第一和第二腔室(302，304)和位于其間的分隔件(306)。液壓蓄能器(102)具有關(guān)聯(lián)預(yù)充壓力。壓力傳感器(104)聯(lián)接到第一腔室(302)。數(shù)據(jù)處理器(108)被設(shè)置為從壓力傳感器(104)接收壓力讀數(shù)。數(shù)據(jù)處理器(108)被設(shè)置為確定第一和第二壓力變化率，和介于第一和第二變化率之間的轉(zhuǎn)變壓力?；谵D(zhuǎn)變壓力確定近似的預(yù)充壓力。
【專利說明】液壓蓄能器預(yù)充壓力檢測

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液壓蓄能器，更具體地，涉及確定液壓蓄能器的預(yù)充壓力。

【背景技術(shù)】
[0002]液壓蓄能器需要在安裝到液壓系統(tǒng)中后周期性地檢查其預(yù)充壓力，以確保蓄能器運行健康。檢測蓄能器健康狀況的通常解決方案包括當(dāng)機(jī)器停止并且液壓蓄能器中的流體沒有被加壓時，將氣壓計和/或模塊套件連接到液壓蓄能器的氣閥上。氣壓計提供預(yù)充壓力的讀數(shù)。根據(jù)此讀數(shù)，液壓蓄能器或重新充能或徹底檢修或被替換。因此，通常的解決方案需要液壓蓄能器到壓力計的物理連接。然而，蓄能器可以被置于機(jī)器上，使得其難以接近和聯(lián)接氣壓計。
[0003]在一實施例中，德國專利號DE102005052640涉及一種包括使用具有恒定調(diào)節(jié)流量的流量調(diào)節(jié)器和具有預(yù)設(shè)響應(yīng)時間的啟動閥來確定蓄能器容量差的方法。該方法還包括在從液壓蓄能器中取出流體之前和之后使用壓力傳感器基于其在空的狀態(tài)下收回的估算出的蓄能器容量來確定壓力值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在本發(fā)明的一方面，可以提供一種包括液壓蓄能器、壓力傳感器、流體源和數(shù)據(jù)處理器的系統(tǒng)。液壓蓄能器可以包括第一腔室、第二腔室和置于其間的分隔件。液壓蓄能器可以具有關(guān)聯(lián)預(yù)充壓力。壓力傳感器可以被設(shè)置為確定與第一流體腔室相關(guān)聯(lián)的流體壓力。流體源可以與液壓蓄能器的第一流體腔室連接。數(shù)據(jù)處理器可以被設(shè)置為從壓力傳感器接收壓力讀數(shù)。數(shù)據(jù)處理器被設(shè)置為響應(yīng)于向液壓蓄能器的第一腔室提供流體確定第一壓力變化率、不同于第一變化率的第二壓力變化率和介于第一壓力變化率和第二壓力變化率之間的轉(zhuǎn)變壓力。數(shù)據(jù)處理器可以根據(jù)轉(zhuǎn)變壓力確定液壓蓄能器的近似預(yù)充壓力。
[0005]在另一方面，用于確定液壓蓄能器的近似預(yù)充的方法。在一步驟中，該方法減少液壓蓄能器的第一腔室到最小容量狀態(tài)。液壓蓄能器具有通過分隔件與第一腔室隔開的第二腔室。在另一步驟中，該方法提供加壓流體到第一腔室，其中第一流體腔室中的流體壓力以第一速率變化并且在轉(zhuǎn)變壓力處轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙俾?。接著，在又一步驟中，該方法根據(jù)轉(zhuǎn)變壓力確定液壓蓄能器的近似預(yù)充壓力。
[0006]本發(fā)明的其它特征和方面會通過下面的描述和附圖而顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案的具有液壓蓄能器和數(shù)據(jù)處理器的示例系統(tǒng)的框圖；
[0008]圖2為包括比較器的圖1中系統(tǒng)的框圖；
[0009]圖3為在最小容量狀態(tài)下的液壓蓄能器的示意圖；
[0010]圖4為在中間狀態(tài)下的液壓蓄能器的示意圖；
[0011]圖5為確定液壓蓄能器的近似預(yù)充壓力的流程；
[0012]圖6為在液壓蓄能器充能和放能過程中流體壓力相對于時間變化的示意圖；和
[0013]圖7為流體壓力相對于時間變化的示意圖，示出了流體壓力達(dá)到的峰值壓力。

【具體實施方式】
[0014]圖1-圖2根據(jù)本發(fā)明的實施方案，示出了包括液壓蓄能器102、壓力傳感器104、流體源106和數(shù)據(jù)處理器108的示例系統(tǒng)100。系統(tǒng)100可以應(yīng)用在任何機(jī)器中，如挖掘機(jī)、輪式裝載機(jī)、拖拉機(jī)和其它機(jī)器。液壓蓄能器102可以是活塞式蓄能器或囊式蓄能器。一個或多個閥(未示出)可以與系統(tǒng)100關(guān)聯(lián)，以可選擇地控制蓄能器充能和放能。例如，一個或多個閥可以通過打開使蓄能器充能和/或放能，反之，一個或多個閥(相同的或不同的)可以通過關(guān)閉使其充能和/或放能。
[0015]如圖3-圖4所示，液壓蓄能器102可以包括第一流體腔室302，如作業(yè)流體腔室或油腔室、第二流體腔室304，如可壓縮流體或氣體腔室，和置于腔室302和腔室304之間的分隔件306。第一流體腔室302可以被構(gòu)造為填充有第一流體。在一個實施方案中，第一流體可以包括油、潤滑液或其它任何與液壓機(jī)械相關(guān)的流體。液壓蓄能器102的第二流體腔室304可以通過氣閥308填充氣體或其它任何可壓縮的流體。在一個實施方案中，氣體可以是氮氣。液壓蓄能器102的分隔件306可以被設(shè)置為隔開第一流體腔室302和第二流體腔室304，以保持其中容納的流體彼此實質(zhì)隔離。
[0016]液壓蓄能器102可以包括與第二流體腔室304關(guān)聯(lián)的第一端蓋310和與第一流體腔室302關(guān)聯(lián)的第二端蓋312。分隔件306可以是具有一個或多個密封件314的活塞，用以降低流體從一腔室進(jìn)入另一腔室的風(fēng)險?；钊麪罘指艏?06在液壓蓄能器102中是可運動的，以減小或增加各自流體腔室的容量。額外的密封件315可以被提供在液壓蓄能器102的第一端蓋310和第二端蓋312中。類似地，如果是囊式蓄能器，分隔件306可以是在膨脹構(gòu)造和可壓縮構(gòu)造之間可移動的彈性薄膜或可擴(kuò)展的分隔件。液壓蓄能器102的尺寸設(shè)置為具有預(yù)充壓力能力來增壓第一流體腔室302中的蓄能流體，例如，用于能量回收，其以與第二流體腔室304的充能壓力相關(guān)聯(lián)的壓力從第一流體腔室302循序地釋放。預(yù)充壓力可以通過第一流體腔室302和第二流體腔室304之間的壓力容量和壓力差來確定。
[0017]為確定液壓蓄能器102的關(guān)聯(lián)壓力，壓力傳感器104可以被連接到液壓蓄能器102的第一流體腔室302的上游或下游。壓力傳感器104可以被設(shè)置為在液壓蓄能器102的充能和放能過程中，監(jiān)測并向數(shù)據(jù)處理器108提供第一流體腔室302中流體的壓力讀數(shù)。在一個實施方案中，壓力讀數(shù)可以被連續(xù)提供，或者在預(yù)先確定的時間間隔后提供。在一個實施例中，壓力傳感器104可以是流體或油壓力傳感器。
[0018]液壓蓄能器102的第一流體腔室302可以連接到流體源106，比如固定或可變排量的液壓泵。液壓蓄能器102的第一流體腔室302被設(shè)置為在蓄能器的充能和放能模式下以某一流量分別接收和輸送流體。與泵相關(guān)的參數(shù)比如流量、流向等會發(fā)生變化。需要知道，其它任何可以調(diào)節(jié)流體流量的裝置也是可以使用的。一個或多個閥可以與第一流體腔室302關(guān)聯(lián)，使得閥被設(shè)置成在液壓蓄能器102放能后，防止其在指定期間內(nèi)充能。
[0019]如圖1-圖2所示，數(shù)據(jù)處理器108可以連接到壓力傳感器104。數(shù)據(jù)處理器108可以被設(shè)置為接收和處理由壓力傳感器104取得的壓力讀數(shù)。而且，數(shù)據(jù)處理器108可以確定液壓蓄能器102的近似預(yù)充壓力。此外，數(shù)據(jù)處理器108可以設(shè)置為確定或估計與液壓蓄能器102的分隔件306關(guān)聯(lián)的摩擦力。例如，這種摩擦力的確定可以對確定活塞式蓄能器的密封件314的效果是有用的。
[0020]在一個實施方案中，如圖2所示，數(shù)據(jù)處理器108可以包括比較器202來診斷液壓蓄能器102的運行健康。比較器202可以比較預(yù)充壓力、預(yù)充壓力的預(yù)先確定的閾值范圍下的摩擦力和與液壓蓄能器102關(guān)聯(lián)的摩擦力中的至少一個，以診斷液壓蓄能器102的運行健康。在另一實施方案中，比較器202可以是通過已知方法連接到數(shù)據(jù)處理器108的獨立的或單獨的模塊。
[0021]數(shù)據(jù)處理器108和/或比較器202可以包括處理器單元、輸入和輸出端口、用于可執(zhí)行程序和閾值的電子存儲介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲器、數(shù)據(jù)總線等。數(shù)據(jù)處理器108和/或比較器202的功能可以進(jìn)一步包括這里沒有描述的其它活動。
[0022]此外，數(shù)據(jù)處理器108和/或比較器202可以在數(shù)據(jù)庫110中檢索或存儲壓力讀數(shù)。數(shù)據(jù)庫110可以存儲涉及預(yù)充壓力的閾值范圍和液壓蓄能器102的摩擦力的歷史數(shù)據(jù)值。數(shù)據(jù)庫110可以利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、索引文件或其它任何數(shù)據(jù)存儲和檢索技術(shù)，沒有任何限制。需要知道，示例系統(tǒng)100可以包括沒有在此描述的其它部件。
[0023]圖5示出了用于確定液壓蓄能器102的預(yù)充壓力的流程。圖6-圖7是流體壓力相對于時間變化的圖形視圖，由連接到液壓蓄能器102的壓力傳感器104在液壓蓄能器102的充能和放能期間監(jiān)測得到。
[0024]最初，液壓蓄能器102的第一流體腔室302被連接到流體源106。流體壓力可以被驅(qū)動到最小量或零，例如，通過從第一流體腔室302中放出流體(即，從第一流體腔室302排放流體)，使得液壓蓄能器102處于如圖3所示的最小容量狀態(tài)。在活塞式蓄能器中，在最小容量狀態(tài)下，液壓蓄能器102的分隔件306可以與第一流體腔室302的壁接觸。因此，如步驟502所示，第一流體腔室302可減小到最小或零容量狀態(tài)，而第二流體腔室304可以在最大容量狀態(tài)。這里，第一流體腔室302在最小或零容量狀態(tài)下流體壓力的壓力讀數(shù)可以是通過壓力傳感器104監(jiān)測的。
[0025]液壓蓄能器102的預(yù)充壓力被定義為在液壓蓄能器102處于最小容量狀態(tài)下時，填充在第二流體腔室304中的惰性氣體或可壓縮流體的壓力。如在附圖中看到的，由壓力傳感器104記錄的在最小容量狀態(tài)下的流體壓力為零。
[0026]隨后，在步驟504中，液壓蓄能器102可以通過將流體提供到第一流體腔室302中進(jìn)行充能。圖4示出了在充能或放能的循環(huán)中液壓蓄能器102的中間狀態(tài)。在充能過程中，流體由流體源106，以預(yù)先確定的流量經(jīng)過位于第一流體腔室302附近的端口 316提供到第一流體腔室302。在一個實施方案中，泵可以被驅(qū)動到最小或低流量，例如，約301pm或更少。由于溫度上升和其它因素的影響，更快的速率實質(zhì)上更難以測量和控制。流體壓力的壓力讀數(shù)可以被壓力傳感器104同時監(jiān)測。
[0027]隨著流體被填充到第一流體腔室302中，分隔件306被推向液壓蓄能器102的第二流體腔室304。在一定的時間間隔內(nèi)，流體的壓力可能繼續(xù)保持為零或最小直到克服了與分隔件306關(guān)聯(lián)的摩擦力，分隔件306開始從第二端蓋312移開。
[0028]當(dāng)分隔件306開始移動時，與第一流體腔室302關(guān)聯(lián)的容量隨著流體被填充進(jìn)第一流體腔室302而增加，導(dǎo)致與填充在第二流體腔室304中的可壓縮流體相關(guān)聯(lián)的容量相應(yīng)減小。此時，流體的壓力可以以第一速率變化，然后轉(zhuǎn)變到第二速率(參見圖6-圖7)。可以觀察到，流體壓力相對于時間的第一變化量大于流體壓力相對于時間的第二變化量，如在附圖中所見，快速變化到第一速率，隨后逐漸轉(zhuǎn)變到第二速率。
[0029]此外，第一轉(zhuǎn)變壓力的讀數(shù)可以被數(shù)據(jù)處理器108監(jiān)測和記錄。流體的第一轉(zhuǎn)變壓力是在從第一速率到第二速率的轉(zhuǎn)變發(fā)生時的壓力。第一轉(zhuǎn)變壓力在附圖中顯示為點A。在一個實施方案中，第一轉(zhuǎn)變壓力可以被存儲在數(shù)據(jù)庫110中用來檢索。應(yīng)當(dāng)注意的是，液壓蓄能器102關(guān)聯(lián)的預(yù)充壓力可以是第一流體腔室302在最小容量狀態(tài)下第一流體腔室302內(nèi)流體的壓力與轉(zhuǎn)變壓力的差值。
[0030]在另一實施方案中，在液壓蓄能器102充能過程中，流體的峰值壓力(如圖7中所示的點B)可以由數(shù)據(jù)處理器108監(jiān)測和記錄。流體的峰值壓力大于記錄的第一轉(zhuǎn)變壓力。峰值壓力也可以存儲在數(shù)據(jù)庫110中。
[0031]流體的峰值壓力可以與液壓蓄能器102在最小容量狀態(tài)開始變化時需要的流體壓力一致，以克服與分隔件306朝第二流體腔室304移動相關(guān)聯(lián)的任何摩擦力。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以意識到，在液壓蓄能器102從最小容量狀態(tài)充能的過程中，流體壓力可能需要上升到比峰值壓力高得多以克服摩擦力并推動分隔件306朝第二流體腔室304移動。在分隔件306開始移動之后，流體壓力可以下降到第一轉(zhuǎn)變壓力，如圖7中所示。
[0032]液壓蓄能器102的放能可以在以第二速率達(dá)到預(yù)先確定的壓力之后開始。此外，在一個實施方案中，放能可以在預(yù)先確定的壓力和相關(guān)聯(lián)的預(yù)充壓力之間的壓力差為2MPa時開始。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以意識到，在液壓蓄能器102充能過程中，流體壓力(與第一流體腔室302關(guān)聯(lián)的)和氣體壓力(與第二流體腔室304關(guān)聯(lián)的)之間可能存在這樣的差值，使得在任何時刻流體壓力會略高于氣體壓力。
[0033]液壓蓄能器102可以通過從第一流體腔室302排出流體來放能。流體可以以預(yù)先確定的流速通過端口 316排出。在一個實施方案中，預(yù)先確定的流速可約為301pm或更小。在另一個實施方案中，在放能過程中流體的排出速度可以與液壓蓄能器102在充能過程中流體的填充速度是相同的。
[0034]在液壓蓄能器102的放能過程中，根據(jù)由壓力傳感器104提供的讀數(shù)，流體壓力的表現(xiàn)可以是圖6-圖7中所描繪的。流體的壓力可以以第三速率變化，然后轉(zhuǎn)變到第四速率。從圖6-圖7可以清楚得看到，流體壓力相對于時間的第三速率變化相比于更高或快的相對于時間的第四速率變化要更慢或更平緩。
[0035]數(shù)據(jù)處理器108還可以監(jiān)測第二轉(zhuǎn)變壓力(如圖6-圖7中所示的點C)，在該點流體壓力從第三速率轉(zhuǎn)變到第四速率。第二轉(zhuǎn)變壓力可以由數(shù)據(jù)處理器108存儲在數(shù)據(jù)庫110中。需要知道，在液壓蓄能器102的放能過程中，流體壓力和氣體壓力之間的差值是可以忽略不計的。此外，在液壓蓄能器102放能后，流體壓力可以下降到零，而氣體壓力達(dá)到預(yù)充壓力。
[0036]接著，在步驟506中，數(shù)據(jù)處理器108可以根據(jù)監(jiān)測到的轉(zhuǎn)變壓力確定液壓蓄能器102的近似預(yù)充壓力。在一個實施方案中，該確定可以根據(jù)第二轉(zhuǎn)變壓力。在另一實施方案中，液壓蓄能器102的近似預(yù)充壓力的確定可以根據(jù)第一轉(zhuǎn)變壓力和第二轉(zhuǎn)變壓力的相互關(guān)系。
[0037]該相互關(guān)系可以包括第一轉(zhuǎn)變壓力讀數(shù)和第二轉(zhuǎn)變壓力讀數(shù)的任何數(shù)學(xué)函數(shù)或基于第一轉(zhuǎn)變壓力讀數(shù)和第二轉(zhuǎn)變壓力讀數(shù)統(tǒng)計分析的近似預(yù)充壓力的推導(dǎo)。在一個實施方案中，數(shù)據(jù)處理器108可以計算第一轉(zhuǎn)變壓力和第二轉(zhuǎn)變壓力的平均數(shù)，以確定液壓蓄能器102的近似預(yù)充壓力。
[0038]需要知道，所確定的近似預(yù)充壓力可以基本上等于液壓蓄能器102在最小容量狀態(tài)下的壓力。在液壓蓄能器102的充能和放能過程中，氣體壓力相對于時間的變化率可以是正比于由壓力傳感器104記錄的流體壓力相對于時間的相對較慢的變化率。較慢的速率可以更容易地讀取和控制。
[0039]還有，數(shù)據(jù)處理器108可以根據(jù)所監(jiān)測的第一速率、第二速率、第三速率和第四速率確定與分隔件306相關(guān)聯(lián)的摩擦力。在另一個實施方案中，監(jiān)測到的第一轉(zhuǎn)變壓力和第二轉(zhuǎn)變壓力，和監(jiān)測到的第一速率、第二速率、第三速率和第四速率可以用于預(yù)測液壓蓄能器102的失效。
[0040]此外，數(shù)據(jù)處理器108也可以確定液壓蓄能器102的動態(tài)響應(yīng)。數(shù)據(jù)處理器108可從數(shù)據(jù)庫110中檢索并對比峰值壓力與第一轉(zhuǎn)變壓力。根據(jù)該對比，數(shù)據(jù)處理器108可以確定液壓蓄能器102的動態(tài)響應(yīng)。在一個實施方案中，峰值壓力與第一轉(zhuǎn)變壓力的差值可以被計算作為液壓蓄能器102的動態(tài)響應(yīng)。
[0041]此外，比較器202可以幫助診斷液壓蓄能器102的健康狀況。比較器202可以從數(shù)據(jù)庫110中檢索預(yù)充壓力和/或與液壓蓄能器102關(guān)聯(lián)的摩擦力的一個或多個歷史讀數(shù)。在一個實施方案中，歷史讀數(shù)可以是由數(shù)據(jù)處理器108確定的讀數(shù)或存儲在數(shù)據(jù)庫110中預(yù)先確定的閾值讀數(shù)。另一個實施方案中，監(jiān)測的第一轉(zhuǎn)變壓力、峰值壓力和第二轉(zhuǎn)變壓力可以與從數(shù)據(jù)庫110中檢索到的之前的讀數(shù)相比較，以確定預(yù)充壓力的變化。對于活塞式蓄能器，密封效果也可以根據(jù)該比較來確定。
[0042]如果所確定的預(yù)充壓力和摩擦力中的至少一個不在預(yù)先確定的閾值范圍內(nèi)，比較器202還可以適于通知操作人員。需要知道，該通知可以是被提供來表明所確定的液壓蓄能器102的近似預(yù)充壓力和/或摩擦力可能要么低于要么高于可接受的性能。
[0043]此外，由比較器202提供的通知可以是像警示訊息的視覺反饋、像警報的音頻反饋或者其它任何類型的反饋。根據(jù)該通知，如果是活塞式蓄能器，將會執(zhí)行例如將液壓蓄能器102重新充能、檢修液壓蓄能器102或替換密封件314等一個或多個補(bǔ)救行動。
[0044]工業(yè)實用性
[0045]在使用中，液壓蓄能器102可以由于各種原因損失預(yù)充壓力。例如，原因可以是組件失效，如活塞式蓄能器中的活塞密封件失效或囊式蓄能器中的囊失效。另外，獲得的預(yù)充壓力可以歸因于流體泄漏到第二流體腔室304。因此，如果預(yù)充壓力過高或過低，那么液壓蓄能器102可能需要維修或大修。所以，在液壓蓄能器102安裝在機(jī)器中后，其運行健康可能需要每幾個月或至少每年檢查一次。
[0046]通常的解決方案包括將壓力計和/或模塊套件連接到液壓蓄能器102的氣閥308上。
[0047]然而，當(dāng)液壓蓄能器102被安裝在機(jī)器中時，由于不易接近，建立壓力計到氣閥308的這種物理連接是有問題的。此外，有時可能需要人工分析讀數(shù)，以確定液壓蓄能器102是否運轉(zhuǎn)正常。使用這些通常解決方案可能會導(dǎo)致與測量預(yù)充壓力相關(guān)的成本增加。本文所描述的系統(tǒng)和方法可以涉及到用于監(jiān)測和診斷液壓蓄能器102健康狀況的自動化的流程，而不需要到氣閥308的物理連接，即，無需使用氣體壓力計或傳感器。本文所描述的系統(tǒng)和方法可以確定和粗略估計預(yù)充壓力和/或與液壓蓄能器102的分隔件306關(guān)聯(lián)的摩擦值，以改善對蓄能器運行健康的診斷。
[0048]對運行健康的診斷和近似預(yù)充壓力和/或摩擦值的確定可以通過監(jiān)測由壓力傳感器104提供的壓力讀數(shù)并且隨后執(zhí)行確定所需要的對讀數(shù)的必要處理來實時執(zhí)行。
[0049]數(shù)據(jù)處理器108可以根據(jù)所監(jiān)測的轉(zhuǎn)變壓力確定液壓蓄能器102的近似預(yù)充壓力。在一個實施方案中，液壓蓄能器102的動態(tài)響應(yīng)可以根據(jù)峰值壓力和第一轉(zhuǎn)變壓力之間的差值來確定。
[0050]此外，在另一實施方案中，比較器202可以確定由數(shù)據(jù)處理器108所確定的近似預(yù)充壓力是否在預(yù)先確定的閾值范圍之內(nèi)。如果近似預(yù)充壓力過高或過低時，即，在范圍之夕卜，則可以適當(dāng)?shù)赝ㄖ僮魅藛T。根據(jù)該通知，可以執(zhí)行例如對液壓蓄能器102重新充能或更換密封件的一個或多個補(bǔ)救行動。
[0051]如果是活塞式蓄能器，本文所描述的系統(tǒng)和方法可以確定分隔件306的密封效果。如果所確定的分隔件306的摩擦值在預(yù)先確定的閾值范圍內(nèi)，可以表示液壓蓄能器102的密封件處于可接受的狀況，則密封件314可以被保留。例如，預(yù)充壓力的損失可以是由于如活塞密封件失效或囊失效的組件失效，使得從第二流體腔室到第一流體腔室發(fā)生流體泄露。預(yù)充壓力的增加可以是由于從第一流體腔室到第二流體腔室的流體泄漏。
[0052]摩擦值也可以與前面的閾值范圍比較，以確定當(dāng)前值是否是可接受的。相對較高的摩擦值可以表示液壓蓄能器102將來的失效。因此，本發(fā)明可有助于在未發(fā)生失效的早期階段確定液壓蓄能器102的摩擦值是否比要求的高。
[0053]雖然本發(fā)明的各個方面已經(jīng)根據(jù)上述實施方案具體地示出和描述了，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會意識到在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以通過對本發(fā)明的機(jī)器、系統(tǒng)和方法的修改得到多種額外的實施方案。這樣的實施方案應(yīng)該被理解為落入根據(jù)權(quán)利要求書及其任何等同物所確定的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種系統(tǒng)(100)，包括: 具有第一腔室(302)、第二腔室(304)和位于其間的分隔件(306)的液壓蓄能器(102)，液壓蓄能器(102)具有關(guān)聯(lián)的預(yù)充壓力； 流動地聯(lián)接到第一腔室(302)的壓力傳感器(104)； 向第一腔室(302)提供流體的流體源(106);和 設(shè)置為從壓力傳感器(104)接收壓力讀數(shù)的數(shù)據(jù)處理器(108)，數(shù)據(jù)處理器(108)被設(shè)置為: 響應(yīng)于提供到液壓蓄能器的第一腔室的流體，確定第一壓力變化率、不同于第一壓力變化率的第二壓力變化率和介于第一壓力變化率與第二壓力變化率之間的轉(zhuǎn)變壓力；和根據(jù)轉(zhuǎn)變壓力確定液壓蓄能器(102)的近似預(yù)充壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(100)，其中，數(shù)據(jù)處理器(108)包括比較器(202)，用于將至少一個確定的預(yù)充壓力和與液壓蓄能器(102)關(guān)聯(lián)的預(yù)充壓力的預(yù)先確定的閾值范圍相比較，以診斷液壓蓄能器的運行健康。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(100)，其中，關(guān)聯(lián)的預(yù)充壓力是第一腔室(302)在最小容量狀態(tài)下第一腔室(302)中流體的壓力與轉(zhuǎn)變壓力的差值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(100)，其中，流體源(106)包括被設(shè)置為向第一腔室(302)提供加壓流體的泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(100)，其中，數(shù)據(jù)處理器(108)被設(shè)置為使第一腔室(302)中流體的多于一個壓力讀數(shù)相互關(guān)聯(lián)，以確定液壓蓄能器(102)的近似預(yù)充壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)(100)，其中，數(shù)據(jù)處理器(108)還被設(shè)置為相對于時間間隔，監(jiān)測流體的壓力變化率，以確定與液壓蓄能器(102)的分隔件(306)關(guān)聯(lián)的摩擦力。
7.一種方法，包括: 將液壓蓄能器(102)的第一腔室(302)減小到最小容量狀態(tài)，液壓蓄能器(102)具有通過分隔件(306)與第一腔室隔開的第二腔室(304)； 提供加壓流體到第一腔室(302)，其中第一腔室(302)中的流體壓力以第一速率變化并且在轉(zhuǎn)變壓力處轉(zhuǎn)變到第二速率；和 根據(jù)轉(zhuǎn)變壓力確定液壓蓄能器(102)的近似預(yù)充壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括: 排放第一腔室(302)中的流體，其中第一腔室(302)中的流體壓力以第三速率變化并且在第二轉(zhuǎn)變壓力處轉(zhuǎn)變到第四速率，其中所述轉(zhuǎn)變壓力是第一轉(zhuǎn)變壓力；和根據(jù)第二轉(zhuǎn)變壓力確定液壓蓄能器(102)的近似預(yù)充壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括: 監(jiān)測第一速率、第二速率、第三速率和第四速率；和 根據(jù)第一速率、第二速率、第三速率和第四速率確定與液壓蓄能器(102)關(guān)聯(lián)的摩擦力。
10.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括比較根據(jù)轉(zhuǎn)變壓力確定的液壓蓄能器(102)的預(yù)充壓力和預(yù)先確定的預(yù)充壓力閾值范圍，以診斷液壓蓄能器(102)的運行健康。
【文檔編號】F15B1/04GK104204544SQ201380015083
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月22日
【發(fā)明者】D·陳, 馬鵬飛, 尚同林, B·J·希爾曼 申請人:卡特彼勒公司