顶升液压系统及其自诊断装置、作业机械的制作方法

本发明涉及液压，具体地涉及一种顶升液压系统及其自诊断装置、作业机械。

背景技术：

1、现有技术中的塔机液压系统普遍未配置故障自诊断功能，当液压系统发生故障时，现场操作人员通常不具备较强的液压专业知识，难以快速、准确地判断故障点和故障原因，不仅影响施工效率，更对塔机顶升等关键操作的安全性构成严重威胁。

2、目前针对塔机液压系统的技术方案中，一部分仅能实现双缸或多缸顶升时多油缸同步性能的控制，另一部分虽能对塔机整体顶升过程中的安全风险进行监测和预报，但这些方案均不具备在液压系统发生故障后，快速诊断故障源并给出提示的故障自诊断功能。

3、现有技术中，存在一些针对液压系统的故障分析算法模型，根据多个故障点位信息能够对应地输出故障源。但是，液压系统的元件繁多，很多故障源仅能够根据排除法来确定，一个液压元件故障会产生连锁反应，根据故障源信息确定出的故障结果往往与实际故障源存在偏差。并且，现有技术中也还没有针对塔机的顶升液压系统故障源分析的成熟方案，通用的液压系统的故障分析算法模型难以对顶升液压系统的故障源精准分析。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的是提供一种顶升液压系统及其自诊断装置、作业机械，用以解决现有技术中，顶升作业过程发生异常时，故障源分析不准确的问题。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种顶升液压系统的自诊断装置，顶升液压系统包括至少一个顶升油缸、驱动组件和多路阀组，自诊断装置包括：

3、监测模组，包括顶升油缸监测单元、驱动监测单元和多路阀监测单元，顶升油缸监测单元、驱动监测单元和多路阀监测单元分别用于监测顶升油缸、驱动组件和多路阀组；

4、控制单元，与顶升油缸监测单元、驱动监测单元和多路阀监测单元均通信连接，控制单元用于在顶升作业异常发生的情况下，将监测到实时状态参数导入至故障树模型，以输出诊断到的故障源。

5、在一些实施方式中，顶升油缸监测单元包括：位移监测件，设置于顶升油缸上并用于实时监测顶升油缸的位移量；第一压力监测件，用于实时监测顶升油缸的有杆腔油口的液压油压力；第二压力监测件，用于实时监测顶升油缸的无杆腔油口的液压油压力。

6、在一些实施方式中，顶升液压系统还包括第一平衡阀和第二平衡阀，第一平衡阀和第二平衡阀分别连接于多路阀组与顶升油缸的无杆腔和顶升油缸的有杆腔之间的工作油路上，监测模组还包括：第一流量监测件，用于实时监测第一平衡阀和多路阀组之间的工作油路的液压油流量；第二流量监测件，用于实时监测第二平衡阀和多路阀组之间的工作油路的液压油流量。

7、在一些实施方式中，多路阀组监测单元包括：第三压力监测件，用于实时监测第一平衡阀和多路阀组之间的液压油压力；第四压力监测件，用于实时监测第二平衡阀和多路阀组之间的液压油压力；阀芯监测件，用于实时监测多路阀组中的阀芯开度是否异常。

8、在一些实施方式中，顶升液压系统还包括主泵和驱动主泵的主泵电机驱动监测单元包括：主泵监测件，用于监测主泵的转速是否与控制信号对应的主泵转速相匹配；电机监测件，用于监测主泵电机的转速是否与控制信号相匹配。

9、在一些实施方式中，顶升液压系统还包括辅助泵和用于驱动辅助泵的辅助泵电机，驱动监测单元包括：转速监测组件，用于实时监测辅助泵电机和辅助泵的转速；第五压力监测件，用于实时监测辅助泵的出油口的液压油压力。

10、在一些实施方式中，顶升液压系统还包括多个过滤器，监测模组还包括油箱监测单元，油箱监测单元包括：液位监测件，用于实时监测油箱内的液压油液位；油温监测件，用于实时监测油箱内的液压油温度；多个过滤器监测件，与多个过滤器一一对应设置，过滤器监测件用于实时监测过滤器的进口和出口的压力差。

11、本发明第二方面提供一种顶升液压系统，包括：至少一个顶升油缸；主泵，用于为顶升油缸供油；多路阀组，连接于主泵与顶升油缸之间的工作油路上；上述的顶升液压系统的自诊断装置。

12、在一些实施方式中，顶升液压系统包括：辅助泵；应急换向阀，应急换向阀具有进油口、第一出油口和第二出油口，应急换向阀的进油口与辅助泵的出油口连通，第一出油口与顶升油缸连通，第二出油口与辅助液压元件连通；控制单元还用于控制应急换向阀的进油口与第一出油口连通或截止。

13、在一些实施方式中，顶升液压系统还包括：散热回路，散热回路与辅助液压元件的回油油路连通并用于对液压油散热；卸荷换向阀，卸荷换向阀的一端与辅助泵的出油口连通，卸荷换向阀的另一端与散热回路连通。

14、在一些实施方式中，顶升液压系统还包括：第一溢流阀，与卸荷换向阀并联连接，第一溢流阀的溢流压力大于顶升油缸的额定工作压力；第二溢流阀，第二溢流阀的第一端与应急换向阀的第二出油口连通，第二溢流阀的第二端与散热回路连通，第二溢流阀的溢流压力大于辅助液压元件的额定工作压力。

15、本发明第三方面提供一种作业机械，包括上述的顶升液压系统。

16、上述的技术方案中，提供了一种顶升液压系统的自诊断装置，顶升液压系统包括至少一个顶升油缸、驱动组件和多路阀组，自诊断装置包括监测模块和控制单元，监测模块包括顶升油缸监测单元、驱动监测单元和多路阀监测单元，顶升油缸监测单元、驱动监测单元和多路阀监测单元分别用于监测顶升油缸、驱动组件和多路阀组，控制单元与上述三个监测单元均通信连接，控制单元用于在顶升作业异常发生时，将实时状态参数导入至故障树模型中，以输出诊断到的故障源。采用上述的自诊断装置，能够显著提升故障诊断的准确性与响应速度，有效避免因误判或延迟判断导致的安全隐患。

17、本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

1.一种顶升液压系统的自诊断装置，其特征在于，所述顶升液压系统包括至少一个顶升油缸（1）、驱动组件和多路阀组（2），所述自诊断装置包括：

2.根据权利要求1所述的顶升液压系统的自诊断装置，其特征在于，所述油缸监测单元包括：

3.根据权利要求1所述的顶升液压系统的自诊断装置，其特征在于，所述顶升液压系统还包括第一平衡阀（28）和第二平衡阀（29），所述第一平衡阀（28）和所述第二平衡阀（29）分别连接于所述多路阀组（2）与所述顶升油缸（1）的无杆腔和所述顶升油缸（1）的有杆腔之间的工作油路上，所述监测模组还包括：

4.根据权利要求3所述的顶升液压系统的自诊断装置，其特征在于，所述多路阀组（2）监测单元包括：

5.根据权利要求1所述的顶升液压系统的自诊断装置，其特征在于，所述顶升液压系统还包括主泵（4）和驱动所述主泵（4）的主泵电机（3），所述驱动监测单元包括：

6.根据权利要求1所述的顶升液压系统的自诊断装置，其特征在于，所述顶升液压系统还包括辅助泵（6）和用于驱动辅助泵（6）的辅助泵电机（7），所述驱动监测单元包括：

7.根据权利要求6所述的顶升液压系统的自诊断装置，其特征在于，所述顶升液压系统还包括多个过滤器（9），所述监测模组还包括油箱监测单元，所述油箱监测单元包括：

8.一种顶升液压系统，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的顶升液压系统，其特征在于，所述顶升液压系统包括：

10.根据权利要求9所述的顶升液压系统，其特征在于，所述顶升液压系统还包括：

11.根据权利要求10所述的顶升液压系统，其特征在于，所述顶升液压系统还包括：

12.一种作业机械，其特征在于，包括权利要求8至11中任一项所述的顶升液压系统。