[发明专利]工程机械健康监测方法、剩余寿命估算方法及系统

说明书

本发明提供一种工程机械健康监测方法、剩余寿命估算方法及系统，属于工程机械监测技术领域。所述方法包括：获取工程机械的工作装置中动臂与斗杆连接处铰点附近的偏载大小数据，以及获取所述工作装置中作业驱动设备的载荷大小数据；根据所述载荷大小数据和所述偏载大小数据，确定所述工作装置的寿命损伤值。本发明用于工作装置健康监测及剩余寿命评估。

技术领域

本发明涉及工程机械监测技术领域，具体地涉及一种用于工程机械的健康监测方法、一种用于工程机械的剩余寿命估算方法、一种用于工程机械的健康监测系统、一种电子设备、一种用于工程机械健康监测的传感设备、一种工程机械和一种计算机可读存储介质。

背景技术

工程机械通常有挖掘机和装载机等，挖掘机和装载机设有工作装置，工作装置一般具有动臂、铲斗和提供作业驱动的油缸等，对于挖掘机的工作装置，常以动臂、斗杆、铲斗以及驱动油缸等部件组成，这些部件或工作装置整体是液压挖掘机的关键承载结构件，作为液压挖掘机完成挖掘、回转、卸料等一系列动作的直接实施者。工作装置在实际使用过程中，作业对象包含土方、石方、煤矿等复杂物料，频繁承受交变作用的拉压、弯扭以及各种冲击载荷作用，容易出现疲劳失效问题。根据数据统计分析表明，由疲劳开裂引起的结构破坏事故占挖掘机工作装置失效的90％左右，因此，工作装置的疲劳可靠性直接影响到挖掘机作业时的性能发挥及整机使用寿命。

工作装置设计的难点在于，要同步实现结构的高可靠性和轻量化设计，就必须获取结构件的精确承载载荷谱，再基于该载荷谱设计预期的使用寿命，否则高可靠性和轻量化设计将难以兼得。

另一方面，随着市场上挖掘机保有量的不断上升，二手挖掘机销售使得包含工作装置在内的关键结构件回收再利用也正逐步成为一种趋势。再二次使用的工作装置已经服役过一段时间，不可避免的会存在一定的损伤，通过外观分析和普通的结构件探伤，均不能很好评估其健康状况，更难以评估剩余寿命。要评估其剩余寿命，重要是两个方面：1、使用过程中的载荷历程；2、该结构的设计寿命。结构件的设计寿命可通过复原结构进行分析，但载荷历程却难以准确复原。

因此，在已知工作装置理论设计寿命的前提下，合理实时监测工作装置承载状况或健康状况，并在此基础上通过合理的方式对其损伤值进行分析，以便对其剩余疲劳可靠寿命进行评估，具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种工程机械健康监测方法、剩余寿命估算方法及系统，解决了由于难以通过现有载荷分析得出工作装置的疲劳情况而导致的工程机械健康监测困难和剩余寿命估计困难等技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种用于工程机械的健康监测方法，该健康监测方法包括：

获取工程机械的工作装置中动臂与斗杆连接处铰点附近的偏载大小数据，以及获取所述工作装置中作业驱动设备的载荷大小数据；

根据所述载荷大小数据和所述偏载大小数据，确定所述工作装置的寿命损伤值。

具体的，所述根据所述载荷大小数据和所述偏载大小数据，确定所述工作装置的寿命损伤值，包括：

获得所述载荷大小数据和所述偏载大小数据的乘积数据；

根据所述乘积数据与预设的乘积阈值数据的比较结果，确定所述工作装置的寿命损伤值。

具体的，所述根据乘积数据与预设的乘积阈值数据的比较结果，确定所述工作装置的寿命损伤值，包括：

若获得所述乘积数据超出预设的乘积阈值数据的比较结果，则选取第一损伤值为当前的寿命损伤值，或者，

若获得所述乘积数据未及预设的乘积阈值数据的比较结果，则选取第二损伤值为当前的寿命损伤值，

其中，所述第二损伤值小于所述第一损伤值。