工程机械液压系统的现场故障诊断与维修技术研究

工程机械液压系统的现场故障诊断与维修技术研究

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摘要:随着科学技术的迅猛发展,在各行各业当中都对工程机械进行了广泛的应用。与此同时相关安全事故也频繁发生。通过对工程机械常见故障的分析得知,其主要问题就是液压系统故障,严重影响工程施工效率,甚至会造成安全事故问题。针对此类情况,相关部门和科研人员也加强对工程机械液压系统故障检测技术的研究,多年来取得了一定的成效。

关键词:工程机械;液压系统;现场故障诊断;维修技术

1工程机械故障诊断需求分析

通常情况下,工程机械生产环境十分恶劣,再加上近些年新型工程机械内部结构更加复杂,在日常使用中容易受到粉尘、风雨侵蚀等因素影响,从而造成一系列故障问题,对工程施工十分不利。再者,由于工程机械体积庞大,所以技术人员往往只能在施工现场对机械展开检测,不仅检测工作实施起来十分困难,同时也难以检测隐患故障。针对此类问题,随着我国科学技术不断发展,相关人员开始利用新技术对工程机械故障问题进行诊断,旨在提高工程机械故障诊断质量和效率,为工程建设提供更强大的保障。在计算机信息技术支持下,微电子、智能化、数字化的故障诊断技术诞生,为工程机械日常检修工作提供了更好的服务。而工程机械液压系统故障监测技术就是在此基础上产生的,为技术人员诊断故障、排除故障提供了技术支持。

2工程机械液压系统现场故障诊断方法

2.1常规的诊断方法

工程设备的常用故障诊断方法有模糊诊断法、故障数分析法等等,无外乎以下几种组成:(1)对故障知识的获取既将各种机械专家的知识提取出来,并能够总结分析出这些知识作用,保证知识的一致性。(2)故障知识的表达将知识进行框架分类处理,对不同的框架知识之间的层次结构进行问题诊断时,就可能使用这个框架来直观地得到故障知识的逻辑流程图。(3)推理机制的实现对于专家在设备问题的处理上,既要利用他们的知识将所得的结果转换成能为计算机所用之外,还要做到对设备故障的推理机制的实现。该推理机制的主要有:①液压元件故障推理;②液压回路故障推理。(4)测试、评价和维护诊断系统使用自然语言,因此它的交互界面非常友好,系统的透明度也较高,也因此用利于知识库的编写和迭代。

2.2对换诊断法

在现场维修时,往往缺少相关的诊断设备,或者需要诊断的机械设备较为精密,不能当场拆开时,就使用对换诊断法来对机械进行故障的排除。这种方法就是将所需要的组件拆下来,把相同的代替品换上,来检测故障是否排除,并以此作为诊断的论据。对换诊断法在实际操作时,难度不小,该方法主要适用于体积小、拆分方便的元件,受到机械设备的构造影响较大,溢流阀、单向阀、平衡阀等进行故障检测时,非常地适用。另一方面,对换诊断法可以保护原来的元件,不会应为暴力的拆解导致液压系统元件损坏。

2.3铁谱分析与智能技术结合的诊断方法

铁谱分析既对油液的分析,该方法利用润滑油中带出来的金属磨粒信息:气相色谱、铁谱、光谱等来进行机械状态的分析研究,得出机械的磨损情况以及故障的原因和地方。铁谱分析不用对设备进行拆解,能够在设备运转期间进行分析,它利用磁场将磨粒从润滑油中提出来,对提取出来的东西进行分析研究,以得出机械的运行磨损的情况。

2.4仪表测量诊断法

随着ARM嵌入式单片机技术、传感器技术、计算机软件技术、数据库技术等的不断发展,各类检测仪器得到更好地开发与应用。仪表检测法也就随之发展起来,它是利用对液压系统测量所得到的信息进行判断检查,来诊断液压系统中所出现的故障。通常在现场检测时,比较容易发现的是压力表的异常,这就代表着液压系统出现了故障。若是要对流量的变化进行检测时,因为流量的变化只能以元件的运行速率来判断,所以是不准确的。正因如此,在工程施工现场故障检测中,一般以测量液压系统压力的方式来进行异常检测。

2.5模糊逻辑、ANN及小波分析相融合的诊断法

在诊断突发性的故障时,可以使用小波分析法。这是因为该方法适用于信号的时频局部分析,根据小波变换的数据得到信号的奇异点。由于小波的变换模与尺度是负相关的,基于这个结论,对信号进行去噪处理。利用这个方法,结合小波变换的特性,对ANN信息进行处理后,明显增强了噪声干扰的鲁棒性。

3工程机械液压系统的维护技术

3.1研究液压故障诊断的专家系统

专家系统对液压系统的故障有着大量的数据信息,些故障信息的数据都是来自于从业多年的专家和机械维护人员。在使用该系统进行工程设备的液压系统维护时,工作人员将当前设备系统的运行状态录入专家系统中去,专家系统就会对所输入的信息进行处理分析,再得出维护的结果向工作人员展示。如此一来,减少了在设备维护时个人主观判断的影响,提高设备维护的效率,节省企业的开支。

3.2防止空气混入液压系统

在一般情况下,液压油中所含有的空气量在5.8%~8.3%之间。当压力减小时,液压油中的空气就会释放出来,形成的气泡破裂就会导致液压元件的气蚀,并产生噪声。因此,当液压油中存在过多的空气时,气蚀的情况就会加重,增大液压油的压缩性,致使设备在工作时出现不稳定、元件爬行不良的现象,降低了设备的工作效率;另一方面,过多的空气也会加剧设备的氧化速度,加快设备的老化。因此,在维护时要注意空气混入液压油中,在进行换油操作时,要按照设备维护说明的操作注间事项来进行。液压油泵的吸油管注意保护,不能暴露在油面以上,对吸油管路进行密封;更换油封时,使用有品质保证的油封。

3.3液压油的油温要适宜

工作温度为32℃~83℃时,液压系统的运行能力为最佳。在温度过高时,液压油的粘度会下降,出现泄漏等现象;油质会因为氧化的加速而发生变化;油封和高压的胶管会因此加速老化,生成的渣体等会导致设备磨损的加剧。为了保护设备,液压油不能长期地过载;保护散热器和热片,防止污染;及时清理灰尘,降低灰尘对散散热系统的影响;在天气炎热的环境中时,避开高温的时段。而当油温过低时,油液的粘度就会增大,导致油体的流动性减小,阻力上升,因此,当温度较低时,就需要机器启动时,空转2min~6min进行暖机,等待液压油的升温。当温度更低时,暖机的时间就需要适当地延长。

3.4防止水混入液压系统

过多的水会造成液压元件的损坏,导至油液的乳化变质,减小润滑油的油膜强度,最终致使机械的磨损速度加快。在维护时,注意保护设备,不能将油液混入水分,保护储油桶,将油桶倒置存放。一些含水量较大的油液,要进行深入的过滤,过滤时,滤纸要及时更换,保证过滤的质量。如条件限制不能检测含水量时,可将油液滴到热铁板上,若没有水蒸汽时,即表明可以使用。

结束语

综上所述,借助这样的一些讨论研究,为改善中国工程机械产业故障检验、控制、预防、诊断的理论体系,构建起全国范围的远程维护服务体系,有着非常重要的理论意义以及实用价值,有着较为广阔的市场使用前景。

参考文献:

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