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【解答】工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)分析
工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)分析
來源:砼商網(wǎng) 作者:砼商網(wǎng)編輯部 發(fā)布日期:Apr 3, 2017 閱讀次數(shù):1584 收藏 打印 

大型工程建設(shè)為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn),在基礎(chǔ)工程建設(shè)之中,工程機(jī)械的使用逐漸增多,大幅度的提升了施工效率。為了保證工程進(jìn)度和工程質(zhì)量,工程機(jī)械的穩(wěn)定性和可靠性十分關(guān)鍵。但在實(shí)際施工過程中,工程機(jī)械經(jīng)常由于液壓系統(tǒng)故障而出現(xiàn)各種問題,影響工程施工進(jìn)展,甚至有可能造成工程質(zhì)量下降。因此,必須對工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)進(jìn)行分析,提高工程機(jī)械的可靠性,確保工程質(zhì)量和安全。

1液壓系統(tǒng)故障診斷的重要性

  根據(jù)我國戰(zhàn)略發(fā)展需要,各種基礎(chǔ)工程建設(shè)在不斷展開,特別是大型基礎(chǔ)工程建設(shè),為我國工業(yè)發(fā)展和新農(nóng)村建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)。工程機(jī)械由眾多系統(tǒng)組成,本身的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,在工程建設(shè)過程中大多數(shù)情況是露天作業(yè),長期受到風(fēng)吹日曬等外界因素的影響,工作條件十分艱苦。并且由于施工生產(chǎn)的特殊性使得工程機(jī)械在工地中的流動性很大,并且分布不集中,經(jīng)常出現(xiàn)各種故障卻不能及時得到排除,給工程施工帶來了很大的干擾。液壓系統(tǒng)在工程機(jī)械中的使用十分廣泛,在很大程度上提升了工程機(jī)械的性能,液壓系統(tǒng)運(yùn)行的好壞,對工程機(jī)械的性能產(chǎn)生直接的影響。因此,必須對工程機(jī)械液壓系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù),出現(xiàn)故障之后能夠及時的對故障進(jìn)行診斷,確保液壓系統(tǒng)的安全可靠,保障工程機(jī)械的正常運(yùn)行。

2工程機(jī)械液壓系統(tǒng)要求與故障機(jī)理分析

2.1 液壓系統(tǒng)要求及常見故障

  工程機(jī)械液壓系統(tǒng)由于工程生產(chǎn)的特殊性,與一般機(jī)械中的液壓系統(tǒng)要求存在較大差異。工程機(jī)械液壓系統(tǒng)組成部件比較復(fù)雜,主要包括液壓泵、控制閥、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、變矩器等,在工程作業(yè)過程中,各個部件之間必須良好運(yùn)行,才能保障液壓系統(tǒng)的正常工作。對于工程機(jī)械液壓系統(tǒng),要求其具有良好的環(huán)境適應(yīng)性和封閉性,在傾斜或顛簸的工作環(huán)境中,也可以進(jìn)行快速的反應(yīng),并且需要具備機(jī)動靈活的特點(diǎn)。工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的常見故障主要有系統(tǒng)無力或者力不足,聯(lián)動機(jī)構(gòu)無法正常運(yùn)行;液壓動力機(jī)構(gòu)無法正常工作;液壓系統(tǒng)泄漏,造成油液浪費(fèi)和油污污染;液壓系統(tǒng)溫升過高造成元件配合失靈或者元件的損壞;液壓系統(tǒng)振動,影響系統(tǒng)穩(wěn)定性等。

2.2工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障機(jī)理分析

  工程機(jī)械液壓系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)故障,故障類型可以分為兩類,一類是原始故障,一類是自然故障。原始故障的主要原因是在液壓系統(tǒng)的設(shè)計階段、制造階段、使用階段存在故障根源,使得液壓系統(tǒng)頻繁出現(xiàn)故障。液壓系統(tǒng)設(shè)計直接關(guān)系到系統(tǒng)性能的完善,對液壓系統(tǒng)十分關(guān)鍵,通常由于液壓系統(tǒng)的封閉性設(shè)計不夠合理,使得系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)油污污染,對油箱、加速液壓元件等造成堵塞或者磨損,導(dǎo)致出現(xiàn)故障。自然故障的主要原因是在使用過程中造成的自然磨損、老化和變質(zhì)等,工程機(jī)械作業(yè)條件十分惡劣,在這樣的條件下,對部件的磨損和消耗會更大,將加速部件老化,導(dǎo)致液壓系統(tǒng)故障。

3工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)分析

3.1工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障監(jiān)測與診斷發(fā)展現(xiàn)狀

  面對工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障頻發(fā)的狀況,國內(nèi)外對工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障監(jiān)測與診斷進(jìn)行了大量研究,并取得了眾多成果。國外關(guān)于診斷技術(shù)的研究起步較早,在上個世紀(jì)中期開始,診斷技術(shù)就已經(jīng)處于直接參數(shù)測量和信號處理階段。九十年代開始,液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)開始向著人工智能方向發(fā)展。1997年,法國學(xué)者將未知輸入觀測器引入故障診斷之中,并就此展開了廣泛的研究。進(jìn)入二十一世紀(jì)之后,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性辨識方法得到采用,對液壓系統(tǒng)故障診斷起到了十分關(guān)鍵的作用。

  國內(nèi)關(guān)于液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)的研究起步較晚,但是在最近幾年得到了快速的發(fā)展。對液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性以及故障影響因素等進(jìn)行了全面的分析,發(fā)展和完善了人工智能故障診斷方法和傳遞函數(shù)故障診斷方法。通過對液壓系統(tǒng)的故障進(jìn)行非線性分析,更加準(zhǔn)確的對故障類型和故障原因進(jìn)行診斷和分析,快速對液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行處理,確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3.2工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障診斷方法

1)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障頻發(fā),對于故障診斷可以采用多種方法,主要的診斷方法包括直觀檢查法、對換診斷法、故障樹分析法、動態(tài)響應(yīng)分析法、儀表測量檢查法等。由于工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障通常并不是單一故障,存在很多非線性關(guān)系,不能用函數(shù)關(guān)系進(jìn)行簡單的描述,需要對故障進(jìn)行準(zhǔn)確的定位,因此還需要借助許多數(shù)學(xué)方法對故障進(jìn)行診斷,比如貝葉斯法、模糊診斷法等。

2)常規(guī)的故障診斷方法比較簡單和直觀,通常由四個部分組成,分別是故障知識獲取、故障知識表示、推理機(jī)制的實(shí)現(xiàn)以及測試維護(hù)與評價。首先需要對故障知識進(jìn)行獲取,對知識進(jìn)行提煉和總結(jié),然后通過框架對知識進(jìn)行分類表示,通過層次分別對故障編號、類型等進(jìn)行清晰的描述。在故障解決的過程中,對液壓故障進(jìn)行推理,之后采用系統(tǒng)語言進(jìn)行輸入和輸出,對系統(tǒng)進(jìn)行測試、維護(hù),并對性能進(jìn)行全面的評估。

3)組合診斷方法是針對大型工程機(jī)械采用的,由于這些工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障比較復(fù)雜,具有多層次性和模糊不確定性,所以需要采取組合診斷方法,才能更加快速準(zhǔn)確的對故障進(jìn)行分析和判斷。組合診斷方法通常會采用小波分析、模糊邏輯和ANN進(jìn)行結(jié)合,也可以采取ESANN進(jìn)行結(jié)合的診斷方法,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷法之中,本身含有多種診斷方法,可以采取非線性系統(tǒng)和并行計算等方法對液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行分析和診斷。組合診斷方法中,還可以將鐵譜分析技術(shù)與現(xiàn)代智能技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,利用鐵譜分析獲取磨損狀態(tài)信息,并與現(xiàn)代傳感技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,發(fā)展前景十分廣闊。

4結(jié)束語

  工程機(jī)械在施工生產(chǎn)中具有十分重要的作用,必須對工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行及時的診斷排除,保障工程機(jī)械的正常運(yùn)行,確保工程質(zhì)量。工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障具有多樣化特點(diǎn),故障診斷技術(shù)也比較豐富,在今后的發(fā)展中,應(yīng)該注重對信息集成、信息融合技術(shù)的研究,將數(shù)據(jù)采集、混合智能故障診斷技術(shù)與遠(yuǎn)程協(xié)同診斷技術(shù)進(jìn)行融合,更加準(zhǔn)確、快速的對液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷。

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