液压传动系统故障诊断方法研究

【摘要】文章在介绍故障诊断一般原则的基础上,对液压传动系统故障诊断方法进行必要的探索与分析。
一个液压系统工作是否能够正常工作,关键取决于压力和流量是否处于正常工作状态,以及系统温度和执行器速度等参数是否正常。液压系统的故障现象是各种各样的,同一因素可能造成不同的故障现象,而同一故障又可能对应着多种不同原因。如:油液的污染可能造成液压系统压力、流量或方向等各方面的故障,这给液压系统故障诊断带来极大困难。为此,本文就液压系统故障诊断方法进行必要的探索与分析。

1.故障诊断的一般原则：
分析问题是解决问题的前提,正确分析故障是排除故障的前提,液压系统故障大部分并非突然发生,故障发生前总有先兆,如果先兆没有引起注意,当先兆发展到一定程度就会发生故障现象的发生。引起液压系统故障的原因是多种多样的,并不是无固定规律可寻,而是有一定的规律可寻的。统计表明,液压系统发生的故障大约90%都是由于操作手和工作人员没有按照规定对机械和设备进行必要的保养和检查所致。为了快速、准确、方便地诊断故障,必须充分认识液压故障的特点和规律,以下原则在故障诊断中值得遵循:
1.1检查液压系统工作环境：
正确的工作环境和工作条件是液压系统正常工作的前提。液压系统要正常的工作,需要一定的工作环境和工作条件作平台,如果工作环境严重不符合该系统正常工作的标准,想要系统不出现故障几乎是不可能的,所以在故障诊断之初我们就应该首先判断并确定液压系统的工作条件和外围环境是否正常,对于不符合标准的工作环境和条件及时进行更正。
1.2判断故障发生区域：
根据“木桶原理”我们容易知道,液压系统故障发生是因为整个系统最薄弱的一个环节出现了问题,所以在判断故障部位时应该根据故障现象和特征确定与该故障有关的区域,逐步缩小发生故障的范围,有针对性的分析故障发生原因,最终找出故障的具体所在,做到把复杂问题简单化。
1.3对故障进行综合分析。
根据以上的方法找到故障后,就应该逐步深入找出多种直接的或间接的可能原因。为避免盲目性,我们必须根据液压系统基本原理,有针对性地进行综合分析、逻辑判断,尽量减少怀疑对象逐步逼近,直到找出故障部位所在。
1.4建立完善的运行记录：
故障诊断是建立在运行记录及某些系统参数基础之上的。建立系统运行记录,这是预防、发现和处理故障的科学依据;建立设备运行故障分析表,它是使用经验的高度概括总结,有助于对故障现象迅速做出判断;具备一定检测手段,可对故障做出准确的定量分析。
2.传统的故障诊断方法：
逻辑分析逐步逼近法是目前查找液压系统故障较为传统的方法。这种方法是通过综合分析和条件判断来实现,即工程机械维修人员通过“看”“听”“摸”“闻”和简单的测试以及对液压系统基本原理的理解,凭工作经验来判断寻找故障和故障发生的原因。这种方法的具体做法是当液压系统出现故障时,因为故障的原因有许多种可能性,一般是采用逻辑代数方法,将可能出现的故障原因列表,然后根据先易后难的原则逐一进行逻辑判断,逐项逼近,最终找出故障原因。
这种方法对于那些经验丰富的工程技术维修人员说,是一个非常有效的方法,因为这种方法在故障诊断过程中要求工程技术维修人员具有丰富的液压系统基础知识和较强的分析问题排除故障的能力,才能够保证诊断的有效性和准确性。但不能看出这种方法的诊断过程较为繁琐,需要经过大量的检查和验证工作,而且只能是定性地分析,诊断的故障原因不够准确,况且也无法减少系统故障检测的盲目性以及拆装工作量,因此,传统的逻辑分析逐步逼近法已远不能满足现代液压系统维修的要求。
3.基于参数测量的故障诊断方法：
随着液压系统逐步向大型化和自动控制方向发展,同时出现了多种故障诊断方法。如铁谱诊断和基于人工智能的专家诊断系断,这些方法虽然给液压系统故障诊断带来广阔的前景,但这些方法大都需要昂贵的检测设备和复杂的传感控制系统和计算机处理系统,目前不适应于现场推广使用。下面介绍一种简单、实用的基于参数测量的液压系统故障诊断方法。
液压系统产生故障的实质就是系统工作参数的异常变化,因此当液压系统发生故障时必然是系统中某个元件或某些元件有故障,也就是说某个参数已偏离了规定值。需维修人员马上处理。然后在参数测量的基础上,结合逻辑分析法,就可以快速、准确地找出故障所在。
参数测量法不仅可以诊断系统故障,而且还能预报可能发生的故障,并且这种预报和诊断都是定量的,大大提高了诊断的速度和准确性。这种检测为直接测量,检测速度快,误差小,检测设备简单,便于在生产现场推广使用。适合于任何液压系统的检测。测量时,既不需停机,又不损坏液压系统,几乎可以对系统中任何部位进行检测,不但可诊断已有故障,而且可进行在线监测、预报潜在故障。

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