工程機(jī)械液壓傳動系統(tǒng)的研究

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一、液壓傳動系統(tǒng)常見故障的特點

1.1故障位置比較隱蔽，不易察覺

相比于一般的工程性機(jī)械，液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)的故障往往發(fā)生在機(jī)器內(nèi)部。其工作介質(zhì)由于密閉封裝在機(jī)器內(nèi)部，受檢測條件和工具限制，在現(xiàn)場很難直接檢測出故障。

1.2故障交錯出現(xiàn)，聯(lián)系緊密

液壓系統(tǒng)故障的原因和與癥狀間可能存在多個關(guān)聯(lián)的情況。一種故障原因可能會產(chǎn)生多種故障，這種情況下故障原因的分析和查明會比較困難，需要考慮的因素比較全面，應(yīng)綜合考慮各影響因素以及各個因素造成故障的主次輕重。一個故障可能也有多種原因，比如，液壓傳動系統(tǒng)執(zhí)行速度比較慢，有可能是由于工程機(jī)械重載或過載運行，執(zhí)行元件由于使用時間長而造成的性能下降，也有可能是調(diào)壓系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)的故障所致。

1.3外界干擾源多，故障具有隨機(jī)性

供電電壓由于電網(wǎng)電壓波動而不穩(wěn)定，工作場所環(huán)境溫度的驟變，機(jī)器負(fù)載的變化等，都有可能使液壓傳動系統(tǒng)發(fā)生隨機(jī)性故障。

二、液壓傳動系統(tǒng)故障診斷與排除

2.1液壓傳動系統(tǒng)故障診斷的主要工作內(nèi)容

1）應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場狀況，初步判斷是什么性質(zhì)的故障（壓力、速率等），另外還需要判斷故障的嚴(yán)重程度以及是否會影響到正常施工等；

2）在作出初步判斷，大致弄清楚故障的性質(zhì)、嚴(yán)重程度及對施工的影響后，應(yīng)確定停工對機(jī)器進(jìn)行檢查。檢查的過程重點查明失效部件及故障發(fā)生的位置；

3）在對故障性質(zhì)、故障元件、故障位置、嚴(yán)重程度作出初步判斷后，應(yīng)在此基礎(chǔ)上尋找造成故障的初始原因。這里主要是分析故障的外部原因，如外界污染、環(huán)境因素等隨機(jī)性因素；

4）拋開隨機(jī)性因素，更進(jìn)一步的分析故障產(chǎn)生的內(nèi)部原因，綜合考慮造成故障的可能因素以及這些因素之間的聯(lián)系；

5）在液壓傳動系統(tǒng)各部件的現(xiàn)有性能狀況的基礎(chǔ)上，預(yù)測故障的發(fā)展方向；

6）歸納、分析、總結(jié)診斷結(jié)果，將現(xiàn)場問題診斷結(jié)果與類似案例進(jìn)行比較，按一定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分和歸類，以供以后故障分析參考。

2.2液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)故障診斷的方法

1）直觀經(jīng)驗法

這種方法需要維修人員具備豐富的現(xiàn)場診斷經(jīng)驗，對液壓傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常了解，并對液壓傳動系統(tǒng)運行時機(jī)器的表征現(xiàn)象很熟悉。由于其主要依靠維修技術(shù)人員看、聽、聞、摸等手段，不能對故障進(jìn)行定量分析，已經(jīng)漸漸不能滿足工程實際的需要。

2）參數(shù)測量法

主要通過測量儀器獲取液壓傳動系統(tǒng)的運行參數(shù)，諸如壓力、油量、泄漏量、速率等反應(yīng)液壓傳動系統(tǒng)性能的關(guān)鍵參數(shù)。這種方法能夠?qū)崟r在線監(jiān)測液壓傳動系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并定量獲取液壓傳動系統(tǒng)的運行參數(shù)，是一種比較準(zhǔn)確的診斷方法。

3）置換診斷法

這是一種通過置換相應(yīng)部件比較置換前后液壓傳動系統(tǒng)運行狀況進(jìn)而找出故障元件及故障位置的方法。這種方法可以在缺乏精密測量儀器的情況下使用，但是需要配備的元件數(shù)量比較多，相對而言故障診斷過程的工作量和工作時間要比參數(shù)測量法大的多。

4）振動檢測法

液壓傳動系統(tǒng)是一個自動控制系統(tǒng)，改變其系統(tǒng)狀態(tài)，其振動信號會發(fā)生改變。振動檢測法就是基于這樣一個原理，在旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障診斷中已經(jīng)成功引入了這種方法并取得了不錯的效果，在液壓傳動系統(tǒng)中運用的效果不佳，但仍不失為液壓傳動系統(tǒng)故障診斷技術(shù)發(fā)展的一個新方向。

5）智能優(yōu)化診斷法

智能優(yōu)化診斷技術(shù)的興起主要有賴于智能優(yōu)化理論的發(fā)展以及成熟。目前，在工程實際中運用廣泛且取得了不錯效果的智能優(yōu)化診斷法有模糊邏輯理論法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法以及專家系統(tǒng)法。模糊邏輯理論法通過建立液壓傳動系統(tǒng)故障和原因之間的模糊規(guī)則關(guān)系庫，利用模糊推理分析診斷出系統(tǒng)故障。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法則建立液壓傳動系統(tǒng)故障和原因之間的模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練學(xué)習(xí)，通過一定的映射函數(shù)計算出輸出量，即產(chǎn)生診斷結(jié)果，這種方法能較好的解決在不確定情況下的故障診斷。專家系統(tǒng)法是通過建立故障診斷案例的知識庫和故障診斷的推理機(jī)來實現(xiàn)故障診斷，目前知識庫還不夠完備，存放的知識不夠多；推理機(jī)也缺乏聯(lián)想、記憶、識別等能力，造成推理機(jī)制不夠完善，都造成這一診斷技術(shù)還處于演示階段。

2.3故障的排除

在通過故障診斷方法診斷處故障的原因、位置以及對液壓傳動系統(tǒng)造成的影響后，應(yīng)及時對發(fā)生故障的元件進(jìn)行修理或更換，排除故障后應(yīng)做好故障診斷記錄，將故障現(xiàn)象、故障原因、排除方法等經(jīng)過整理后記錄到檔案中

三、結(jié)論

液壓傳動系統(tǒng)的故障的特點決定了其診斷的復(fù)雜性和難度，但是在充分把握了其特點的基礎(chǔ)上，將可能造成故障的原因考慮全面，按照一定的邏輯順序安排診斷的工作步驟，并用適當(dāng)?shù)脑\斷方法診斷故障，找出故障發(fā)生的位置及原因，就能有效及時的排除故障，確保工程施工的順利進(jìn)行。隨著智能優(yōu)化技術(shù)的飛速發(fā)展，智能優(yōu)化診斷技術(shù)的研究也進(jìn)入了液壓傳動系統(tǒng)的故障診斷領(lǐng)域，雖然目前診斷效果還不盡如人意，但是不失為液壓傳動系統(tǒng)故障診斷技術(shù)的一個新的研究方向。

作者：李建 單位：德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院