液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)淺析

孟繁星

摘 要 液壓系統(tǒng)工作的平穩(wěn)性決定了液控類工程機(jī)械能否穩(wěn)定的工作，因此液壓系統(tǒng)故障預(yù)防及診斷技術(shù)的提高，對(duì)減少工程機(jī)械故障發(fā)生率，提高液壓系統(tǒng)的工作效率有著重要意義。本文介紹了工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的故障類型，闡述了工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)，最后對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞 液壓系統(tǒng) 故障診斷 發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TH137 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著工程機(jī)械的大量使用，以及作業(yè)強(qiáng)度的不斷提高，工程機(jī)械出現(xiàn)故障的幾率也在不斷提升，目前工程機(jī)械用得最多、最普遍的為液力機(jī)械傳動(dòng)及靜液壓傳動(dòng)。在工程機(jī)械出現(xiàn)的大部分故障中液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率是比較大的，因此對(duì)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探討，有著非常重要的意義，希望能夠?qū)こ虣C(jī)械的制造發(fā)展起到積極推動(dòng)作用。

1工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的故障類型

由于系統(tǒng)或元件失效所引起的液壓系統(tǒng)壓力、流量和溫度的變化會(huì)造成工程機(jī)械液壓系統(tǒng)行走和執(zhí)行結(jié)構(gòu)無(wú)力或遲緩、液壓缸活塞的伸出和縮回不到位、液壓離合器接合不良等故障。工程機(jī)械液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障主要包括：

液壓系統(tǒng)漏油會(huì)影響到機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)作，一般情況下，液壓系統(tǒng)中的油箱添滿油后，能夠滿足一定時(shí)間設(shè)備運(yùn)作的需要，而液壓系統(tǒng)漏油，意味著設(shè)備正常運(yùn)作的時(shí)間就會(huì)大大的下降，在油量耗盡后，就很容易出現(xiàn)故障。

液壓系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不正常，如不運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定或爬行。液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)不能承擔(dān)外界載荷，系統(tǒng)建立不起壓力，導(dǎo)致執(zhí)行機(jī)構(gòu)舉不起、推不動(dòng)、拉不走的無(wú)動(dòng)作現(xiàn)象，嚴(yán)重影響工程進(jìn)度。

液壓系統(tǒng)有異樣噪音，甚至引起系統(tǒng)劇烈振動(dòng)，這不僅使工作環(huán)境更加惡劣，更會(huì)使機(jī)械失去穩(wěn)定性，影響其工作效率。

2工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)

2.1現(xiàn)場(chǎng)的初步檢查與診斷

液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的初步故障診斷應(yīng)遵循以下步驟：

（1）觀察液壓系統(tǒng)油箱內(nèi)的油量是否符合要求；壓力表和油溫表在工作中指示值的變化；有無(wú)氣泡和變色現(xiàn)象；密封部位和管接頭等處的漏油情況；故障部位有無(wú)損傷、連接件脫落和固定件松動(dòng)的現(xiàn)象。

（2）仔細(xì)聽(tīng)液壓系統(tǒng)有無(wú)異常響聲，如系統(tǒng)吸進(jìn)了空氣就會(huì)發(fā)出高音刺耳的嘯叫聲；過(guò)載閥過(guò)載則發(fā)出粗沉的嗒嗒聲；液壓泵軸承或泵軸損壞就會(huì)有喳喳或咯咯聲；濾油器被堵塞、液壓泵吸油管松動(dòng)或油箱油面太低就會(huì)發(fā)出氣蝕聲。經(jīng)驗(yàn)豐富的維修人員可以通過(guò)響聲節(jié)奏和音律的變化來(lái)確定故障發(fā)生的部位以及不正常的元件，甚至是元件損傷的程度。

2.2液壓系統(tǒng)的儀器診斷和電腦診斷

采用儀器來(lái)檢測(cè)系統(tǒng)壓力的方法可以有效克服液壓系統(tǒng)流量檢測(cè)比較困難的缺點(diǎn)。如在一個(gè)施工項(xiàng)目中，一臺(tái)柳工ZL50裝載機(jī)，在運(yùn)轉(zhuǎn)5800 h 后出現(xiàn)行走無(wú)力的癥狀，其變速器進(jìn)、出口的壓力值都很正常。但是當(dāng)操作動(dòng)力換擋變速閥并測(cè)量方向離合器壓力時(shí)，發(fā)現(xiàn)該壓力只有0.5MPa，無(wú)法建立起正常壓力。后來(lái)通過(guò)分解變速器，發(fā)現(xiàn)故障原因是由于方向離合器油道中油封損壞，導(dǎo)致了液壓油滲漏。要特別注意的是，現(xiàn)在越來(lái)越多的進(jìn)口工程機(jī)械要借助專門(mén)的檢測(cè)電腦來(lái)完成工程機(jī)械液壓故障的診斷。

3發(fā)展趨勢(shì)

隨著機(jī)電液一體化技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通訊技術(shù)等逐漸與之融合，工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的故障檢測(cè)與診斷技術(shù)也正從單純的主觀分析向新的方向發(fā)展，主要有以下幾個(gè)方面。

（1）主動(dòng)維護(hù)。開(kāi)展液壓系統(tǒng)的故障預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)維護(hù)技術(shù)。必須使液壓系統(tǒng)故障診斷現(xiàn)代化，加強(qiáng)專家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究，建立完整的、具有學(xué)習(xí)功能的專家知識(shí)庫(kù)，并利用計(jì)算機(jī)和知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)，推算出引起故障的原因，提出維修方案和預(yù)防措施。要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)通用工具軟件，開(kāi)發(fā)液壓系統(tǒng)自補(bǔ)償系統(tǒng)，包括自調(diào)整、自校正，在故障發(fā)生之前進(jìn)行補(bǔ)償，這是液壓行業(yè)努力的方向。

（2）智能化。知識(shí)工程、專家系統(tǒng)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能技術(shù)在工程機(jī)械液壓系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與診斷領(lǐng)域的應(yīng)用，可很好地解決因液壓系統(tǒng)故障隱蔽、多樣、成因復(fù)雜而導(dǎo)致故障診斷嚴(yán)重依賴實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題。

（3）網(wǎng)絡(luò)化?，F(xiàn)代工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，專業(yè)性也越來(lái)越強(qiáng)，這就需要設(shè)備專家能夠及時(shí)介入設(shè)備的故障檢測(cè)與診斷之中。工程機(jī)械流動(dòng)性較強(qiáng)，設(shè)備廠商往往不能及時(shí)派遣專家到現(xiàn)場(chǎng)解決問(wèn)題，因此建立基于互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)在線測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，將成為工程機(jī)械液壓系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與診斷的必然選擇。

（4）泄漏控制。油液泄漏是液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的主要原因之一，泄漏控制包括防止液體泄漏到外部造成環(huán)境污染和外部環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的侵害兩個(gè)方面。今后，將發(fā)展無(wú)泄漏元件和系統(tǒng)，如發(fā)展集成化和復(fù)合化的元件和系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)管連接，研制新型密封和無(wú)泄漏管接頭，電機(jī)油泵組合裝置等。無(wú)泄漏將是世界液壓界今后努力的重要方向之一。

參考文獻(xiàn)

[1] 左建民.液壓與氣動(dòng)傳動(dòng)（第三版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版，2005.

[2] 王世明.工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].機(jī)床與液壓，2009，37（02）.

[3] 李建斌.如何提高工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)故障檢測(cè)與維修[J].甘肅科技，2008，24（24）.

[4] 王建軍，劉欣玉，秦小龍.液壓機(jī)液壓系統(tǒng)故障的智能診斷[J].淮海工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017，26（02）.

[5] 沈春霞.工程機(jī)械液壓故障監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)概況及未來(lái)趨勢(shì)[J].工程機(jī)械與維修，2017（03）.