常用工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障診斷與維護(hù)研究

高茂

（中煤集團(tuán)有限公司平朔露天設(shè)備維修中心安太堡工程機(jī)械車間，山西 朔州 036000）

知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代背景下的工業(yè)生產(chǎn)，必須對(duì)其中的技術(shù)手段進(jìn)行升級(jí)。作為機(jī)械化生產(chǎn)中的重要條件，工程機(jī)械液壓系統(tǒng)必須要保證自身應(yīng)用中的穩(wěn)定性與連續(xù)性。對(duì)此，相關(guān)崗位的技術(shù)人員，應(yīng)從基礎(chǔ)故障檢測(cè)入手，通過科學(xué)的診斷方法，確定系統(tǒng)中可能產(chǎn)生故障的原因，在分析中采取針對(duì)性措施。

1 液壓系統(tǒng)故障診斷方案

1．1 常規(guī)檢測(cè)方法

常規(guī)診斷方法下，需按照標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)管理的順序完成控制內(nèi)容。首先，技術(shù)人員應(yīng)憑借自身的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，或是在專家的技術(shù)指導(dǎo)下，截取與故障的相關(guān)知識(shí)內(nèi)容。然后，由分類化的方法，形成系統(tǒng)性管理框架，通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的分析，使用不同層次的技術(shù)內(nèi)容，分析元件產(chǎn)生故障的程度與范圍。例如，在系統(tǒng)語言的輸入與輸出中，處理系統(tǒng)中存在的技術(shù)問題，完成常規(guī)檢測(cè)方法下的系統(tǒng)故障處理。

1．2 對(duì)換式診斷法

當(dāng)設(shè)備維修直接在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，并存在診斷設(shè)備與儀器使用不便的問題，就可嘗試采用對(duì)換式診斷法進(jìn)行故障分析。在該技術(shù)條件中，首先要拆除待診斷元件，然后使用型號(hào)相同的元件進(jìn)行替換，如果設(shè)備恢復(fù)使用，則說明被替換的元件存在故障。應(yīng)用對(duì)換法進(jìn)行診斷，雖在元件的拆卸上有一定的技術(shù)難度，但是由于大多數(shù)設(shè)備元件的體積都相對(duì)較小且便于拆裝。所以，換式診斷具有較為突出的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。注意，使用對(duì)換式診斷法，需保證技術(shù)人員擁有大量經(jīng)驗(yàn)與扎實(shí)的知識(shí)，以此防止盲目拆卸對(duì)設(shè)備元件的耗損。

1．3 智能鐵譜分析

智能鐵譜是針對(duì)油液完成的計(jì)算內(nèi)容，通過對(duì)潤滑油液內(nèi)，金屬磨粒中鐵譜、光譜、氣相色譜等技術(shù)參數(shù)的分析。由此確定機(jī)械運(yùn)行中的磨損狀態(tài)，并分析產(chǎn)生故障的位置與原因。尤其在分離機(jī)械摩擦磨粒后，可以根據(jù)其尺寸參數(shù)、形成定量等數(shù)據(jù)，完成機(jī)械磨損情況的參數(shù)統(tǒng)計(jì)。

1．4 儀表測(cè)量診斷

儀表測(cè)量法中，對(duì)整體系統(tǒng)中的各個(gè)儀表設(shè)備進(jìn)行檢查。將諸如溫度、壓力、流量等多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的故障檢測(cè)，可以簡單的分析出設(shè)備中存在的故障內(nèi)容。通常情況下，如液壓系統(tǒng)存在問題，就會(huì)直接在壓力表中顯現(xiàn)出來。但如果使用流量檢測(cè)，就很難精確的定位產(chǎn)生故障的控制點(diǎn)。所以，液壓檢測(cè)也是儀表診斷中的常見應(yīng)用措施。

1．5 模糊邏輯分析

模糊邏輯分析的方法下，將小波分析作為技術(shù)核心，通過變換下的小波參數(shù)，確定檢測(cè)信號(hào)中存在的奇異點(diǎn)，以此完成故障的診斷。此種方法，常應(yīng)用在突發(fā)性事件的診斷過程中。在技術(shù)優(yōu)化上，可以通過噪聲與尺度的反比例關(guān)系，實(shí)現(xiàn)隨機(jī)去噪的效果，并將ANN信息進(jìn)行輸入，可強(qiáng)化診斷效果，提高方法合理性。

2 工程機(jī)械液壓系統(tǒng)維護(hù)策略

2．1 應(yīng)用技術(shù)優(yōu)勢(shì)，設(shè)置專家系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)的維護(hù)，必須建立在良好的技術(shù)基礎(chǔ)上。只有這樣，才能準(zhǔn)確的分析出誘發(fā)故障的異常點(diǎn)位，并將技術(shù)條件作為指導(dǎo)內(nèi)容，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行針對(duì)性的維護(hù)與管理。在當(dāng)前的技術(shù)條件下，這種方法不僅依賴設(shè)備運(yùn)維人員豐富的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)，也需要專家的技術(shù)指導(dǎo)。所以在維護(hù)中，建立專家管理系統(tǒng)，就顯得十分必要。

信息化的技術(shù)環(huán)境下，為建立專家系統(tǒng)構(gòu)建了基礎(chǔ)的技術(shù)條件。通過數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)立，可以準(zhǔn)確的為機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)定專業(yè)化技術(shù)指導(dǎo)，并利用數(shù)字化數(shù)據(jù)庫模塊，形成完整的技術(shù)空間，以便運(yùn)維操作人員及時(shí)提取技術(shù)指導(dǎo)，完成系統(tǒng)優(yōu)化。操作上，運(yùn)維人員可以通過終端輸入系統(tǒng)，向系統(tǒng)上報(bào)設(shè)備的實(shí)際生產(chǎn)條件，并通過數(shù)據(jù)庫的計(jì)算與歸類，完成技術(shù)指導(dǎo)，設(shè)計(jì)后續(xù)的故障排查方法。注意，為了保證此類專家系統(tǒng)的完整性，必須對(duì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的更新，維持其與設(shè)備條件的同步性，提高對(duì)于設(shè)備管理指導(dǎo)價(jià)值。

專家系統(tǒng)下的維護(hù)指導(dǎo)，可以準(zhǔn)確的發(fā)揮數(shù)據(jù)計(jì)算的合理性，并在運(yùn)算中，減少工作人員個(gè)人主觀判斷中的誤差條件。此種技術(shù)條件下，在提高設(shè)備維護(hù)效率的同時(shí)，節(jié)省了維修中，人力、物力、財(cái)力等內(nèi)容的消耗，使技術(shù)人員可以合理的選用技術(shù)方法，并完成維修目標(biāo)。

2．2 降低環(huán)境干擾，預(yù)防混入異物

異物對(duì)于液壓系統(tǒng)的影響是最為常見的故障條件。在進(jìn)行運(yùn)維管理中，不僅要定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行清理，在固態(tài)、液態(tài)、氣體等異物的控制上，也必須形成良好的管理系統(tǒng)。

首先，在固態(tài)異物的處理中，必須保證清潔工作的有效性。由于液壓系統(tǒng)中有著較多的精密設(shè)備零件，并在結(jié)構(gòu)中帶有諸如阻尼小孔等結(jié)構(gòu)的細(xì)小縫隙。一旦發(fā)生固體雜質(zhì)的入侵，就會(huì)造成設(shè)備的拉傷與阻塞，并在油道阻塞后誘發(fā)設(shè)備故障，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí){系統(tǒng)運(yùn)行安全。

管理上，必須嚴(yán)格控制可能發(fā)生固體異物入侵的渠道，保證液壓油、加油工具清潔的同時(shí)，對(duì)加油、維修、保養(yǎng)等操作進(jìn)行精細(xì)化管理，防止出現(xiàn)異物混入與元件脫屑的問題。以加油為例，在加注之前，必須對(duì)液壓油記進(jìn)行過濾，并保證工具的清潔性。操作時(shí)，人員必須按管理規(guī)定，穿戴整潔的工作服與手套等裝備，防止固體、纖維等雜質(zhì)混入油中。其次，防止液態(tài)水混入液壓系統(tǒng)，可以降低元件的腐蝕概率。如果發(fā)生水入侵問題，會(huì)導(dǎo)致油液產(chǎn)生乳化變質(zhì)，削弱潤滑油膜強(qiáng)度加劇設(shè)備的磨損。所以，必須在相關(guān)操作中，對(duì)方法進(jìn)行控制，避免水入侵問題。尤其是含水量較大的液壓油，在注入前，必須使用濾紙進(jìn)行多次過濾，并在鐵板檢驗(yàn)中，確定沒有蒸汽后再進(jìn)行操作。最后，空氣的管理，是控制氣蝕與噪聲的必要條件。液壓油中，空氣占比5.8～8.3%，如果壓力條件下降，就會(huì)將空氣從液壓油中抽離出來，并降低運(yùn)行的穩(wěn)定性，加速油質(zhì)的氧化變質(zhì)問題。對(duì)此，維修中需按照相關(guān)管理規(guī)定展開排氣操作，在保證油泵動(dòng)軸密封性的同時(shí)，防止吸油管露出油面。

2．3 管理應(yīng)用材料，調(diào)整液壓油溫

將溫度控制在32～83℃，是液壓系統(tǒng)工作的最佳狀態(tài)。如果溫度過高會(huì)使油質(zhì)的粘度下降，并誘發(fā)后續(xù)的泄露問題，同時(shí)也會(huì)加快自身的氧化，造成腐蝕，并使相關(guān)設(shè)備產(chǎn)生淤渣，出現(xiàn)設(shè)備磨損。所以，在運(yùn)維管理中，應(yīng)避免液壓油的長時(shí)間過載問題。預(yù)防散熱器與散射片裝置出現(xiàn)油污污染的情況，在防塵覆蓋的條件下提高散熱效果。尤其在夏季溫度較高的環(huán)境條件下，必須避免中午或是下午的高溫作業(yè)，防止設(shè)備產(chǎn)生溫度急劇上升的問題。反之，如果油溫過低，就會(huì)增加其粘著力，并降低流動(dòng)性水平，產(chǎn)生超出設(shè)備運(yùn)行的阻力參數(shù)。為了防止此類影響，可在設(shè)備生產(chǎn)前進(jìn)行空載運(yùn)行，持續(xù)2～6min后，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速條件，直到液壓油產(chǎn)生升溫，才能進(jìn)行正常的生產(chǎn)操作。

2．4 優(yōu)化操作方案，保證作業(yè)平順

機(jī)械作業(yè)中，對(duì)操作方法的控制，也是維持設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定的基礎(chǔ)條件。如果粗暴的執(zhí)行機(jī)械作業(yè)，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)之外的沖擊負(fù)荷，并造成機(jī)械故障，縮短其使用壽命。同時(shí)，如果沖擊負(fù)荷超出額定閾值，還會(huì)對(duì)設(shè)備構(gòu)件造成影響，并產(chǎn)生諸如磨損、破碎、斷裂等問題。嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)霈F(xiàn)漏油與爆管等問題。

方法上，為保證作業(yè)平順程度，必須按操作過程進(jìn)行技術(shù)控制，使液壓閥的開、關(guān)保持在平穩(wěn)的條件下。尤其在設(shè)備元件的處理中，應(yīng)在日常性的操作中，嚴(yán)禁將其條件到閾值極限，以免發(fā)生猛烈的撞擊。注意，對(duì)于沒有設(shè)置沖擊功能的液壓設(shè)備，研究使用大型作業(yè)設(shè)備進(jìn)行處理。而站在技術(shù)人員的角度，還需對(duì)操作手進(jìn)行控制，保持穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，形成良好的工作習(xí)慣，維護(hù)作業(yè)操作的平順。

3 結(jié)語

機(jī)械液壓系統(tǒng)維護(hù)，必須在確定故障點(diǎn)后，才能制定針對(duì)性的管理策略。所以，無論是故障診斷中的常規(guī)、對(duì)換、鐵譜、儀表還是模糊邏輯，這些診斷方法，都是服務(wù)于系統(tǒng)維護(hù)策略。只有在配合相應(yīng)維護(hù)策略時(shí)，才能更好的發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)。而專家系統(tǒng)、異物排查、油溫控制、平順作業(yè)等維護(hù)策略，也需將診斷技術(shù)作為基礎(chǔ)，才能在技術(shù)協(xié)作中，達(dá)到系統(tǒng)管理預(yù)期效果。