運梁車液壓系統(tǒng)故障診斷技術探討

郭 紅

（中鐵二十局集團第二工程有限公司，北京 100142）

在工程車輛中液壓系統(tǒng)得到了廣泛應用，尤其是在一些重型工程車輛以及專用工程車輛中。但是與其他機械結構相比較，液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的頻率相對較高，由于整個系統(tǒng)較為復雜，在液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，不好第一時間做出判斷，因此，有必要針對液壓系統(tǒng)進行更為深入的研究，這樣才能提升液壓系統(tǒng)故障判斷的效率，為后期維修打下牢固的基礎，并保障設備的正常行駛，較大程度地減少故障的發(fā)生頻率。

1 液壓系統(tǒng)故障排除的5種基本方法

在工程生產(chǎn)實際中針對液壓系統(tǒng)故障診斷的基本方法有望、聞、摸、切、嗅等幾種。

（1）望。主要是指對液壓系統(tǒng)的運行進行觀察，查看液壓系統(tǒng)的液壓各構件配置是否正確，其中包括了系統(tǒng)中的液壓油、液壓泵站、液壓閥、液壓執(zhí)行元件、液壓油、過濾器、散熱器等。

（2）聞。首先要通過對系統(tǒng)發(fā)出的聲音進行判斷，聽聲音是否是正常的噪聲，以及噪聲的來源，噪聲是來自液壓馬達、液壓泵、液壓閥等液壓元件還是來自系統(tǒng)的執(zhí)行元件[1]；其次查看系統(tǒng)發(fā)出的沖擊聲音是否正常，還要查看沖擊聲音是在閥件換向的時候發(fā)出，還是會發(fā)出莫名的沖擊聲；然后查看沖擊聲音是否呈現(xiàn)出規(guī)律性。

（3）摸。首先要用手來摸運動元件的表面，看看是否出現(xiàn)發(fā)熱的現(xiàn)象。其次要感覺系統(tǒng)元件在運行過程中是否出現(xiàn)了振動的現(xiàn)象；第三，查看系統(tǒng)中的運動元件是否出現(xiàn)了“爬行”現(xiàn)象；第四，對螺栓等結構是否緊固等進行檢驗；最后要對密封元件進行檢查，查看是否會出現(xiàn)密封不嚴實的現(xiàn)象。

（4）切。主要是通過觀察壓力表來進行判斷。查看液壓泵的浸出油口壓力，液壓馬達的浸出油口壓力，液壓油缸腔體的壓力，液壓閥件的工作壓力以及控制元件的壓力等是否正常，以及壓力的波動是否處在該設備規(guī)定工作區(qū)間的范圍內(nèi)。

（5）嗅，聞液壓系統(tǒng)中的油液氣味是否正常，是否出現(xiàn)了油液變質的情況；如果車輛是舊車，在長期的使用后，由于在工作時受溫度的影響或者由水分等其他雜質的摻入，液壓油就會發(fā)生變質的情況，導致油液發(fā)臭，氣味比較怪異。

2 液壓系統(tǒng)故障診斷規(guī)則庫系統(tǒng)

液壓故障診斷系統(tǒng)主要由知識庫、規(guī)則庫、推理機組成。知識庫用于存放有關故障征兆、故障原因、檢修措施等事實，規(guī)則庫則存放用于故障診斷用的推理規(guī)則集。該系統(tǒng)采用產(chǎn)生式規(guī)則表示法來建立規(guī)則庫，將故障樹用一組規(guī)則來表示，完整地表達診斷知識的結構層次和因果關系。其中每個規(guī)則的表示形式為：

IF〈條件〉THEN〈結論〉，〈措施〉WITH〈CF〉，〈RCF〉

規(guī)則的條件部分是多個前提的邏輯組合。CF表示前提的可信度，RCF表示規(guī)則強度。采用產(chǎn)生式規(guī)則表示法來建立規(guī)則庫，如:

規(guī)則1：如果裝填壓力pzt=0,電機泵無法裝填，則電機泵不工作，

建議檢查電機泵的電機或泵是否損壞。

規(guī)則2：如果裝填壓力0＜pzt＜6.5 MPa，系統(tǒng)無外漏, 油量符合標準，而裝填不到位。

則裝填壓力偏低。

建議調(diào)整溢流閥，使系統(tǒng)壓力Psy=6.5-7.0 MPa，無法調(diào)整時修理溢流閥。

3 運梁車液壓系統(tǒng)故障的常用診斷技術

在針對液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的運梁車進行液壓系統(tǒng)故障診斷時，故障出現(xiàn)不確定性，通常都會受到場地的限制，因此，都會使用以下常用的一些診斷方法來進行運梁車液壓系統(tǒng)的故障診斷。

3.1 直觀檢查法

針對一些常見的液壓系統(tǒng)故障，可以通過液壓系統(tǒng)的基本診斷方法來進行判斷。比如，通過眼睛來觀察液壓系統(tǒng)的連接管路是否存在有裂縫、漏油等現(xiàn)象，系統(tǒng)連接不穩(wěn)是否存在連接松脫或者管路變形導致流量供給不充足的現(xiàn)象，這樣就能及時地發(fā)現(xiàn)簡單的系統(tǒng)故障并進行及時的處理；另外，還可以通過將手放在液壓的管路上，尤其是液壓膠管，可以感覺出在系統(tǒng)中有換向或者油液流過的時候會有比較明顯的振動，而在不工作的狀態(tài)下則不會出現(xiàn)這一現(xiàn)象，通過手摸還可以用來判斷系統(tǒng)中的一些機械傳動部件的潤滑情況是否良好，相關液壓運動元件的客體表面是否出現(xiàn)發(fā)熱的現(xiàn)象，如果出現(xiàn)這一現(xiàn)象，則該機械傳動部件或者液壓運動元件出現(xiàn)了潤滑不良的現(xiàn)象或者堵塞；而通過耳朵聽可以判斷系統(tǒng)中的一些機械結構件出現(xiàn)損壞后造成系統(tǒng)的故障點以及損壞程度，例如，液壓系統(tǒng)中的一液壓泵吸空現(xiàn)象、溢流閥的開啟、液壓元件發(fā)卡等故障，系統(tǒng)都會發(fā)出跟水沖擊相似等異響；液壓系統(tǒng)中的一些液壓元件如果出現(xiàn)過熱或者潤滑不良和氣蝕等現(xiàn)象就會導致系統(tǒng)出現(xiàn)一些異味[2]。

3.2 對換診斷法

如果運梁車在作業(yè)現(xiàn)場出現(xiàn)了液壓系統(tǒng)故障后，如果在生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場沒有配備相關的故障診斷儀器或者要診斷的元件比較精密時不宜拆開，就應該使用對換診斷法。首先經(jīng)過判斷確定出一些可能出現(xiàn)故障的液壓元件，然后將可能出現(xiàn)故障的液壓元件拆卸下來，更換新的液壓元件查看故障是否能夠排除，如果故障排除則可以確定是元件故障問題。雖然該方法在實際使用過程中會受到液壓元件庫存儲備以及場地等因素的限制，但是對于一些液壓閥件等體積較小，拆卸方便等故障的排除卻非常有效。在運梁車的液壓系統(tǒng)故障診斷中使用該方法，可以避免在故障排除時出現(xiàn)盲目拆卸液壓元件的現(xiàn)象，而導致元件的性能出現(xiàn)問題。因此，無故障的液壓元件在拆裝構成中可能會導致精度降低，性能受到影響。

3.3 儀表測量檢查法

針對運梁車的液壓系統(tǒng)中各個部分的液壓油的油壓、流量以及油溫等使用儀表測量監(jiān)測法就可以判斷出現(xiàn)故障的故障點以及故障形式。通常情況下，在工程作業(yè)現(xiàn)場使用儀表測量檢查法主要是針對液壓系統(tǒng)的壓力進行檢測。

3.4 工作原理推理法

專家系統(tǒng)推理方法主要有正向推理、反向推理和混合推理3種。根據(jù)液壓系統(tǒng)故障特點以及正向推理的特點，采用正向推理為控制策略。其推理流程圖如圖1所示。

圖1 正向推理流程圖

運梁車液壓系統(tǒng)基本運行原理就是通過不同的液壓元件組合來按照系統(tǒng)的回路設計來進行配合使用，如果運梁車的液壓系統(tǒng)在出現(xiàn)故障后，首先應該針對故障的外在表現(xiàn)來對其故障的原因以及部位進行推理。而推理的構成中主要的依據(jù)就是運梁車液壓系統(tǒng)運行的基本原理。這樣就能初步地判斷出發(fā)生故障的部位以及發(fā)生故障的原因，這樣就能有針對性地采取相關的措施來進行液壓系統(tǒng)的故障處理。系統(tǒng)中的液壓泵的輸出壓力與流量之間是一種雙曲線的關系。通過液壓泵基本組成結構的分析后可知，對該雙曲線的起點位置有決定性作用的是電機的功率以及液壓缸調(diào)節(jié)彈簧的剛度。如果液壓缸的調(diào)節(jié)彈簧剛度出現(xiàn)了變化，雙曲線的起調(diào)點位置也就相應發(fā)生變化。如果在運梁車液壓系統(tǒng)運行的過程中液壓泵的輸出壓力達到了設定值，而流量卻沒有進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)，就會導致發(fā)動機處在超負荷的運行狀態(tài)下。

根據(jù)運梁車液壓系統(tǒng)的基本工作原理對液壓系統(tǒng)故障進行推斷時通常是按照液壓動力元件—控制元件—執(zhí)行元件的順序來進行推理。如果系統(tǒng)出現(xiàn)輸出壓力以及流量減小的現(xiàn)象，那么可能是因為油箱出現(xiàn)缺油、濾油器堵塞、通氣孔不通暢的情況；其次液壓泵出現(xiàn)了內(nèi)漏現(xiàn)象也可能導致上述故障發(fā)生，液壓泵柱塞運動副間隙過大會導致液壓泵的內(nèi)漏；再次，安全閥的壓力設定過低或者出現(xiàn)了閥件的內(nèi)泄現(xiàn)象也會導致上述現(xiàn)象。然后，在液壓缸中安裝的過載閥設定的流量過低，或者閥件的內(nèi)泄也能導致上述故障；最后，如果液壓系統(tǒng)的油液回路不通暢也會導致壓力跟流量低的現(xiàn)象。

4 結語

由于運梁車是一種特殊的大型工程設備，而液壓系統(tǒng)是運梁車中非常關鍵的一個系統(tǒng)，因在操作上、維修保養(yǎng)方面管理不到位以及運行環(huán)境等方面因素影響，導致其在實際的運行過程中非常容易出現(xiàn)故障，只有熟悉液壓系統(tǒng)的各個工作原理，并掌握了液壓系統(tǒng)故障的診斷方法才能有效地排除運梁車液壓系統(tǒng)故障。