常用工程機械液壓系統故障診斷與維護研究

高茂

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

知識經濟時代背景下的工業生產，必須對其中的技術手段進行升級。作為機械化生產中的重要條件，工程機械液壓系統必須要保證自身應用中的穩定性與連續性。對此，相關崗位的技術人員，應從基礎故障檢測入手，通過科學的診斷方法，確定系統中可能產生故障的原因，在分析中采取針對性措施。

1 液壓系統故障診斷方案

1．1 常規檢測方法

常規診斷方法下，需按照標準技術管理的順序完成控制內容。首先，技術人員應憑借自身的技術經驗，或是在專家的技術指導下，截取與故障的相關知識內容。然后，由分類化的方法，形成系統性管理框架，通過對現場情況的分析，使用不同層次的技術內容，分析元件產生故障的程度與范圍。例如，在系統語言的輸入與輸出中，處理系統中存在的技術問題，完成常規檢測方法下的系統故障處理。

1．2 對換式診斷法

當設備維修直接在現場進行，并存在診斷設備與儀器使用不便的問題，就可嘗試采用對換式診斷法進行故障分析。在該技術條件中，首先要拆除待診斷元件，然后使用型號相同的元件進行替換，如果設備恢復使用，則說明被替換的元件存在故障。應用對換法進行診斷，雖在元件的拆卸上有一定的技術難度，但是由于大多數設備元件的體積都相對較小且便于拆裝。所以，換式診斷具有較為突出的現場應用價值。注意，使用對換式診斷法，需保證技術人員擁有大量經驗與扎實的知識，以此防止盲目拆卸對設備元件的耗損。

1．3 智能鐵譜分析

智能鐵譜是針對油液完成的計算內容，通過對潤滑油液內，金屬磨粒中鐵譜、光譜、氣相色譜等技術參數的分析。由此確定機械運行中的磨損狀態，并分析產生故障的位置與原因。尤其在分離機械摩擦磨粒后，可以根據其尺寸參數、形成定量等數據，完成機械磨損情況的參數統計。

1．4 儀表測量診斷

儀表測量法中，對整體系統中的各個儀表設備進行檢查。將諸如溫度、壓力、流量等多個測量點的故障檢測，可以簡單的分析出設備中存在的故障內容。通常情況下，如液壓系統存在問題，就會直接在壓力表中顯現出來。但如果使用流量檢測，就很難精確的定位產生故障的控制點。所以，液壓檢測也是儀表診斷中的常見應用措施。

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核心，通過變換下的小波參數，確定檢測信號中存在的奇異點，以此完成故障的診斷。此種方法，常應用在突發性事件的診斷過程中。在技術優化上，可以通過噪聲與尺度的反比例關系，實現隨機去噪的效果，并將ANN信息進行輸入，可強化診斷效果，提高方法合理性。

2 工程機械液壓系統維護策略

2．1 應用技術優勢，設置專家系統

液壓系統的維護，必須建立在良好的技術基礎上。只有這樣，才能準確的分析出誘發故障的異常點位，并將技術條件作為指導內容，對系統進行針對性的維護與管理。在當前的技術條件下，這種方法不僅依賴設備運維人員豐富的經驗，同時，也需要專家的技術指導。所以在維護中，建立專家管理系統，就顯得十分必要。

信息化的技術環境下，為建立專家系統構建了基礎的技術條件。通過數字系統的設立，可以準確的為機械液壓系統設定專業化技術指導，并利用數字化數據庫模塊，形成完整的技術空間，以便運維操作人員及時提取技術指導，完成系統優化。操作上，運維人員可以通過終端輸入系統，向系統上報設備的實際生產條件，并通過數據庫的計算與歸類，完成技術指導，設計后續的故障排查方法。注意，為了保證此類專家系統的完整性，必須對數據庫系統進行實時的更新，維持其與設備條件的同步性，提高對于設備管理指導價值。

專家系統下的維護指導，可以準確的發揮數據計算的合理性，并在運算中，減少工作人員個人主觀判斷中的誤差條件。此種技術條件下，在提高設備維護效率的同時，節省了維修中，人力、物力、財力等內容的消耗，使技術人員可以合理的選用技術方法，并完成維修目標。

2．2 降低環境干擾，預防混入異物

異物對于液壓系統的影響是最為常見的故障條件。在進行運維管理中，不僅要定期對系統進行清理，在固態、液態、氣體等異物的控制上，也必須形成良好的管理系統。

首先，在固態異物的處理中，必須保證清潔工作的有效性。由于液壓系統中有著較多的精密設備零件，并在結構中帶有諸如阻尼小孔等結構的細小縫隙。一旦發生固體雜質的入侵，就會造成設備的拉傷與阻塞，并在油道阻塞后誘發設備故障，嚴重時甚至會威脅系統運行安全。

管理上，必須嚴格控制可能發生固體異物入侵的渠道，保證液壓油、加油工具清潔的同時，對加油、維修、保養等操作進行精細化管理，防止出現異物混入與元件脫屑的問題。以加油為例，在加注之前，必須對液壓油記進行過濾，并保證工具的清潔性。操作時，人員必須按管理規定，穿戴整潔的工作服與手套等裝備，防止固體、纖維等雜質混入油中。其次，防止液態水混入液壓系統，可以降低元件的腐蝕概率。如果發生水入侵問題，會導致油液產生乳化變質，削弱潤滑油膜強度加劇設備的磨損。所以，必須在相關操作中，對方法進行控制，避免水入侵問題。尤其是含水量較大的液壓油，在注入前，必須使用濾紙進行多次過濾，并在鐵板檢驗中，確定沒有蒸汽后再進行操作。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，就會將空氣從液壓油中抽離出來，并降低運行的穩定性，加速油質的氧化變質問題。對此，維修中需按照相關管理規定展開排氣操作，在保證油泵動軸密封性的同時，防止吸油管露出油面。

2．3 管理應用材料，調整液壓油溫

將溫度控制在32～83℃，是液壓系統工作的最佳狀態。如果溫度過高會使油質的粘度下降，并誘發后續的泄露問題，同時也會加快自身的氧化，造成腐蝕，并使相關設備產生淤渣，出現設備磨損。所以，在運維管理中，應避免液壓油的長時間過載問題。預防散熱器與散射片裝置出現油污污染的情況，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境條件下，必須避免中午或是下午的高溫作業，防止設備產生溫度急劇上升的問題。反之，如果油溫過低，就會增加其粘著力，并降低流動性水平，產生超出設備運行的阻力參數。為了防止此類影響，可在設備生產前進行空載運行，持續2～6min后，提高發動機的轉速條件，直到液壓油產生升溫，才能進行正常的生產操作。

2．4 優化操作方案，保證作業平順

機械作業中，對操作方法的控制，也是維持設備運行穩定的基礎條件。如果粗暴的執行機械作業，勢必會產生系統之外的沖擊負荷，并造成機械故障，縮短其使用壽命。同時，如果沖擊負荷超出額定閾值，還會對設備構件造成影響，并產生諸如磨損、破碎、斷裂等問題。嚴重時，甚至會出現漏油與爆管等問題。

方法上，為保證作業平順程度，必須按操作過程進行技術控制，使液壓閥的開、關保持在平穩的條件下。尤其在設備元件的處理中，應在日常性的操作中，嚴禁將其條件到閾值極限，以免發生猛烈的撞擊。注意，對于沒有設置沖擊功能的液壓設備，研究使用大型作業設備進行處理。而站在技術人員的角度，還需對操作手進行控制，保持穩定性的基礎上，形成良好的工作習慣，維護作業操作的平順。

3 結語

機械液壓系統維護，必須在確定故障點后，才能制定針對性的管理策略。所以，無論是故障診斷中的常規、對換、鐵譜、儀表還是模糊邏輯，這些診斷方法，都是服務于系統維護策略。只有在配合相應維護策略時，才能更好的發揮技術優勢。而專家系統、異物排查、油溫控制、平順作業等維護策略，也需將診斷技術作為基礎，才能在技術協作中，達到系統管理預期效果。