卡車液壓故障診斷法的應用研究

何承君 劉榮芬

摘 要：對于當前的重型大噸位礦用卡車而言，液壓系統作為一個比較復雜的系統，采用了先進的插裝閥或電磁閥等零部件在出現故障之后診斷難度較高。因此卡車的液壓故障應該采取不同類型的分析方法，快速診斷出故障類型和故障程度，避免盲目維修，引起二次污染或資源浪費。

關鍵詞：卡車;液壓故障;診斷法

引言

當前大型卡車主要應用于井下采礦或某些巷道工程當中，其中液壓系統也是整個車輛的中心環節，負責車輛行駛中的轉向速度變換和工作狀態調節。另外車輛安全核心制度也與液壓系統密切相關，液壓設備的安全運行是整個卡車能夠穩定運行的基礎條件，電壓故障進行診斷的現實意義非常突出。

1 液壓系統的故障特征和診斷確定

從根本原因來看，液壓系統各個部件間存在密切聯系且緊密耦合，導致其故障原因和故障現象間表現出更加復雜的關系，增加了故障診斷的難度。同時，液壓系統故障一般為多層次系統，任何故障都和系統的某個層次之間存在關聯，高層次的故障通過低層次的故障而引發，且低層次的故障必然導致高層次故障的加劇。一旦某個層次的系統出現故障之后，與其相關的載體狀態會發生改變，原發故障有著潛在的傳播途徑，從原發故障到系統性故障的產生具有一定的時間特性，檢測出這些故障的變化并獲得故障規律，從而能夠判斷系統和元素的當前狀態和故障發展趨勢，進一步避免故障不確定性引起原件加速磨損或其它問題[1]。

故障診斷法的應用來源于維修者在長期的維修實踐當中的經驗總結，并且對診斷對象結構和結構劃分要求進行綜合評估，從而判定系統功能和結構要求。熟練掌握維修實踐經驗和系統分析方法，就可以快速診斷出卡車液壓系統的不同故障，從而采取針對性處理措施加以維修。

2 卡車液壓故障診斷法的應用

2.1 液壓系統原理分析

液壓系統原理分析的工作要求維修人員了解液壓基本知識，并掌握液壓系統圖的規律，了解不同圖形符號代表的名稱和功能和結構特性。液壓系統圖分析法從本質上來說是根據故障現象和液壓系統原理進行分析判斷，在定位故障產生的原因和具體區域以后，在某個范圍內對故障所涉及到的各類原件工作展開全面排查，再確定引起故障的液壓元件，進一步定位故障根源，該方法方便快捷，而且實用性突出。

從礦用卡車的整體結構來看，包含制動系統、雙變系統和舉升轉向系統各種系統。制動系統的作用在于卡車減速時提供制動阻力，并且在卡車啟動階段提供解除制動需要的液壓壓力;傳動系統則負責卡車的速度控制和動力調節;舉升轉向系統完成車廂的舉升、卸料、轉向。整個系統由大量的電器控制元件和其他類型的液壓控制元件所組成，利用液壓分析圖分析方法，可以有效地定位每一個系統部分的故障現象，從故障原理角度展開綜合分析，有效排除故障類型。例如，在踩下制動踏板之后，后輪制動力很快達到最大制動力，即使沒有完全踩下制動踏板也會出現此類現象，因此我們可以考慮制動閥的活塞腔和閥腔之間的密封環是否存在故障，從而快速準確地找到故障點。另外，舉升系統和轉向系統的各類故障也可以通過原理圖分析進行輔助診斷，同時關注工作介質故障和電氣系統故障。

2.2 感官診斷

感官診斷又被稱為經驗診斷，其是當前汽車維修領域普遍采用的方法，憑借著維修人員的工作經驗對液壓系統可能出現的各類問題采取綜合評估方法，從而確定故障的原因和部位。

首先，在這一工作當中，維修人員要了解卡車的基本運行狀況，包括故障產生時卡車的運行狀態、故障發生頻率發生故障之前，是否存在著原件調整或系統異常的情況;其次，維系與人員需要了解液壓系統工作的狀況，了解系統壓力是否正常和執行元件是否正常，如液壓管路出現泄漏之后，管路連接必然受到影響;第三，則是通過液壓系統的異常狀態來判斷液壓系統的故障層次，這要求維修人員對可能產生的異常聲響或某些故障特征非常熟悉。例如卡車液壓元件產生異常響聲之后，說明轉向系統和制動系統可能存在內泄情況，內泄情況越嚴重，液壓泵損壞的可能性就越高[2];最后，則是對正常工作一段時間的液壓元件進行狀態判斷，如卡車舉升壓力無法建立，且舉升系統安全閥溫度較高時，說明該閥處于泄壓狀態，且正常情況下的系統安全閥有故障問題，舉升系統壓力無法建立，因此不需要更換液壓泵，只需要更換安全閥即可展開定性分析。

2.3 主動維護

主動維護的核心內容在于對設備故障的根源參數進行綜合識別，從而避免故障的產生延長而縮短設備的使用周期，其重點強調主動預防性的維護保養。例如，對于卡車液壓系統經常出現的顆粒污染，可以借助油液監測的方式來確定各類工件的清潔程度，包括過濾系統和整體污染度之間的關系等。

不過需要注意的是主動維護方法存在著一定的局限性，集中表現為影響因素較多，例如這些方法在具體的實施過程中可能會受到人為因素的影響，必要時可以采取強制維護保養措施，在設備運行一段時間之后進行強制保養。如卡車運行2000小時之后，就應該對液壓系統進行分析，更換液壓油，并對濾清器作出檢查，從而將各類液壓系統故障扼殺在萌芽階段，防止盲目性維修產生的成本浪費和二次污染問題等，創造經濟效益和社會效益。

2.4 智能診斷

在智能故障的診斷領域當中，以模糊神經網絡為代表的各類抽象信息網絡結構具有良好的學習和整定功能，因此在工程機械領域的液壓故障診斷過程當中其扮演著重要的角色。具體來看，現代科學技術水平的不斷提升和計算機控制科學的發展，使得安全保障工作能夠應用于各個領域當中，原有的機械故障診斷知識和技能已經無法滿足液壓系統的發展需求，因此可以立足于現階段的液壓技術和故障檢測技術來進行智能診斷。

這里以模糊神經網絡故障診斷為例，首先，要根據不同的液壓系統故障類型建立故障數，從而了解故障傳播的層次性和子節點之間的因果關系。假設卡車的制動系統出現故障，那么就可以根據故障樹劃分為主蓄能器壓力異常、主蓄能器壓力波動異常、制動油箱液位異常或制動系統油溫過高等。然后將這些故障進行子因素分析，并且定位為蓄能器故障、油泵故障、充液閥故障或行車制動閥故障等。當某個部件出現問題的時候，即便一些參數的外在表現相同也可以通過故障數的分類標準將各個參數進行融合評估，確定具體是哪個部件產生故障。

總而言之，神經網絡具有良好的信息病情處理和平行計算能力，從模式識別的角度來看，能夠對故障診斷過程進行類型劃分，即便對于一些線性不可分的復雜決策區域，也可以建立相應的判別函數來對參數進行修正，發揮模型的組織分類和聯想記憶功能。神經元作為信號處理的主要單元，可以確定故障網絡的結構與學習算法，借助預先學習的規則來推導故障類型和故障樣本特性。

3 結語

綜上所述，在卡車液壓系統產生故障之后，需要快速定位故障點做出明確診斷，根據故障的原理和發生頻率進行邏輯分析和因果分析等。但液壓系統本身結構復雜，任何一種液壓系統的診斷方法都不可獨立存在。在后續的工作實踐當中，應該根據實際狀況合理選擇綜合判定方法，必要時可借助相應的技術手段給檢驗工作提供合理的參考借鑒。

參考文獻：

[1]楊明會.大噸位礦用進口卡車液壓系統故障診斷方法淺析[J].露天采礦技術， 2010（2）：48-49.

[2]蔡亮，栗飛.630E礦用電動輪自卸卡車氣路系統故障診斷及排除方法[J].露天采礦技術， 2019，34（5）：111-113+117.

（杭州振和實業有限公司，浙江 杭州 310018）