探析工程机械液压传动系统故障的原因

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　　摘 要：结合工程机械应用与维修的实践，总结了工程机械液压传动系统发生故障的原因及故障检测方法。
　　关键词：工程机械;液压传动;系统故障
　　1 工程机械液压系统常见故障
　　 在日常工作中，工程机械液压传动系统时常会出现压力异常、速度异常和动作异常等现象。这些现象的产生，主要是由系统液压泵、马达、液压缸、控制阀和管接头这几个部位发生故障所引起的。比如在某个部位出现油液渗漏等情况时，机械就会出现耗油量增大和运行效率下降的问题。如果有部件的关键元件发生热变形问题，则会导致系统局部温度升高，从而导致油液变质和系统运行效率下降。针对这些故障，还要采取科学的分析方法才能完成故障位置的判断。
　　 （1）液压系统表现无力和力不足。
　　 （2）以液压为动力的运动机构不运动或运动不稳定，或爬行。
　　 （3）液压系统油液泄漏，或渗漏，造成油液污染环境，油液的浪费，机械效率降低，甚至引起系统工作不稳定和系统的破坏。
　　 （4）液压系统温升过高，油液变质变稀，效率降低，元件产生热变形，破坏了配合件的配合精度与配合性质，甚至造成元件的损坏。
　　 （5）液压系统噪声强烈，甚至产生鸣叫，引起系统剧烈振动，不仅污染了工作环境，而且可能使系统工作丧失其稳定性。
　　 （6）系统堵塞，元件损伤或断裂，运动元件卡死或不能达到预定位置等。
　　2 工程机械液压系统故障原因
　　2.1 系统故障原因
　　 工程机械液压系统发生故障与设计、制造、使用等方面存在的问题有关，正常条件使用下的自然磨损、老化、变质也会引起故障。
　　 （1）设计原因。由于技术、工艺等方面的原因，所设计的液压系统并非尽善尽美。设计问题是关系到液压系统性能的根本问题，如果从设计上找出故障原因，从而纠正设计上的失误或不足，是治本之法。
　　 （2）制造原因。工程机械经装配、调试出厂后，一般来说，综合的技术性能应当合格。但在维修时，需要更换一些新的液压元件。如果元件制造质量低劣，新元件取代旧元件之后，有可能造成液压系统发生预想不到的故障。
　　 （3）使用原因。液压系统使用维护不当，不仅使工程机械设备故障频率增加，而且会降低设备使用的寿命。
　　2.2 系统故障分析
　　 在对机械液压传动故障进行分析时，可以采用直观检查法、仪表测量法、换件法等传统诊断方法，也可以采用模糊诊断、事故树分析等智能诊断方法。采用传统诊断法，可以通过观察故障现象、更换新零件和测量液压油压力、流量等参数完成故障点的一一排查。由于液压系统拥有相同原理，并且不同部位是由不同元件和回路构成的，所以也可以运用现代诊断技术与算法完成故障点的判断。比如采用模糊逻辑诊断方法，可以根据故障现象间的模糊关系完成相应函数方程构建和求解，進而完成故障原因判断。采用事故树分析方法，就是将故障现象作为顶事件，然后画出事故叶，并利用布尔代数进行事故原因求解。
　　3 工程机械液压传动系统故障诊断方法
　　3.1 故障诊断的一般步骤
　　 （1）核定故障现象或征兆。
　　 （2）确定故障诊断参数。通过测量参数，提取有用的故障信息。 （3）分析确定故障可能产生的位置和范围。
　　3.2 诊断方法
　　 （1）直观检查法是一种最为简易最为方便的方法。通常是通过眼看、手摸、耳听、嗅闻等手段对零部件的外表进行检查，判断一些较为简单的故障。
　　 （2）操作调整检查法。操作调整检查法主要是进行故障复现操作，而且最好由本机操作手进行实施，以便与平时的工作状况相比较，更快、更准确地找出故障。
　　 （3）对比替换检查法。在缺乏测试仪的情况下，通过对两台型号、性能参数相同的机械进行比较，从中查找出故障。
　　 （4）仪表测量检查法。仪表测量检查法是检测液压系统故障最为准确的方法。主要是通过对系统各部分液压油的压力、流量、油温的测量来判断故障点。
　　 （5）逻辑分析法。当遇到一时难以找到原因的故障时，一定不要盲目拆修，结合机械的液压系统图测值的平差值L0为：L0=1.35882.01190.35881.01190.65310.2374 -0.5961。
　　 计算待定点C，D，E点的平差高程：Hc=6.3748 Hd=7.0279 He=6.6121。
　　 计算平差后C到D间的平差高差h5及中误差d：h5=0.6531 d=2.2080。
　　3.3 用间接平差的方法求解间接平差误差方程为：V=Bx-l
　　 法方程为：Nbbx-W=0。
　　 观测值改正数V为：V=-0.24272.8552-4.2427-0.1448-3.9021-0.6151-1.1423。
　　 观测值平差值L0：L0=1.35882.01190.35881.01190.65310.2374 -0.5961。
　　 计算待定点C，D，E点的平差高程：Hc=6.3748 Hd=7.0279 He=6.6121。
　　 计算平差后C到D间的平差高差及中误差：h5=0.6531 d=2.2080。
　　 通过上述例子可以看出，在MAT LAB下繁杂的测量平差解算问题显得非常容易，尤其是对于矩阵的运算更是显示出强大的优越性，程序简洁实用，很容易被理解。同时应用MAT LAB进行平差计算，可以非常清晰的体现平差计算的基本原理，计算思路清晰，非常适合对测量平差的学习和掌握，也为工程中解决复杂的平差计算问题提供了便捷的途径。应用MAT LAB也可以很容易的实现其他几种基本的平差方法的平差计算，很适合对所学知识的掌握和理解。
　　4 结语
　　 对复杂液压系统故障的诊断可以采取多种方法综合分析，但分析的理论依据是液压传动系统图。因此，作为一名工程技术人员必须看懂液压传动系统图，掌握液压传动的原理，才能在诊断故障时做到有理有据，得心应手。
　　参考文献：
　　[1]刘延俊，谢玉东.液压系统故障诊断技术的现状及发展趋势[J].液压与气动，2016（02）.
　　[2]王志忠.测量平差中模型误差处理理论[J].测绘学报，2016（13）.
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