大型工程建設(shè)為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)，在基礎(chǔ)工程建設(shè)之中，工程機(jī)械的使用逐漸增多，大幅度的提升了施工效率。為了保證工程進(jìn)度和工程質(zhì)量，工程機(jī)械的穩(wěn)定性和可靠性十分關(guān)鍵。但在實(shí)際施工過(guò)程中，工程機(jī)械經(jīng)常由于液壓系統(tǒng)故障而出現(xiàn)各種問(wèn)題，影響工程施工進(jìn)展，甚至有可能造成工程質(zhì)量下降。因此，必須對(duì)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)進(jìn)行分析，提高工程機(jī)械的可靠性，確保工程質(zhì)量和安全。
1液壓系統(tǒng)故障診斷的重要性
根據(jù)我國(guó)戰(zhàn)略發(fā)展需要，各種基礎(chǔ)工程建設(shè)在不斷展開(kāi)，特別是大型基礎(chǔ)工程建設(shè)，為我國(guó)工業(yè)發(fā)展和新農(nóng)村建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)。工程機(jī)械由眾多系統(tǒng)組成，本身的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，在工程建設(shè)過(guò)程中大多數(shù)情況是露天作業(yè)，長(zhǎng)期受到風(fēng)吹日曬等外界因素的影響，工作條件十分艱苦。并且由于施工生產(chǎn)的特殊性使得工程機(jī)械在工地中的流動(dòng)性很大，并且分布不集中，經(jīng)常出現(xiàn)各種故障卻不能及時(shí)得到排除，給工程施工帶來(lái)了很大的干擾。液壓系統(tǒng)在工程機(jī)械中的使用十分廣泛，在很大程度上提升了工程機(jī)械的性能，液壓系統(tǒng)運(yùn)行的好壞，對(duì)工程機(jī)械的性能產(chǎn)生直接的影響。因此，必須對(duì)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，出現(xiàn)故障之后能夠及時(shí)的對(duì)故障進(jìn)行診斷，確保液壓系統(tǒng)的安全可靠，保障工程機(jī)械的正常運(yùn)行。
2工程機(jī)械液壓系統(tǒng)要求與故障機(jī)理分析
2.1 液壓系統(tǒng)要求及常見(jiàn)故障
工程機(jī)械液壓系統(tǒng)由于工程生產(chǎn)的特殊性，與一般機(jī)械中的液壓系統(tǒng)要求存在較大差異。工程機(jī)械液壓系統(tǒng)組成部件比較復(fù)雜，主要包括液壓泵、控制閥、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、變矩器等，在工程作業(yè)過(guò)程中，各個(gè)部件之間必須良好運(yùn)行，才能保障液壓系統(tǒng)的正常工作。對(duì)于工程機(jī)械液壓系統(tǒng)，要求其具有良好的環(huán)境適應(yīng)性和封閉性，在傾斜或顛簸的工作環(huán)境中，也可以進(jìn)行快速的反應(yīng)，并且需要具備機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)。工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的常見(jiàn)故障主要有系統(tǒng)無(wú)力或者力不足，聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)無(wú)法正常運(yùn)行;液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)無(wú)法正常工作;液壓系統(tǒng)泄漏，造成油液浪費(fèi)和油污污染;液壓系統(tǒng)溫升過(guò)高造成元件配合失靈或者元件的損壞;液壓系統(tǒng)振動(dòng)，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性等。
2.2工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障機(jī)理分析
工程機(jī)械液壓系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)故障，故障類型可以分為兩類，一類是原始故障，一類是自然故障。原始故障的主要原因是在液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段、制造階段、使用階段存在故障根源，使得液壓系統(tǒng)頻繁出現(xiàn)故障。液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)直接關(guān)系到系統(tǒng)性能的完善，對(duì)液壓系統(tǒng)十分關(guān)鍵，通常由于液壓系統(tǒng)的封閉性設(shè)計(jì)不夠合理，使得系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)油污污染，對(duì)油箱、加速液壓元件等造成堵塞或者磨損，導(dǎo)致出現(xiàn)故障。自然故障的主要原因是在使用過(guò)程中造成的自然磨損、老化和變質(zhì)等，工程機(jī)械作業(yè)條件十分惡劣，在這樣的條件下，對(duì)部件的磨損和消耗會(huì)更大，將加速部件老化，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)故障。
3工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)分析
3.1工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)與診斷發(fā)展現(xiàn)狀
面對(duì)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障頻發(fā)的狀況，國(guó)內(nèi)外對(duì)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)與診斷進(jìn)行了大量研究，并取得了眾多成果。國(guó)外關(guān)于診斷技術(shù)的研究起步較早，在上個(gè)世紀(jì)中期開(kāi)始，診斷技術(shù)就已經(jīng)處于直接參數(shù)測(cè)量和信號(hào)處理階段。九十年代開(kāi)始，液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)開(kāi)始向著人工智能方向發(fā)展。1997年，法國(guó)學(xué)者將未知輸入觀測(cè)器引入故障診斷之中，并就此展開(kāi)了廣泛的研究。進(jìn)入二十一世紀(jì)之后，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性辨識(shí)方法得到采用，對(duì)液壓系統(tǒng)故障診斷起到了十分關(guān)鍵的作用。
國(guó)內(nèi)關(guān)于液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)的研究起步較晚，但是在最近幾年得到了快速的發(fā)展。對(duì)液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性以及故障影響因素等進(jìn)行了全面的分析，發(fā)展和完善了人工智能故障診斷方法和傳遞函數(shù)故障診斷方法。通過(guò)對(duì)液壓系統(tǒng)的故障進(jìn)行非線性分析，更加準(zhǔn)確的對(duì)故障類型和故障原因進(jìn)行診斷和分析，快速對(duì)液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行處理，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
3.2工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障診斷方法
1)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障頻發(fā)，對(duì)于故障診斷可以采用多種方法，主要的診斷方法包括直觀檢查法、對(duì)換診斷法、故障樹(shù)分析法、動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析法、儀表測(cè)量檢查法等。由于工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障通常并不是單一故障，存在很多非線性關(guān)系，不能用函數(shù)關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)單的描述，需要對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，因此還需要借助許多數(shù)學(xué)方法對(duì)故障進(jìn)行診斷，比如貝葉斯法、模糊診斷法等。
2)常規(guī)的故障診斷方法比較簡(jiǎn)單和直觀，通常由四個(gè)部分組成，分別是故障知識(shí)獲取、故障知識(shí)表示、推理機(jī)制的實(shí)現(xiàn)以及測(cè)試維護(hù)與評(píng)價(jià)。首先需要對(duì)故障知識(shí)進(jìn)行獲取，對(duì)知識(shí)進(jìn)行提煉和總結(jié)，然后通過(guò)框架對(duì)知識(shí)進(jìn)行分類表示，通過(guò)層次分別對(duì)故障編號(hào)、類型等進(jìn)行清晰的描述。在故障解決的過(guò)程中，對(duì)液壓故障進(jìn)行推理，之后采用系統(tǒng)語(yǔ)言進(jìn)行輸入和輸出，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試、維護(hù)，并對(duì)性能進(jìn)行全面的評(píng)估。
3)組合診斷方法是針對(duì)大型工程機(jī)械采用的，由于這些工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障比較復(fù)雜，具有多層次性和模糊不確定性，所以需要采取組合診斷方法，才能更加快速準(zhǔn)確的對(duì)故障進(jìn)行分析和判斷。組合診斷方法通常會(huì)采用小波分析、模糊邏輯和ANN進(jìn)行結(jié)合，也可以采取ES與ANN進(jìn)行結(jié)合的診斷方法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷法之中，本身含有多種診斷方法，可以采取非線性系統(tǒng)和并行計(jì)算等方法對(duì)液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行分析和診斷。組合診斷方法中，還可以將鐵譜分析技術(shù)與現(xiàn)代智能技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，利用鐵譜分析獲取磨損狀態(tài)信息，并與現(xiàn)代傳感技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，發(fā)展前景十分廣闊。
4結(jié)束語(yǔ)
工程機(jī)械在施工生產(chǎn)中具有十分重要的作用，必須對(duì)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行及時(shí)的診斷排除，保障工程機(jī)械的正常運(yùn)行，確保工程質(zhì)量。工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障具有多樣化特點(diǎn)，故障診斷技術(shù)也比較豐富，在今后的發(fā)展中，應(yīng)該注重對(duì)信息集成、信息融合技術(shù)的研究，將數(shù)據(jù)采集、混合智能故障診斷技術(shù)與遠(yuǎn)程協(xié)同診斷技術(shù)進(jìn)行融合，更加準(zhǔn)確、快速的對(duì)液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷。
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