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        卡車液壓故障診斷法的應(yīng)用研究

        2020-07-07 22:28:49何承君劉榮芬
        裝備維修技術(shù) 2020年30期

        何承君 劉榮芬

        摘 要:對于當(dāng)前的重型大噸位礦用卡車而言,液壓系統(tǒng)作為一個比較復(fù)雜的系統(tǒng),采用了先進的插裝閥或電磁閥等零部件在出現(xiàn)故障之后診斷難度較高。因此卡車的液壓故障應(yīng)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(guān)鍵詞:卡車;液壓故障;診斷法

        引言

        當(dāng)前大型卡車主要應(yīng)用于井下采礦或某些巷道工程當(dāng)中,其中液壓系統(tǒng)也是整個車輛的中心環(huán)節(jié),負責(zé)車輛行駛中的轉(zhuǎn)向速度變換和工作狀態(tài)調(diào)節(jié)。另外車輛安全核心制度也與液壓系統(tǒng)密切相關(guān),液壓設(shè)備的安全運行是整個卡車能夠穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)條件,電壓故障進行診斷的現(xiàn)實意義非常突出。

        1 液壓系統(tǒng)的故障特征和診斷確定

        從根本原因來看,液壓系統(tǒng)各個部件間存在密切聯(lián)系且緊密耦合,導(dǎo)致其故障原因和故障現(xiàn)象間表現(xiàn)出更加復(fù)雜的關(guān)系,增加了故障診斷的難度。同時,液壓系統(tǒng)故障一般為多層次系統(tǒng),任何故障都和系統(tǒng)的某個層次之間存在關(guān)聯(lián),高層次的故障通過低層次的故障而引發(fā),且低層次的故障必然導(dǎo)致高層次故障的加劇。一旦某個層次的系統(tǒng)出現(xiàn)故障之后,與其相關(guān)的載體狀態(tài)會發(fā)生改變,原發(fā)故障有著潛在的傳播途徑,從原發(fā)故障到系統(tǒng)性故障的產(chǎn)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(guī)律,從而能夠判斷系統(tǒng)和元素的當(dāng)前狀態(tài)和故障發(fā)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(yīng)用來源于維修者在長期的維修實踐當(dāng)中的經(jīng)驗總結(jié),并且對診斷對象結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)劃分要求進行綜合評估,從而判定系統(tǒng)功能和結(jié)構(gòu)要求。熟練掌握維修實踐經(jīng)驗和系統(tǒng)分析方法,就可以快速診斷出卡車液壓系統(tǒng)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(yīng)用

        2.1 液壓系統(tǒng)原理分析

        液壓系統(tǒng)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(tǒng)圖的規(guī)律,了解不同圖形符號代表的名稱和功能和結(jié)構(gòu)特性。液壓系統(tǒng)圖分析法從本質(zhì)上來說是根據(jù)故障現(xiàn)象和液壓系統(tǒng)原理進行分析判斷,在定位故障產(chǎn)生的原因和具體區(qū)域以后,在某個范圍內(nèi)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(jié)構(gòu)來看,包含制動系統(tǒng)、雙變系統(tǒng)和舉升轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各種系統(tǒng)。制動系統(tǒng)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(tǒng)則負責(zé)卡車的速度控制和動力調(diào)節(jié);舉升轉(zhuǎn)向系統(tǒng)完成車廂的舉升、卸料、轉(zhuǎn)向。整個系統(tǒng)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(tǒng)部分的故障現(xiàn)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(xiàn)此類現(xiàn)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(huán)是否存在故障,從而快速準(zhǔn)確地找到故障點。另外,舉升系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的各類故障也可以通過原理圖分析進行輔助診斷,同時關(guān)注工作介質(zhì)故障和電氣系統(tǒng)故障。

        2.2 感官診斷

        感官診斷又被稱為經(jīng)驗診斷,其是當(dāng)前汽車維修領(lǐng)域普遍采用的方法,憑借著維修人員的工作經(jīng)驗對液壓系統(tǒng)可能出現(xiàn)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(dāng)中,維修人員要了解卡車的基本運行狀況,包括故障產(chǎn)生時卡車的運行狀態(tài)、故障發(fā)生頻率發(fā)生故障之前,是否存在著原件調(diào)整或系統(tǒng)異常的情況;其次,維系與人員需要了解液壓系統(tǒng)工作的狀況,了解系統(tǒng)壓力是否正常和執(zhí)行元件是否正常,如液壓管路出現(xiàn)泄漏之后,管路連接必然受到影響;第三,則是通過液壓系統(tǒng)的異常狀態(tài)來判斷液壓系統(tǒng)的故障層次,這要求維修人員對可能產(chǎn)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(chǎn)生異常響聲之后,說明轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動系統(tǒng)可能存在內(nèi)泄情況,內(nèi)泄情況越嚴(yán)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(tài)判斷,如卡車舉升壓力無法建立,且舉升系統(tǒng)安全閥溫度較高時,說明該閥處于泄壓狀態(tài),且正常情況下的系統(tǒng)安全閥有故障問題,舉升系統(tǒng)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(nèi)容在于對設(shè)備故障的根源參數(shù)進行綜合識別,從而避免故障的產(chǎn)生延長而縮短設(shè)備的使用周期,其重點強調(diào)主動預(yù)防性的維護保養(yǎng)。例如,對于卡車液壓系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的顆粒污染,可以借助油液監(jiān)測的方式來確定各類工件的清潔程度,包括過濾系統(tǒng)和整體污染度之間的關(guān)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(xiàn)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(yǎng)措施,在設(shè)備運行一段時間之后進行強制保養(yǎng)。如卡車運行2000小時之后,就應(yīng)該對液壓系統(tǒng)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(tǒng)故障扼殺在萌芽階段,防止盲目性維修產(chǎn)生的成本浪費和二次污染問題等,創(chuàng)造經(jīng)濟效益和社會效益。

        2.4 智能診斷

        在智能故障的診斷領(lǐng)域當(dāng)中,以模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的各類抽象信息網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有良好的學(xué)習(xí)和整定功能,因此在工程機械領(lǐng)域的液壓故障診斷過程當(dāng)中其扮演著重要的角色。具體來看,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升和計算機控制科學(xué)的發(fā)展,使得安全保障工作能夠應(yīng)用于各個領(lǐng)域當(dāng)中,原有的機械故障診斷知識和技能已經(jīng)無法滿足液壓系統(tǒng)的發(fā)展需求,因此可以立足于現(xiàn)階段的液壓技術(shù)和故障檢測技術(shù)來進行智能診斷。

        這里以模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷為例,首先,要根據(jù)不同的液壓系統(tǒng)故障類型建立故障數(shù),從而了解故障傳播的層次性和子節(jié)點之間的因果關(guān)系。假設(shè)卡車的制動系統(tǒng)出現(xiàn)故障,那么就可以根據(jù)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?;蛑苿酉到y(tǒng)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(dāng)某個部件出現(xiàn)問題的時候,即便一些參數(shù)的外在表現(xiàn)相同也可以通過故障數(shù)的分類標(biāo)準(zhǔn)將各個參數(shù)進行融合評估,確定具體是哪個部件產(chǎn)生故障。

        總而言之,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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?qū)收显\斷過程進行類型劃分,即便對于一些線性不可分的復(fù)雜決策區(qū)域,也可以建立相應(yīng)的判別函數(shù)來對參數(shù)進行修正,發(fā)揮模型的組織分類和聯(lián)想記憶功能。神經(jīng)元作為信號處理的主要單元,可以確定故障網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與學(xué)習(xí)算法,借助預(yù)先學(xué)習(xí)的規(guī)則來推導(dǎo)故障類型和故障樣本特性。

        3 結(jié)語

        綜上所述,在卡車液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障之后,需要快速定位故障點做出明確診斷,根據(jù)故障的原理和發(fā)生頻率進行邏輯分析和因果分析等。但液壓系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜,任何一種液壓系統(tǒng)的診斷方法都不可獨立存在。在后續(xù)的工作實踐當(dāng)中,應(yīng)該根據(jù)實際狀況合理選擇綜合判定方法,必要時可借助相應(yīng)的技術(shù)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(tǒng)故障診斷方法淺析[J].露天采礦技術(shù), 2010(2):48-49.

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

        (杭州振和實業(yè)有限公司,浙江 杭州 310018)

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