卡車液壓故障診斷法的應(yīng)用研究

何承君 劉榮芬

摘 要：對(duì)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(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)，采用了先進(jìn)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(fèi)。

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(gè)車輛的中心環(huán)節(jié)，負(fù)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(yùn)行是整個(gè)卡車能夠穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)條件，電壓故障進(jìn)行診斷的現(xiàn)實(shí)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(lái)看，液壓系統(tǒng)各個(gè)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(shí)，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(gè)層次之間存在關(guān)聯(lián)，高層次的故障通過(guò)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(gè)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(huì)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(shí)間特性，檢測(cè)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(shì)，進(jìn)一步避免故障不確定性引起原件加速磨損或其它問(wèn)題[1]。

故障診斷法的應(yīng)用來(lái)源于維修者在長(zhǎng)期的維修實(shí)踐當(dāng)中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，并且對(duì)診斷對(duì)象結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)劃分要求進(jìn)行綜合評(píng)估，從而判定系統(tǒng)功能和結(jié)構(gòu)要求。熟練掌握維修實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(duì)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(shí)，并掌握液壓系統(tǒng)圖的規(guī)律，了解不同圖形符號(hào)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(lái)說(shuō)是根據(jù)故障現(xiàn)象和液壓系統(tǒng)原理進(jìn)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(gè)范圍內(nèi)對(duì)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(jìn)一步定位故障根源，該方法方便快捷，而且實(shí)用性突出。

從礦用卡車的整體結(jié)構(gòu)來(lái)看，包含制動(dòng)系統(tǒng)、雙變系統(tǒng)和舉升轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各種系統(tǒng)。制動(dòng)系統(tǒng)的作用在于卡車減速時(shí)提供制動(dòng)阻力，并且在卡車啟動(dòng)階段提供解除制動(dòng)需要的液壓壓力;傳動(dòng)系統(tǒng)則負(fù)責(zé)卡車的速度控制和動(dòng)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(gè)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(gè)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(dòng)踏板之后，后輪制動(dòng)力很快達(dá)到最大制動(dòng)力，即使沒有完全踩下制動(dòng)踏板也會(huì)出現(xiàn)此類現(xiàn)象，因此我們可以考慮制動(dòng)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(diǎn)。另外，舉升系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的各類故障也可以通過(guò)原理圖分析進(jìn)行輔助診斷，同時(shí)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(yàn)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(yàn)對(duì)液壓系統(tǒng)可能出現(xiàn)的各類問(wèn)題采取綜合評(píng)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(yùn)行狀況，包括故障產(chǎn)生時(shí)卡車的運(yùn)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(guò)液壓系統(tǒng)的異常狀態(tài)來(lái)判斷液壓系統(tǒng)的故障層次，這要求維修人員對(duì)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(shuō)明轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動(dòng)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(duì)正常工作一段時(shí)間的液壓元件進(jìn)行狀態(tài)判斷，如卡車舉升壓力無(wú)法建立，且舉升系統(tǒng)安全閥溫度較高時(shí)，說(shuō)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(wèn)題，舉升系統(tǒng)壓力無(wú)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(dòng)維護(hù)

主動(dòng)維護(hù)的核心內(nèi)容在于對(duì)設(shè)備故障的根源參數(shù)進(jìn)行綜合識(shí)別，從而避免故障的產(chǎn)生延長(zhǎng)而縮短設(shè)備的使用周期，其重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)主動(dòng)預(yù)防性的維護(hù)保養(yǎng)。例如，對(duì)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(cè)的方式來(lái)確定各類工件的清潔程度，包括過(guò)濾系統(tǒng)和整體污染度之間的關(guān)系等。

不過(guò)需要注意的是主動(dòng)維護(hù)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(shí)施過(guò)程中可能會(huì)受到人為因素的影響，必要時(shí)可以采取強(qiáng)制維護(hù)保養(yǎng)措施，在設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間之后進(jìn)行強(qiáng)制保養(yǎng)。如卡車運(yùn)行2000小時(shí)之后，就應(yīng)該對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行分析，更換液壓油，并對(duì)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(fèi)和二次污染問(wèn)題等，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)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(jī)械領(lǐng)域的液壓故障診斷過(guò)程當(dāng)中其扮演著重要的角色。具體來(lái)看，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升和計(jì)算機(jī)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(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，原有的機(jī)械故障診斷知識(shí)和技能已經(jīng)無(wú)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(cè)技術(shù)來(lái)進(jìn)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(diǎn)之間的因果關(guān)系。假設(shè)卡車的制動(dòng)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(dòng)異常、制動(dòng)油箱液位異?；蛑苿?dòng)系統(tǒng)油溫過(guò)高等。然后將這些故障進(jìn)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(dòng)閥故障等。當(dāng)某個(gè)部件出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，即便一些參數(shù)的外在表現(xiàn)相同也可以通過(guò)故障數(shù)的分類標(biāo)準(zhǔn)將各個(gè)參數(shù)進(jìn)行融合評(píng)估，確定具體是哪個(gè)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(jì)算能力，從模式識(shí)別的角度來(lái)看，能夠?qū)收显\斷過(guò)程進(jìn)行類型劃分，即便對(duì)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(lái)對(duì)參數(shù)進(jìn)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(hào)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(lái)推導(dǎo)故障類型和故障樣本特性。

3 結(jié)語(yǔ)

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(diǎn)做出明確診斷，根據(jù)故障的原理和發(fā)生頻率進(jìn)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(dú)立存在。在后續(xù)的工作實(shí)踐當(dāng)中，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際狀況合理選擇綜合判定方法，必要時(shí)可借助相應(yīng)的技術(shù)手段給檢驗(yàn)工作提供合理的參考借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊明會(huì).大噸位礦用進(jìn)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(dòng)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.

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