大型工程建設為我國的經(jīng)濟發(fā)展做出了巨大貢獻，在基礎工程建設之中，工程機械的使用逐漸增多，大幅度的提升了施工效率。為了保證工程進度和工程質量，工程機械的穩(wěn)定性和可靠性十分關鍵。但在實際施工過程中，工程機械經(jīng)常由于液壓系統(tǒng)故障而出現(xiàn)各種問題，影響工程施工進展，甚至有可能造成工程質量下降。因此，必須對工程機械液壓系統(tǒng)故障診斷技術進行分析，提高工程機械的可靠性，確保工程質量和安全。
1液壓系統(tǒng)故障診斷的重要性
根據(jù)我國戰(zhàn)略發(fā)展需要，各種基礎工程建設在不斷展開，特別是大型基礎工程建設，為我國工業(yè)發(fā)展和新農村建設做出了巨大貢獻。工程機械由眾多系統(tǒng)組成，本身的結構十分復雜，在工程建設過程中大多數(shù)情況是露天作業(yè)，長期受到風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械在工地中的流動性很大，并且分布不集中，經(jīng)常出現(xiàn)各種故障卻不能及時得到排除，給工程施工帶來了很大的干擾。液壓系統(tǒng)在工程機械中的使用十分廣泛，在很大程度上提升了工程機械的性能，液壓系統(tǒng)運行的好壞，對工程機械的性能產(chǎn)生直接的影響。因此，必須對工程機械液壓系統(tǒng)進行維護，出現(xiàn)故障之后能夠及時的對故障進行診斷，確保液壓系統(tǒng)的安全可靠，保障工程機械的正常運行。
2工程機械液壓系統(tǒng)要求與故障機理分析
2.1 液壓系統(tǒng)要求及常見故障
工程機械液壓系統(tǒng)由于工程生產(chǎn)的特殊性，與一般機械中的液壓系統(tǒng)要求存在較大差異。工程機械液壓系統(tǒng)組成部件比較復雜，主要包括液壓泵、控制閥、執(zhí)行機構、變矩器等，在工程作業(yè)過程中，各個部件之間必須良好運行，才能保障液壓系統(tǒng)的正常工作。對于工程機械液壓系統(tǒng)，要求其具有良好的環(huán)境適應性和封閉性，在傾斜或顛簸的工作環(huán)境中，也可以進行快速的反應，并且需要具備機動靈活的特點。工程機械液壓系統(tǒng)的常見故障主要有系統(tǒng)無力或者力不足，聯(lián)動機構無法正常運行;液壓動力機構無法正常工作;液壓系統(tǒng)泄漏，造成油液浪費和油污污染;液壓系統(tǒng)溫升過高造成元件配合失靈或者元件的損壞;液壓系統(tǒng)振動，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性等。
2.2工程機械液壓系統(tǒng)故障機理分析
工程機械液壓系統(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)的設計階段、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)設計直接關系到系統(tǒng)性能的完善，對液壓系統(tǒng)十分關鍵，通常由于液壓系統(tǒng)的封閉性設計不夠合理，使得系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)油污污染，對油箱、加速液壓元件等造成堵塞或者磨損，導致出現(xiàn)故障。自然故障的主要原因是在使用過程中造成的自然磨損、老化和變質等，工程機械作業(yè)條件十分惡劣，在這樣的條件下，對部件的磨損和消耗會更大，將加速部件老化，導致液壓系統(tǒng)故障。
3工程機械液壓系統(tǒng)故障診斷技術分析
3.1工程機械液壓系統(tǒng)故障監(jiān)測與診斷發(fā)展現(xiàn)狀
面對工程機械液壓系統(tǒng)故障頻發(fā)的狀況，國內外對工程機械液壓系統(tǒng)故障監(jiān)測與診斷進行了大量研究，并取得了眾多成果。國外關于診斷技術的研究起步較早，在上個世紀中期開始，診斷技術就已經(jīng)處于直接參數(shù)測量和信號處理階段。九十年代開始，液壓系統(tǒng)故障診斷技術開始向著人工智能方向發(fā)展。1997年，法國學者將未知輸入觀測器引入故障診斷之中，并就此展開了廣泛的研究。進入二十一世紀之后，神經(jīng)網(wǎng)絡的非線性辨識方法得到采用，對液壓系統(tǒng)故障診斷起到了十分關鍵的作用。
國內關于液壓系統(tǒng)故障診斷技術的研究起步較晚，但是在最近幾年得到了快速的發(fā)展。對液壓系統(tǒng)的結構特性以及故障影響因素等進行了全面的分析，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。通過對液壓系統(tǒng)的故障進行非線性分析，更加準確的對故障類型和故障原因進行診斷和分析，快速對液壓系統(tǒng)故障進行處理，確保系統(tǒng)的正常運行。
3.2工程機械液壓系統(tǒng)故障診斷方法
1)工程機械液壓系統(tǒng)故障頻發(fā)，對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、對換診斷法、故障樹分析法、動態(tài)響應分析法、儀表測量檢查法等。由于工程機械液壓系統(tǒng)故障通常并不是單一故障，存在很多非線性關系，不能用函數(shù)關系進行簡單的描述，需要對故障進行準確的定位，因此還需要借助許多數(shù)學方法對故障進行診斷，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單和直觀，通常由四個部分組成，分別是故障知識獲取、故障知識表示、推理機制的實現(xiàn)以及測試維護與評價。首先需要對故障知識進行獲取，對知識進行提煉和總結，然后通過框架對知識進行分類表示，通過層次分別對故障編號、類型等進行清晰的描述。在故障解決的過程中，對液壓故障進行推理，之后采用系統(tǒng)語言進行輸入和輸出，對系統(tǒng)進行測試、維護，并對性能進行全面的評估。
3)組合診斷方法是針對大型工程機械采用的，由于這些工程機械液壓系統(tǒng)故障比較復雜，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，才能更加快速準確的對故障進行分析和判斷。組合診斷方法通常會采用小波分析、模糊邏輯和ANN進行結合，也可以采取ES與ANN進行結合的診斷方法，神經(jīng)網(wǎng)絡診斷法之中，本身含有多種診斷方法，可以采取非線性系統(tǒng)和并行計算等方法對液壓系統(tǒng)故障進行分析和診斷。組合診斷方法中，還可以將鐵譜分析技術與現(xiàn)代智能技術進行結合，利用鐵譜分析獲取磨損狀態(tài)信息，并與現(xiàn)代傳感技術和神經(jīng)網(wǎng)絡技術進行結合，發(fā)展前景十分廣闊。
4結束語
工程機械在施工生產(chǎn)中具有十分重要的作用，必須對工程機械液壓系統(tǒng)故障進行及時的診斷排除，保障工程機械的正常運行，確保工程質量。工程機械液壓系統(tǒng)故障具有多樣化特點，故障診斷技術也比較豐富，在今后的發(fā)展中，應該注重對信息集成、信息融合技術的研究，將數(shù)據(jù)采集、混合智能故障診斷技術與遠程協(xié)同診斷技術進行融合，更加準確、快速的對液壓系統(tǒng)故障進行診斷。
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