工程机械检测与故障诊断的探讨

发表时间:2020/11/5   来源:《工程管理前沿》2020年第22期   作者:任杰
[导读] 由于工程机械抢险环境恶劣,加上为了提高效率,肆意超负荷运转,

        任杰
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        摘要:由于工程机械抢险环境恶劣,加上为了提高效率,肆意超负荷运转,都会使工程机械寿命大大降低,频繁出现故障,进而影响施工作业。所以,必须针对工程机械设备进行定期的检测,一旦发现故障,立即处理,确保工程施工顺利进行。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对工程机械检测与故障诊断的探讨提出了一些建议,仅供参考。
        关键词:工程机械;检测;故障诊断;方法
引言
        为有效满足现代工程机械故障检测需求,完成了基于直观诊断、多网络模型的故障诊断方法的设计过程,根据工程机械的不同目标故障完成同等数量的动态模型的构建,通过检测这些目标故障模型的故障完成机械液压故障的最终诊断过程。对诊断机械故障方法的有效性进行验证,该诊断方法具有较高的准确率,使机械液压故障的检测及诊断质量和效率得以显著提升,具有较高的实际应用价值。
1、加强工程机械检测与故障诊断的重要意义
        故障诊断及寿命预测起源于航空、航天及核能等工业,所涉及的技术领域非常多,包括信息化、计算机、自动控制、统计学等多个学科,属于综合性边缘学科。在国外,特别是德国和日本很多专业学者和工程机械专业技术人员在这方面进行了多年的探索与研究,并取得了一定的应用和技术研究成果。虽然国内在工程机械液压元件领域的故障诊断和寿命预测的研究也有不少,但技术成熟并进入批量应用的较少。首先,随着工程机械向着高压、高精度、大功率、大型化、复杂化和智能化方向发展,这些工程机械一旦发生故障,轻则影响外观和工作效率,重则导致主机停机以至于对人的生命财产安全造成难以估量的影响。因此,大吨位、高附加值的工程机械对液压元件的可靠性提出了更高的要求,液压缸的故障诊断与寿命预测技术日益受到工程机械领域的重视。其次,随着数据采集技术、物联网技术和云平台技术等相关技术的发展,特别是物联网技术和云平台技术的高速发展,为故障诊断和寿命预测提供了数据和平台支持,从而使上述需要成为可能。正是在这种情况下,受汽车行业故障诊断的启发,将之推广到工程机械行业,并进一步研究以实现寿命预测。
2、现状分析
        工程机械在基础设施建设中起到重要作用,是一种重要的施工生产装备,而工程机械的关键构成部分即为液压系统,诊断与预报液压系统故障的技术仍然是工程机械领域的研究重点之一,在实际施工过程中负载变动大的工程机械通常需持续工作较长时间且面临着恶劣的工作环境,导致液压系统故障的发生概率显著增加。传统机械液压故障诊断大多重点针对某一工程机械类型或某类故障模式,并且缺少准确的分析过程,通常只能对较为明显的故障现象及特征完成故障的准确诊断,降低了故障诊断结果的准确率同时限制了故障诊断应用范围。目前工程机械液压故障诊断研究虽然取得了一定的进展,但仍需从理论和实际应用上进一步提高故障诊断水平。研究不断深入的多模型自适应控制理论在故障诊断领域的应用范围不断扩大。根据液压系统故障机理,发生机械液压故障过程大多涉及到系统物理或数学模型参数的改变过程。根据实际多模型故障诊断研究过程,大都为线性的解析型的数学模型(如状态方程)是限制模型选择的主要因素,基于神经网络的多模型故障诊断方法研究有待进一步完善。为此本文基于工程机械故障进行检测与故障诊断方法,在广义回的基础上,通过全局递归反馈机制的引入完成了动态回归神经网络模型的构建,以期优化工程机械液压故障诊断过程。


3、工程机械检测与故障诊断方法
        3.1直观诊断
        直观诊断法依靠维修工作人员的经验,初步判断工程机械出现的故障原因,诊断故障大小,是小故障还是已经严重到不能运行,进而找到故障部位的方法。一问。首先需要对操作人员进行询问,操作人员的驾驶偏好对机械的使用寿命有很大影响,对工作状况(工作小时、行驶里程)、异常情况等进行记录。分析到底是出现较大振动,还是工作温度高,或是油耗高、异响等情况,对故障有初步判断,做到了然于心,为下步维修方案的展开拟定做好准备。二听。所谓的听就是听声音,振动产生声音,在机械运行时各部件都会产生均匀、有规律的振动,但是随着机械运行时间的增加、机件的老化磨损严重或由于维修操作不当,个别替换零件材料不佳等都会使机械在工作中产生明显的金属敲击声、摩擦等不正常现象。三看。进行观察,查看是否发生泄漏(漏水、漏油、漏气、漏电),针对可能出现故障的部位,可以同新件进行反复对比观察,例如对新旧摩擦片的厚薄程度观察、新旧气缸圆柱度的对比、柴油机尾气的异常烟色对照。四试。进行试操作,例如电气部分,可通过跨接线短路用电设备查看导通状况判断用电设备好坏;液压系统可通过回转、伸展等方式检测液压装置。对检查结果进行记录,综合对比和分析,就能够找到故障出现的原因。在初步确认故障排除后,需着车检验,有些故障错综复杂,往往不是排除一个、二个问题,就能使整车达到完好如初的状况。另外,依靠经验诊断具有局限性,某些新品车辆,出现的故障可能是全新的,可能存在误判的问题。
        3.2柴油发动机的状态检测分析
        其一,测量发动机缸盖振动特性,从而准确的判断气门的技术状态。假如气门和气门座圈磨损或者烧蚀严重的话,闭合程度将不能够完全达到要求,发动机运转过程中,气门关闭时的冲击量增大,闭合不紧密的话,往往会有燃气漏出,从而导致缸盖的振动与正常情况下的振动出现了差别。依据这种状况,可以准确的判断出气门的技术状态,从而找出发动机输出功率出现下降的主要原因。在拆检的过程中,具体查看零部件的磨损情况,依据经验判断是维修,还是更换新的零部件。其二,借助于燃油系统故障诊断仪寻找故障原因。在现实生活中,发动机不能正常工作,就要及时检测是否燃油气筒调整存在问题,或者燃油系统的某些零部件是否已经损坏了。运用故障诊断仪对高压油管压力波形的分析,使得探寻燃油系统故障不再如此困难,能够及时的找到相应的故障位置,并依据实际情况开始恰当的维修,排除发动机故障,保障正常的工作。
        3.3故障诊断和寿命预测发展
        液压缸故障诊断和寿命预测应用场景有:(1)大型矿山,多品种主机机群作业,向着智能化、无人化方向发展;(2)主机物联网应用,实现主动服务,提升客户使用感受和满意度;(3)深海、远海、危险区域、救援等工作场景。研究液压缸故障诊断和寿命预测,实现液压缸在线监测、在线故障诊断、故障预判、远程故障排除及寿命预测,并推广到其他液压元件,实现整车液压系统的故障诊断及排除,支撑工程机械智能化和无人化技术发展和市场快速应用。
结束语
        综上所述,工程机械检测与故障诊断在工程实施过程中发挥着重要的核心作用,因此,做好工程机械的状态检测和故障诊断是非常重要的工作内容,不仅能够保障机械能够进行正常的工作,而且能够有效避免机械运行事故的发生保证机械设备的安全性,提高机械设备的使用效率,为单位降低生产成本,提升经济效益。
参考文献
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