李昭
大连机车车辆有限公司，辽宁 大连 116000
摘要:机械液压系统的运作作为一个整体，其故障的产生存在着一定的必然性和偶然性，而故障的分布则存在着分散性的特征。这无疑增加了机械液压系统故障诊断及维修的难度。随着工程机械设备信息化程度的提高，对其故障诊断和维修的精准度和效率要求也相应的提高。为了满足机械液压系统故障精准化、高效化的诊断与维修，在工程机械设计时引入了具有信息检测作用及智能故障诊断的装置，以工况监测为依据，通过对工程机械设备运行信号的监测、分析及数据处理，来利用信号特征诊断故障。这种方式相对于传统的人工排查诊断和维修，精准度和效率显著提高，同时还有效地改善了机械液压系统元件故障的问题隐患，便于及时处理问题或更换故障元件，从而延长了机械液压系统运行的生命周期[1]。
关键词：工程机械；液压系统；故障；检修措施
引言
工程项目建设过程中的核心力量主要是以液压传动系统为动力的工程机械设备，液压系统在整个架设过程中有重要意义。工程机械液压传动系统承载重要作用的同时也因庞大的工程项目使其长时间处于高载荷的状态，这就容易造成多种液压系统故障，阻碍工程项目的顺利进行。因此，在大量运用液压系统工程机械的同时，还需做好故障维修与日常维护工作。
1机械液压系统
1.1液压系统的构成
一般的机械液压系统有能源装置、执行装置、调节控制装置、辅助装置、工作介质等几部分构成。机械液压系统是通过运动着的液体为工作介质，借助能量转换装置将原动机的机械能转换为液体压力能。液体压力能通过封闭管道、调节控制元件和另一能量装置将液体压力再转化为机械能。它的运行包含液压传动和液压控制两部分。二者构成一个系统整体，在系统运行中紧密联系。
1.2液压系统特点
液压系统在实际应用过程中具有换向频繁及往复运动的特点。由于不同领域采取液压传统系统的出发点不同，因而在不同工程机械中的液压系统的设计也存在差异。相对于气动系统与电气系统，液压系统在实际应用中具有重量轻、体积小、布置灵活、性能好、功率大、系统传动效率高及等特点。此外，它还具有无极调速的应用优势。
2液压系统故障原因
2.1设计原因
在建筑机械液压驱动系统的实际工作中，系统故障与系统的设计方案有密切联系。在分析液压传动系统故障原因时，也应考虑系统设计原理方面的因素。当水力驱动系统中的水箱结构不符合机械工作的合理性时，产生油污染的可能性大大提高，这直接影响到建筑设备的液压驱动系统的正常运转。例如，如果关闭油罐车阀门不够严密，很容易导致异物进入油罐车，当被污染的油液进入设备的液压系统时，会加剧堵塞、磨损、腐蚀等问题。活塞杆是液压驱动系统中的一个重要结构零件，由于工程机械长期、高负荷的运行且使用环境比较恶劣，活塞杆内很容易堵塞异物而影响活塞杆的正常工作。如果未将安全壳或防尘罩添加到活塞杆的位置，将增加活塞杆的磨损和腐蚀，进而导致液压传动系统故障。
2.2维护原因
在完成建筑设备的设计和制造后，在工厂生产并检测其运行能力，并在一系列质量检查后投入使用。在可以确保在工厂液压传动装置的个别部件和部件的运行参数、状况令人满意，且工程机械设备运行足够长的试用期后，质检员会对其进行一系列的检测与评估工作，并结合使用的实际状态给出产品报告。对于细节部件出现磨损、腐蚀损伤等特定问题在这种情况下，如果是在工程机械液压驱动系统服役过程中产生的，则应更换质量不达标零件，在出厂前大大降低工程机械液压系统的故障率。
3液压系统装置检测与故障诊断的常用方法
3.1动态信号在线检测与故障诊断
动态信号在线检测是机械液压系统最常用的智能故障诊断技术之一。通过液压系统液压元件及一些重要的元件各个部位安装的智能传感器对液压元件噪声、振动、运动速度、温度、流量、压力等进行在线信号监测。监测到的信号通过互联网传输给综合管理中心。管理中心实时获取系统元件运行的各项参数，通过对信号的信息及处理来识别和诊断液压系统运行的故障。智能传感器的主要目的是获取信号、滤波等，综合系统则通过A/D转换及条例来调整和处理故障。动态信号在线监测的优势在于能有效地确保液压系统故障诊断的真实性、精准性，为故障识别和处理提供可靠决策依据。
3.2模糊诊断
机械液压系统的运行处于一个不确定的状态下，因此其动态信号也存在不确定性和模糊性。要实现对同一机械液压系统同一元件不同工况下运行状态的精准识别，就需要借助模糊分类和模糊推理，在模糊逻辑和模糊诊断的基础上来描述系统非线性特征的故障问题。如液压元件磨损状态、压力高低、偏心问题、振动强弱问题等。
3.3专家系统诊断
专家系统是一种基于人类专家符号推理的逻辑来识别和处理系统元件故障的方式。根据机械液压系统中的液压元件存的基本性能存在一定的共性的特征，可以对液压系统进行专家推理和解释。为系统设定IF＜条件A＞、THEN＜动作B＞，根据系统数据库中载入的专家知识，来解释液压系统元件不同伺服阀结构的故障，从而实现对相似故障更加精准化的识别和诊断。
3.4神经网络系统诊断
神经网络系统是基于人的大脑神经元结构建立的一种非线性动力学结构。它有简单的非线性单元关联而成，可适用于处理复杂的、大规模的、较差的信号类型。在管理系统中输入被诊断对象的特征值，系统就会自动输出可能发生的故障。由于神经网络系统不具备驾驶功能，在液压系统故障诊断中可以与专家系统相结合，来提高对复杂故障、交叉故障原因表达的精准性。
3.5仪表法
测量仪表的方法是检查整个系统中的单个仪表和设备。如果在多个测量点发现故障，如温度、压力、流量等问题，则能够简单地分析得出缺陷故障。如果液压系统有问题，通常系统各关键点的流量、压力或温度与设计值会有较大偏差，从而断定是哪部分器件或系统出现问题。
4在油液理化性质检测中的应用
机械液压系统不同类型液压元件的相对运动部分采用的金属材料和非金属材料不同。材料的金属元素变化表示相同液压元件发生了磨损，非金属元素含量的变化表示液压系统磨损情况和密封状态的变化。对于油液而言，金属材料与非金属材料元素含量的变化，还代表液压油段监督、黏度等理化指标的变化。为机械液压系统根据专家经验建立专家推理机制，使其与液压系统液压元件状态参数数据库相关联。利用专家推理机制，系统就可以根据液压元件状态参数的变化来分析和判定油液是否发生磨损、系统温度过高等故障。当专家系统自动诊断到金属元素含量增加，可以判定为液压元件发生磨损。其油液中金属元素含量浓度越高，表明液压元件磨损程度越深。当专家系统自动诊断到油液黏度的变化，表明油液可能存在水分侵入，或油液系统温度过高的问题。诊断出油液异常，可以为机械液压系统故障的精准诊断提供更加全面的、可靠的识别依据。
结语
液压系统技术在工程中的大量使用，会大幅提高工程机械的工作效率与质量，并提升技术开发与维护的难度。为了保证工程的正常运作，要深入研究该领域，在实践经验的基础上，以理论指导为依据，通过先进的手段精准定位故障原因，科学、有效地维护工程机械，使其工作效率进一步提高，从而保障生产运营的顺利进行[2]。
参考文献
［1］王国聪.探析工程机械液压传动系统故障的原因［J］.山东工业技术，2019（6）：47.
［2］高茂.常用工程机械液压系统故障诊断与维护研究［J］.中国设备工程，2019（7）：61-62.