沥青混凝土摊铺机液压系统的计算机故障诊断.docx

沥青混凝土摊铺机液压系统的计算机故障诊断 随着 20 世纪 30 年代以来液压技术的广泛应用，以及 60 年代故障诊断技术的出现，故障诊断技术在液压系统中的应用得到了很快地发展。从技术上讲，这段时 期内的发展经历了三个阶段：简易诊断技术，故障测试仪技术，计算机故障诊断技 术。简易诊断技术又称主观诊断法，它是基于故障诊断人员的看、听、摸、闻、问等主观因素较强的基础上对液压系统故障进行诊断。这种方法只能定性地判断液压 系统某处的故障情况，准确性较差。后两种诊断技术都是在电子技术和计算机技术 发展的基础上所出现的，又称客观诊断法，都能较准确且定量地对系统中某处运行 状态进行监测，从而判断故障情况。但是，利用故障测试仪对液压系统进行诊断时， 必须事先连接到被测试部位，诊断工作较繁琐。为克服这种不足，故障诊断领域出 现了计算机诊断技术。本文是基于这种背景下，结合镇江路面机械总厂现有的LTL4500 型沥青混凝土摊铺机故障诊断方法，探讨该摊铺机液压系统计算机辅助故障诊断技术。 摊铺机液压系统 该摊铺机液压系统分为振动器回路和油缸回路，为便于诊断系统的设计，以图 1、图 2 分别表示振动回路系统和油缸回路系统。 液压泵是双联定量齿轮泵，由发动机三角皮带驱动。靠近皮带轮一端的泵供振动器回路，外侧泵供油缸回路。回路中液压马达和液压油缸全由电磁阀控制。 振动器回路由电磁溢流阀、单向节流阀和两只串联的液压马达组成。油缸回路由行走离合器油缸、料斗油缸、枢轴油缸、送料离合器油缸、熨平板伸缩油缸、熨平板料门油缸、溢流阀及行走制动器等元件组成，各油缸的工作由三位四通电磁阀或二位四通电磁阀进行控制，从而满足各种动作需要。为便于诊断系统的分析和设计，对油缸回路进行简易处理，本文仅以伸缩油缸回路进行设计(其他油缸回路的 故障诊断情况与伸缩油缸相似，只需在相应的液压油缸位置安装传感器即可)。 现有故障诊断方法和维修对策 无液压油输出，系统不工作 检查液压泵是否旋转；油箱油液是否足够；吸油滤油器和管路是否堵塞。 检查吸油滤油器真空表，压力在 25kPa 时更换滤油器；在压力回路上测压力， 如压力很小，检查更换溢流阀。泵不排油，更换泵或管路；压力波动，排除吸入管进气现象。 输出液压油达不到预定参数 检查各支管压力和油泵输出压力以及测量油泵和马达的转速。接压力表测压力，若泵、马达损坏则进行更换。 油温过高 检查油箱内油量；滤油器滤芯污染情况；泵和马达运转状态。 补充加油；更换滤油器滤芯；检查溢流阀工作情况，视情况对其进行更换；更换泵和马达已损部件。 噪音大 检查油箱中的油是否有气泡产生；管路固定处是否松动；泵和马达工作状态。油不足补充加油；加固松动连接处防止共振；元件损坏应及时更换；排除液压 回路中的气体。 上述诊断方法及其措施表明，该厂所采用的液压系统故障诊断方法较原始，多数采用的是诊断人员的主观判断能力，如看、听等。这类方法不仅诊断误差较大， 而且效率低、劳动强度大，已越来越不适应现代化技术发展的要求。 计算机故障诊断系统 计算机故障诊断技术又称状态监测与故障诊断技术。针对液压系统，采用这种 技术可以在线实时地了解系统的运行状况，判断出故障的部位和原因，并能在一定 程度上预测出液压系统未来的工作性能。当然，为了较准确地查找故障原因还需依 靠有丰富实际经验的液压领域专家分析和判断。如果把专家和知识以库文件形式表 示出来，再配合数据库和一定的规则，同时依靠具有人工智能的计算机来实时完成， 就构成了故障诊断专家系统。由于该诊断系统较简单，考虑到开发费用和周期，采 用简单形式的计算机故障诊断系统较为合适。 积累多年故障诊断人员的工作经验，总结了以下几种诊断方法：方框图法、鱼刺图法、液压系统原理图法和逻辑流程图法。这几种方法都能较好地完成对液压系统故障的诊断，但逻辑流程图法能更好地适用于计算机故障诊断系统。 诊断系统硬件设计 为充分对系统进行状态监测和故障诊断，所需采集的参数有压力、流量、转速、位置和液位等。这些传感器通过转换器与计算机相连，从而完成对监测信号的采集， 具体硬件系统原理如图 3、图 4。其中图 5 是从计算机对现场工作状态监测角度显示了诊断系统原理框图。 诊断系统软件设计 同通常系统的故障情况一样，液压系统某处的故障也是通过相应的征兆表现出来的，但后者的故障具有传递性特点，即某个元件造成的故障往往影响到其他部位的液压元件或机械装置；再考虑到故障和征兆的复杂对应关系，这就造成了液压系统故障诊断的困难和诊断软件上的繁琐。考虑到既要说明问题，又要避免重复，此处以两种故障征兆着手采用逻辑图法来分析对应的故障源。一种是以振动器回路油温过高征兆为例说明，另一种采用液压缸无动作征兆来进行分析，最后综合全部故障情况给出软件流程图。 油温过高故障征兆 液压系统是以油液作为工作介