工程机械液压统故障监测诊断技术现状分析及发展前景.doc

工程机械液压系统故障监测诊断技术现状分析及发展前景 G.n9yiYuJishu三圣主童 工程机械液压系统故障监测诊断技术现状分析及发展前景 雷万伦 (长江重庆航道工程局,重庆400060) 摘要:简述了我国工程机械液压系统故障监测诊断技术的发展现状,具体分析了工程机械液压系统的故障监测诊断技术,并对其发展前景 作出展望. 关键词:工程机械;液压系统;故障监测诊断;发展 1我国工程机械液压系统故障监测诊断技术发展现状 2O世纪6O年代开始出现液压系统故障诊断技术,不过诊断的 方法通常是根据测量系统的振动,流量以及压力等直接参数以及 相关信号的处理进行的,直NA.九十年代,液压系统故障诊断技 术,尤其是人工智能诊断技术才开始得到空前的发展.尽管国外在 液压系统故障监测诊断方面已经有了几十年的发展,但是我国在 这方面的起步却相对较晚,不过发展却非常迅速.因工程机械液压 系统有着结构复杂,种类繁多,确定性与随机性因素交错结合的特 点,所以液压系统所发生的故障也具有一定的隐蔽性与渐变性.当 前工程机械液压传动系统的故障诊断主要包括2大类,即基于传 递函数的故障诊断技术以及基于人工智能的故障诊断技术,而人 工智能诊断技术又有神经网络与专家系统2个分支.不过基于传 递函数的故障诊断技术,因为液压系统的故障征兆和原因之间呈 现出非常复杂的非线性映射关系,简单的函数无法将二者的关系 准确描述,因此在经典故障诊断方面存在一定困难;而基于人工智 能的诊断技术又因为获取专家系统知识比较困难,所以在推广应 用方面存在一定局限性. 近几年来,国内很多大学及科研机构都在这一领域进行了大 量的理论,实验研究,比如浙江大学,吉林大学,西安交通大学,华 中科技大学等,都是这其中的代表者,他们着重研究电子监控,远 程监控以及故障诊断系统,为机械液压系统的故障监测与诊断作 出了突出的贡献.还有一些企业公司也开发出了汽车黑匣子信 息监测系统,这种系统应用于工程车辆,可以对工程车辆的运行状 态实时监测,并将获取的监测信息详细记录,存储,不仅保证了车 辆的运行安全,而且管理者可根据系统所记录的详细,可靠的信息 数据,进行运营管理,大大提高了工作效率.此外,很多企业在工程 机械电子监控系统方面也投入了很大精力,比如山河智能,中联, 徐工,福田,柳工等公司,特别是广西柳工公司,研究出智能型工 程机械故障诊断与远程服务系统,该系统广泛应用于各种工程机 械,若将工程机械安装上该系统后,无论它在世界任何地方工作, 只要开通远程服务系统,生产厂家的专家系统就能实现对机械工 作运行状态的实时监控,一旦出现机械故障,生产厂家则能及时会 诊,在最短时间内提出具体解决方案,尽快排除故障,并将用户所 需更换的机械配件及时送达工作现场. 2工程机械液压系统故障诊断技术 2.1基于液压装置信息检测 该技术的主要特点是对设备的运行工况进行监视,检测设备 的特征信号,并对其分析处理,然后根据特征信号进行故障诊断. 2.1.1在线检测动态信号 液压系统主要的动态参数,比如温度,元件运转速度,振动,噪 声,压力,流量等,均可利用传感器感应到所传递的信号后进行在 线的实时检测,比如滤波或者放大等信号调理或者A/D转换等 等.动态信号的在线检测不仅可检测整个系统的特征参数,还可对 单独某个液压元件进行特征参数的检测.动态信号的检测是整个 故障检测过程中的重要一环,在该环节所获取的信号必须要求其 准确,真实,实时,因此传感器的选择,设计与安装等非常重要,从 擦与加工刀具的损耗有着重要的意义,具体可以分为以下方面: 1)切削液种类的合理选择.在高强度高Cr钢油井管数控加工 环节中,受切削温度高,压力大以及摩擦损耗严重等实际加工特性 的影响,切削液不能直接用于数控加工,而应该添加浓度控制在 10%～12%之间的挤压型乳化液作为切削液性能提升的关键优化 手段.2)切削液使用方式的合理选择.喷雾装置通过对空气的合理 压缩将切削液进行雾化处理,使高强度高cr钢油井管材料在切削 过程中能受高温影响迅速汽化,可将这些加工材料表层的热能及 时吸收,使其能及时冷却,进行下一操作步骤的实施,并以此提高 整个高强度高cr钢油井管数控加工的作业效率. 4高强度高Cr钢油井管数控加工技术的发展趋势 大量的实践研究结果表明,高强度高cr钢材料自身具有的高 屈服能力,高可塑性,使得数控加工环节中的加工刀具在整个运作 环节的温度,湿度,制约下的持续作业效率受到影响,并极易发生 磨损,崩刀现象.这就需要相关工作人员在高端科学技术发展的带 动下,对切削刀具相应技术与材质作出发展预测,以此提高刀具的 使用寿命周期,降低数控加工运行成本.具体可分为以下几点: (1)涂层多元化发展.硬质合金刀具材质在与高强度高Cr钢 材料直接基础面上的涂层保护膜是降低