液压系统故障诊断技术的现状与发展趋势

李鹏

河钢集团宣钢钢业公司 河北张家口 075100

由于液压系统结构复杂，其内部状态又难以观测，给液压系统运行状态的监测带来较大的困难。此外，由于液压系统易发生故障，且故障具有隐蔽性、机电液耦合性、交错性、随机性强等特点，给液压系统的故障诊断、定位和排除带来了极大的挑战。为此，液压系统的状态监测与故障诊断技术渐渐发展并得到广泛应用，它的意义在于既可以实时监控液压系统的运行状态，又可以快速准确地确定系统故障的部位并提出相应的维修维护策略，从而有利于快速准确地排除故障，确保液压系统的安全运行，减小维修维护的人力物力，缩短液压系统停用维修的时间，提高系统的使用效率。

1 液压传动系统的工作原理

液压传动系统在实际工作中，主要依靠液压泵的作用来实现运转。通过系统内部各元器件的共同作用，将液压能向机械能的转变，进而带动系统运做。液压系统在正常运转，实现能量的传递过程中，需要借助液压介质来发挥作用，而系统特有的辅助元件、执行元件、控制元件等为液压系统的有效运转提供了传动途径，确保了系统功能稳定性。液压传动系统优于其他传动方式的特点就是可以输出大的能量，能实现低速大吨位运动，且系统本身结构紧凑，体积小便于安装，调速方便，易于操作，有利于实现自动化操控。但液压传动系统在实际运行中，容易受液压介质的影响产生故障，以及传动过程中引发能量损失，不适宜实现远距离运动，且故障发生后，由于引发故障原因具有多样性，不易查找故障原因[1]。

2 液压故障诊断技术的方法

2.1 智能诊断技术

此项技术主要是把人工智能技术合理的融合到液压故障诊断系统当中，这是电脑和液压系统孤战诊断这两项技术在有效融合后所形成的效果。液压系统故障智能诊断系统主要是通过系统来对人的思维进行效仿，并对问题进行研究。另外，和人脑相比，其思维能力更强，所以能够更好的对液压系统故障采取诊断。

2.2 主观诊断法

①感官诊断法。此方法简单便捷，大致可分为以下四个步骤：首先，工作人员需对液压系统的有关运动构件、所需油液、构件接头等进行观察，确保运动构件无跳动、冲击等异常，保证油液质量、需求量等满足液压系统的要求，同时确保系统构件的接头、结合面、密封处等处于正常工作状态。其次，检修人员需密切关注液压系统工作时发出的噪声、冲击声和撞击声等，根据系统工作发出的声音判断系统连接处的工作状态。再者，检修人员应加强与设备操作员的沟通和交流，最大程度上了解液压系统有关设备平时的工作情况，例如耗油量、更换过滤芯的时间等，借此了解液压系统在发生故障前后的工作状态。最后，检修人员应通过实际触觉加强对液压系统的了解。例如，检修人员可通过触摸泵体、油箱外壁等方式感受设备工作的具体温度、振动幅度等，将触摸结果和设备正常工作状态下的结果进行对比以判断液压系统出现故障的具体部位和原因。②逻辑逼近分析法。当液压系统中某一设备或元件发生故障时，一系列元件往往会随之发生异常。因此，检修人员可根据液压系统的设计图，通过一定的科学思考判断可能出现系统故障的地方，以此减少对整个系统设备元件的怀疑，逐渐缩小故障排查的范围以尽快找出故障区域。③参数测量比较法。此方法主要是检查液压系统中有关设备的工作参数，并将此参数和正常工作情况下的参数进行对比，借此找出不符合正常工作情况的液压元件从而判断出液压系统故障所在。该方法常利用液压诊断器对相应的工作构件进行诊断。此外，主观诊断法还包括鱼刺图法、方框图法等[2]。

3 故障诊断技术未来发展趋势

3.1 融合多种智能故障诊断技术

随着科技的迅速发展衍生许多新的诊断领域，从单一学科到多种学科的交叉糅合，将多种的诊断技术相结合的混合诊断系统是智能故障诊断研究的一个发展趋势。融合的几类形式：专家系统与人工神经网络相结合，CBR与基于规则系统和神经网络相结合，模糊逻辑、神经网络与专家系统的结合等。

3.2 智能BIT技术研究

BIT即机内测试技术，就是系统和设备内部提供故障检测和隔离的自动测试能力。该技术发展方向主要有两个方面：与ATE逐步融合，成长为具有诊断能力的智能化监控系统，可实现最优设计、信息获取、分析处理、综合决策；与IT相结合，使未来IT系统成为一个集检测诊断、隔离定位、控制保护于一体机电系统。它既丰富了电子设备的可靠性和检测维修能力，又能简化维修，降低成本，具有很好的应用前景。

3.3 基于internet的远程协作诊断技术研究

随着微电子、计算机、智能技术和网络技术的发展，基于因特网的设备故障远程协作诊断的研究成为故障诊断技术一大趋势，亦是人工智能领域的关注点。基于internet的远程协作诊断技术需要具备三点第一，若干台中心计算机作为服务器，在关键设备上建立状态监测点，采集数据；第二，建立分析诊断中心，提供远程技术支持和保障；第三，将诊断技术与网络技术相结合，实现数据信息、诊断技术的网络共享，使传统诊断技术在网络上远程运用。

4 结语

通过对液压传动系统常见故障进行诊断，我们知道引起其故障产生的原因是多方面的，我们只有不断提高实际工作中的故障检测技术水平，创新检修技术，形成一套科学合理的故障诊断体系，根据不同的故障类型针对性的采取有效措施进行故障排除，才能实现液压传动系统的健康运转。