矿山机械液压系统的故障诊断

学术论文 2018-07-10 08:28:57
  对矿山机械的应用可以在一定程度上提高对我国矿产资源的开发和利用率,对矿业生产实现现代化的进程具有一定的促进作用。液压技术的广泛应用解决了在采矿工作中遇到的诸多难题,但是由于很多原因,使得矿山机械液压系统经常会出现故障。但是由于液压系统的自身特点,出现故障的地方较为隐蔽,这就给相关的工作人员提出了一个难题。所以,做好液压系统的故障的诊断和维修工作是至关重要的。 
  1 矿山机械液压系统常见故障 
  要想深入地了解矿山机械液压系统的故障问题,就要在具体的时间和相关的调查中加以总结。主要表现在以下几个方法: 
  1.1 系统无压力或压力不足 
  如果出现油箱的位置过低、油液的黏度过高或者油泵出现堵塞等现象都会产生泵不供油的现象。有时候如果油泵的电机发生了故障或者是泵的转向不对,造成的后果将更为严重。这些原因都会使得矿山机械液压系统出现故障;如果发现主油路压力过低,要首先考虑到是否是接头或是密封处发生泄漏、油温过高或者是阀工作的失效问题。 
  1.2 执行机构运动速度不够、爬行或完全不动 
  若出现这些现象肯定是由于机械的摩擦力发生了变化、有多余的空气进入或者是系统压力不足等原因。充分认识到这一点就会对液压系统出现问题时,不至于盲目的进行找原因,而是有具体的指向,给机械故障的诊断工作带来一定的便利。 
  1.3 温度过高 
  出现温度过高现象无疑是因为油的粘度过高或是有杂物对冷却器堵塞。如果之前对油泵进行了修理,就要考虑是否是修理后的性能不够高或者是对压力的调节过大。 
  1.4 压力或流量的波动 
  压力或者流量的波动是较为常见的故障之一。需要考虑的因素是加工装配出现了误差、控制阀的阀芯出现震动现象或者是油液的惯性问题。 
  1.5 泄漏 
  主要原因有:(1)密封失效或接头松动;(2)阀等元件工作失效;(3)相对运动表面磨损严重;(4)油温、压力过高。此外,机械在工作的过程中会出现严重的振动和噪声;液压冲击、液压卡紧或是气穴与气蚀等故障。要针对具体的故障找到具体的原因,才能采取有效的方法来进行诊断和维修。 
  2 故障诊断技术及应用 
  2.1 主观诊断技术 
  主观诊断技术是较为常用的技术之一,相关的维修人员在发现机械设备发生故障的时候仅仅利用简单的仪器或是凭着个人的丰富经验来对故障进行判断,不仅方便快捷而且速度较快。但是其可靠性不高,容易出现误差。其中包括:直觉经验法、参数测量法和逻辑分析法等等。 
  直觉经验法主要是指维修人员通过自身的经验来进行故障判断,采用看、听、摸、闻、问等方式来判断故障出现的具体位置和原因。对执行元件、液位高度以及泵、马达等设备进行细致的观察和分析。 
  参数测量法是对故障发生时,各项设备的参数进行测量,然后和正常的参数数值进行对比,找出其中的不同,从而准确的判断故障产生的部位和原因。这种方法对在线监测和定量预报等工作中较为常用。 
  逻辑分析法主要是对元件、系统和设备之间的关系进行分析,并且通过对液压的图示和元件结构进行研究,进而找到各个设备间的逻辑关系,发现故障发生的部位。 
  2.2 仪器诊断技术 
  仪器诊断技术的运用给机械液压系统的故障诊断工作带来了很多的便利,同时也能够有效地提高了诊断的正确度。在进行仪器诊断的过程中,要首先对系统的流量、温度、噪声等各个因素进行测量,然后选取适当的仪器进行诊断,通常的诊断仪器有多种型号,不同类型,而且诊断的方法也分很多种,包括诊断之后要进行一些数据的记录,其记录方法也要选取最优的,通常有铁粉记录法等,这种方法较为普遍,通常通过铁粉记录上的磨损粉末大小和颜色等,来有效地判断系统的磨损程度。进而找到科学合理的维修方法。 
  2.3 数学模型诊断技术 
  数学模型诊断技术主要是指数学的手段来对系统的某些部位的幅值和频率进行测量,找到其间的相互联系,然后进行测量和分析这些信号来对故障源进行判断和诊断。实际上主要是也传感器技术和动态测试技术为主要手段,采用基本的诊断技术。这种方法和其他的方法比较起来较为科学。 
  2.4 智能诊断技术 
  指模拟人脑机能,有效获取、传递、处理、再生和利用故障信息,运用大量独特的专家经验和诊断策略,识别和预测诊断对象。目前研究最活跃的是专家系统和神经网络,使故障诊断智能化,具有广阔发展应用前景。基于人工智能的专家诊断系统,是通过计算机模仿在某一领域内有经验的专家解决问题的方法,将故障现象输入计算机,计算机根据输入现象及知识库中知识,按推理机中存放的推理方法,推算出故障原因,并提出维修或预防措施。人工神经网络是模仿人的大脑神经元结构特性,利用神经网络的容错、学习、联想记忆、分布式并行信息处理等功能,把专家经验输入网络,通过对故障实例和诊断经验的训练学习,依据一定的训练算法,得到最佳接近的理想输出。 
  我国目前矿山机械液压系统的故障诊断和维修技术还相当落后,大多仍为计划预防维修或故障发生后修理,重使用轻维修,虽有一些液压系统测试仪器投入使用,但故障诊断仍以经验为主,对现场维修人员个人专业知识与实际经验的依赖度较大。由于矿山设备工作状态的多样性及液压系统的愈加复杂,在生产实践中还应该积极研究与应用多种现代先进诊断术。随着诊断技术智能化、高精度化、不解体化,矿山机械液压系统故障诊断的准确性、快捷性和便利性必将大大提高。 
  3 做好故障诊断工作的注意事项 
  3.1 熟悉液压元件的工作特性和液压系统的结构、工作原理,掌握液压元件、辅件、系统的配置关系及工作条件和环境要求。 
  3.2 建立健全设备技术状况检查、维护、修理制度和故障技术档案, 积累数据和设备运转纪录。 
  3.3 熟悉各类液压元件的故障现象及故障检查方法,同时要有一定的现场实践经验和设备管理知识,在实践中总结提高。 
  3.4 熟悉和运用液压系统故障诊断分析方法并合理选用,具备必要的检测仪器和一定的检测手段,注意学习和应用现代先进的诊断技术。 
  结束语 
  综上所述,由于矿藏的开发和利用工作的环境和条件较为复杂,矿山机械液压系统再长时间工作的状态下会出现各种各样的问题。产生其故障的相关问题上文中已经进行了一一的分析,而且对故障进行分析和判断的方法也很多,所以相关的工作人员要根据实际情况采用不同的方法来对系统的故障部位进行有效地诊断和维修。这样才能提高矿山机械设备液压系统的工作效率。 
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