工程机械故障诊断的新技术和方法

杨根齐

（中国江西国际经济技术合作公司，南昌330038）

工程机械故障诊断的新技术和方法

杨根齐

（中国江西国际经济技术合作公司，南昌330038）

随着科学技术的不断发展，工程机械设计越来越复杂，工程机械故障诊断的难度越来越大。工程机械在运行中，一旦发生了故障，不仅会给企业造成严重的经济损失，还会导致灾难性的人员伤亡。因此，相关部门一定要注重工程机械故障诊断。论文主要分析了工程机械故障诊断的新技术，并重点讲述工程机械故障诊断的方法。

工程机械；故障诊断；新技术；方法

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.11.164

1 引言

众所周知，工程机械作业一般都是在露天环境下，工作条件相当恶劣，如果发生机械故障，会严重影响工程进度。因此，相关部门应该加大对工程机械故障诊断技术的研究，和技术资金的投入力度。目前，我国现有的工程机械故障诊断新技术有：振动监测诊断技术、油液分析诊断技术、温度监测诊断技术和其他无损检测技术。机械故障的诊断方法也在不断进步，所以相关部门应不断提高工程机械设备运行的可靠性和安全性，从而降低工程机械故障发生的机率。

2 工程机械故障诊断的新技术

2.1 振动监测诊断技术

从目前我国工程机械故障诊断的现状来看，振动监测诊断技术是工程机械故障诊断的一种新技术。振动监测诊断技术是指通过检测设备的振动参数和相关特点来分析机械设备的运行状态。工程机械在运行过程中都会产生振动，而振动信号蕴含了设备故障的准确信息[1]。相关负责人在检查工程机械设备运行时，一定要重视振动的特征，因为振动特征的表现就是设备运行状态好坏的标志。振动特征参数是工程机械部位中非常重要的内容，振动特征参数包括加速度、位移、速度、相位值等。

2.2 油液分析诊断技术

工程机械设备在运行过程中会伴有磨损，长时间的磨损会出现大量磨屑，这些磨屑会以悬浮状态存在于润滑油或工作油液中。目前，我国油液分析诊断技术主要包括2种，即铁谱分析技术和光谱分析技术。这2种诊断技术都被广泛应用到企业的工作中。其中铁谱分析技术主要被应用到了发动机液压系统的故障诊断中；光谱分析技术的诊断速度非常快、主要适于用磨屑粒径很小的磨损状态分析中。

2.3 温度监测诊断技术

在工程机械运行中，温度与其运行状态有着非常密切的关系。温度不仅是引发工程机械故障的重要因素，又是表征故障的一个特征参量。针对工程机械的液压系统来说，液压系统在运行中会产生高温，一旦温度过高就会严重影响零件的性能，从而给企业造成严重的经济损失。因此，在检查工程机械

设备时，相关负责人可以根据温度的变化来识别系统的运行状态。工程机械工作一般都处于暴晒或雨雪天气中，恶劣环境的温度会严重影响工程机械设备的温度，因此，在故障诊断中，相关负责人应该对测量数据进行修正，以减少温度带来的误差。通常情况下，我国使用的接触式测温仪主要包括热电阻、红外非接触式测温等[2]。

2.4 无损检测技术

目前，我国工程机械故障诊断最为常见且应用领域最广的技术就是无损检测技术，无损检测技术是对设备零部件进行非破坏性检测，从而发现设备的缺陷，保证工程机械的正常运行。

3 工程机械故障诊断的方法

3.1 人工直观诊断法

目前，人工直观诊断法是最直接的工程机械故障诊断方法，人工直观诊断法主要包括眼看、手摸、耳听。

3.1.1 眼看

（1）工作人员应该观察设备的各种信号和熔断器等的外观征兆，然后根据外观来判断设备是否有故障；（2）通过查看工作装置的不同工况作业力量来判断液压系统油液的具体情况；（3）相关负责人要定期查看油液的表面粗糙度和油量的黏度，然后再决定是否更换使用油液；（4）定期查看设备的液压缸，看液压缸的振动频率是否稳定，从而判断其是否有故障[3]。

3.1.2 手摸

（1）故障诊断人员应该用手触摸油箱、电动机等各个部件，通过人体的感觉来判断工程机械设备是否有故障。正常的工程机械设备在运作时温度不会超过80℃，当用手触摸设备停留10s时感觉到烫手，就可以判断设备温度在80℃以下，如果用手触摸马上就有痛感，就能判断温度在80℃以上，此时，说明工程机械设备出现了故障。（2）还可以通过触摸输油管来判断设备故障。（3）通过触摸设备的各个部件，比如挡铁、微动开关等，如果有松动，刚可以判断设备出现了故障。（4）用手触摸高压油管，充分掌握柴油机燃料供给系统的脉动情况，判断设备是否存在故障。

3.2 测量法

测量法是目前我国工程机械故障诊断的一种比较常见的方法，测量法的操作非常简单。针对工程机械的电气系统故障，能够采用的测量方法有很多，其中包括电流表法、万用表法、电笔测量法等。针对工程机械液压系统的故障，可以采用的测量方法也有很多，其中包括测量液压系统的流速法、测量液压系统的压力法、通过测量液压系统液压油的温度高低等，以此来判断工程机械设备是否存在故障。测量的目的是判断设备的各个零部件是否完好、线路是否通断正常等。

3.3 试验法

外观检查只能检查一些常见的故障，但是无法确定故障的具体位置，因此，要想找到故障的具体点就应该根据电路图，采用分步通电试验的方法来判断故障的具体位置。（1）应该从控制电路查起，当操作任意一个按钮时，该设备中的继电器会按照指定的动作进行工作；（2）如果设备处于正常的运行状态，顺序动作到一电器元件时，发现所做的动作不符合相关程序要求，就能直接判断该设备的电力是否存在故障；（3）在该设备中应该逐一排查故障，采用合理的措施进行处理，从而保证工程机械设备的正常运行。

3.4 查阅资料法

在工程机械故障诊断中，查阅资料法也属于一种很重要的故障诊断方法。（1）相关故障诊断人员在对设备进行检查前，应该查阅一些设备的相关资料，比如，设备的说明书、零配件规格标准、维修保养台账等，然后充分了解设备的各项性能；（2）要认真查阅设备的履历书，充分了解设备的调运记录、技术改造记录、封存启封记录等相关内容，从而为准确的判断设备故障做好准备。

3.5 基于神经网络的故障诊断方法

神经网络是一种比较先进的信息处理系统，它是按照我们人类的大脑设计的，神经网络具有对工程机械故障联想记忆、相似归纳能力。在进行工程机械故障诊断时，神经网络系统能够通过自学来不断调整权值，从而提高故障诊断的正确检测率，降低误差。

4 结语

综上所述，工程机械故障诊断是一项非常系统且技术性要求很高的工作，针对工程机械故障频发，相关部门要想提高工程机械故障诊断水平，降低工程机械事故发生机率，就应该加大对工程机械故障诊断技术的研究力度，保证工程机械设备运行的安全性，从而提高工程机械故障诊断水平。

【1】赵志宏.基于振动信号的机械故障特征提取与诊断研究[D].北京：北京交通大学，2012.

【2】唐宏宾.混凝土泵车泵送液压系统故障诊断关键技术研究[D].长沙：中南大学，2012.

【3】李晓鹏.全液压挖掘机故障诊断专家系统[D].哈尔滨：哈尔滨工程大学，2005.

New Technology and Method for Fault Diagnosis of Construction Machinery

YANG Gen-qi
(China Jiangxi Cooperation for International Economic and Technical Cooperation,Nanchang 330038,China)

With the continuous development of science and technology,the design of engineering machinery is more and more complex,which brings great difficulty to the fault diagnosis of construction machinery.Construction machinery in the specific operation,once the failure occurs, not only will cause serious economic losses to enterprises,but also lead to catastrophic casualties.Therefore,the relevant departments must look at the construction machinery fault diagnosis.This paper mainly analyzes the engineering machinery fault diagnosis of the new technology,and focuses on the construction machinery fault diagnosis method.

construction machinery;fault diagnosis;new technology;method

TH17；TU607

B

1007-9467（2016）11-0138-02

2016-09-28

杨根齐（1983～），男，江西樟树人，工程师，从事设备管理研究。