矿山内燃机械设备故障诊断方法探讨

周 波（凉山矿业股份有限公司，四川 西昌 615100）



矿山内燃机械设备故障诊断方法探讨

周 波
（凉山矿业股份有限公司，四川 西昌 615100）

摘 要：露天矿山内燃机械设备因其工作环境恶劣，设备长期高负荷的运转，使得矿山内燃机械设备的故障率提高。而内燃机械设备一般机构复杂、精密，一旦出现设备故障，技术管理人员需要对设备故障进行准确诊断，因此通过科学故障诊断技术与有效的故障诊断方法对矿山机械设备的故障进行诊断，判定故障位置和原因，以便对其进行及时的检修。本文对矿山内燃机械设备的故障诊断方法结合实际故障排除经验与实例进行了探讨，希望能够在一定程度上指导现实工作中的故障诊断与维修。

关键词：机械设备；维修；诊断

0　前言

凉山矿业公司是西南最大露天开采铜矿山，使用的内燃机械设备种类、型号繁多，有矿用汽车、推土机、装载机、液压挖掘机等，其露天作业现场凹陷严重、运距远、坡道长、气温高，作业环境十分恶劣。矿山内燃机械设备经过长期使用后，技术状况将逐渐变坏，出现动力性下降、可靠性降低和故障率增加等现象，各类设备故障的发生使设备操作人员、修理人员与设备技术管理人员应接不暇。

在生产工作中由于操作人员与维修人员文化素质不太高，许多人没有经过系统、专业的技术培训，使操作人员与维修人员只会正常操作设备以及被动的检修设备，对设备的构造、原理掌握不多，大多数维修人员都仅注重维修，对设备故障往往是依据操作人员的报修和自己的修理经验进行修理，对设备出现的复杂、疑难故障不能准确判断，造成人力、物力和时间的浪费。因此作为技术管理人员不仅要了解故障发生的真正原因，还要掌握科学的、系统的设备故障诊断方法，从而快速、准确的排除故障。

在生产工作中，对内燃设备出现的故障，特别是复杂、疑难故障，根据工作实践中的总结和归纳，我们可通过以下几种方法较为快速、正确的诊断出设备故障。

1　顺序检查排除法

以设备构造、原理为基础，结合故障现象，对设备故障进行分析，从而较为直接、快速的找出故障点。

液压传动在矿山内燃机械上使用广泛，当液压系统出现故障后，一般可根据内燃机—液压泵—控制阀—辅助元件—执行元件的顺序，来逐步判断故障。 同时采用看、听、摸、闻及压力测试。看，先将发动机熄火，对工作液压系统及其元件进行观察；检查液压油箱的油位是否正常；观察液压油是否有气泡，油液有无变色；拆下液压油过滤器查看有无异物；检查所有管路、接头是否有渗漏和损坏；观察液压运动部件是否有异常抖动。听，聆听液压油泵、油缸、各部液压阀体是否有异响。摸，用手触摸液压泵、阀、油缸等温度是否异常。闻，是辨别液压油是否变质、失效。有时采用总成互换也是一种行之有效的方法。压力测试是一种及其有效的做法，因为任何液压系统故障都会伴有压力异常。

在工作中一台装载机出现铲斗举升无力，动作缓慢的故障，修理人员根据平常的经验，判断工作油泵损坏，更换新油泵后，故障依然，于是又更换工作分配阀，故障仍未排除，我到现场后根据装载机液压系统工作原理的顺序从液压油箱开始检查，结果发现从液压油箱到工作油泵的软管严重老化变软，当驾驶员发现铲斗举升动作缓慢时，本能的加大油门，工作油泵转速也随之提高，该软管也随之变形，通过软管的油量变小，更换该软管后故障消除。修理人员在面对故障时未能按设备工作原理进行分析和逐步检查就根据个人经验贸然更换备件，造成了不必要的人力物力浪费。

2　外围检查排除法

在生产过程中，矿山内燃机械故障是多样性的，成因有其复杂性，对于内燃机械设备的一些关键部位出现的故障，不要轻易将故障判断得过于严重，应根据故障现象和操作人员的描述从设备外围开始排查逐步查出故障。对柴油发动机故障的诊断就可采用外围检查排除法。对于作业现场严重凹陷的露天矿山，矿用汽车重载上坡，水温高，翻水等故障频发。出现这类故障后，有的修理人员未经向驾驶员详细了解故障现象就轻易判断为发动机故障，甚至要将发动机吊下大修。对于这些故障，作为技术管理人员，我通常是先向驾驶员详细了解故障发生时的现象，再对发动机的外围进行检查，从而准确的判断故障。

如在工作中一台矿车出现发动机翻水故障，经向驾驶员了解得知，故障出现时发动机水温正常，动力、烟色正常，有修理人员判断为汽缸盖出现裂缝，造成高压气体进入水道造成翻水，建议更换汽缸盖。我则建议先从发动机外围附件开始检查，在排除风扇皮带和水泵等外围附件正常后，发现从节温器到膨胀水箱的回水软管堵塞，在更换一根内径更大的软管后故障排除。

在面对发动机等关键部件出现的复杂故障时，不要贸然将故障想象的过于严重和复杂，细心分析，从外围附件查找入手，往往很多看似复杂的故障其实是由一些外围附件的异常造成的。

3　由易到难检查排除法

设备出现异常是机械设备在运行的过程中，由于设备的某个部分出现了问题，直接影响到设备的正常工作，使得设备的缺陷进一步被放大，性能不能发挥，但是机械设备仍然能够进行工作。

矿用汽车使用的机械液力变速箱在运行中会出现档位异常、或闭锁常开等故障。面对这类故障时，应根据变速箱的工作原理，从容易排除的部分开始检查，逐步排除后再进行较为复杂的解体修理。一台矿用汽车在工作中出现一踩刹车，车辆就熄火的故障，初步判断为变速箱闭锁常开，本着由易到难的检查方法，先调整变速箱操控阀上的闭锁开启压力，多次调整后故障依然，遂进一步判断为闭锁离合器片异常，该变速箱档位正常，如将变速箱吊下解体检修，显然费工费时，于是决定在车上将变速箱前端拆开，拆下液力变矩器后发现闭锁离合器摩擦片出现弯曲和断裂，更换后故障排除。

4　总结

随着生产力的提高，内燃设备也越来越大型化和自动化， 这对机械故障诊断技术的要求也越来越高，不仅要满足实现诊断性能的要求，还要满足有利于快速、高效、使用简单可靠的要求。这使得在工作实践中根据科学的方法结合实际经验来对内燃机械设备故障诊断，快速找到故障、排除故障尤为重要。

参考文献：

［1］王太成，郭传福编.汽车诊断与检测技术［J］.国防工业出版社，1999（01）.

［2］刘海平，钟伟.车用柴油机故障诊断与维修［J］.人民交通出版，2002（02）.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.264