卡车液压故障诊断法的应用研究

何承君 刘荣芬

摘 要：对于当前的重型大吨位矿用卡车而言，液压系统作为一个比较复杂的系统，采用了先进的插装阀或电磁阀等零部件在出现故障之后诊断难度较高。因此卡车的液压故障应该采取不同类型的分析方法，快速诊断出故障类型和故障程度，避免盲目维修，引起二次污染或资源浪费。

关键词：卡车;液压故障;诊断法

引言

当前大型卡车主要应用于井下采矿或某些巷道工程当中，其中液压系统也是整个车辆的中心环节，负责车辆行驶中的转向速度变换和工作状态调节。另外车辆安全核心制度也与液压系统密切相关，液压设备的安全运行是整个卡车能够稳定运行的基础条件，电压故障进行诊断的现实意义非常突出。

1 液压系统的故障特征和诊断确定

从根本原因来看，液压系统各个部件间存在密切联系且紧密耦合，导致其故障原因和故障现象间表现出更加复杂的关系，增加了故障诊断的难度。同时，液压系统故障一般为多层次系统，任何故障都和系统的某个层次之间存在关联，高层次的故障通过低层次的故障而引发，且低层次的故障必然导致高层次故障的加剧。一旦某个层次的系统出现故障之后，与其相关的载体状态会发生改变，原发故障有着潜在的传播途径，从原发故障到系统性故障的产生具有一定的时间特性，检测出这些故障的变化并获得故障规律，从而能够判断系统和元素的当前状态和故障发展趋势，进一步避免故障不确定性引起原件加速磨损或其它问题[1]。

故障诊断法的应用来源于维修者在长期的维修实践当中的经验总结，并且对诊断对象结构和结构划分要求进行综合评估，从而判定系统功能和结构要求。熟练掌握维修实践经验和系统分析方法，就可以快速诊断出卡车液压系统的不同故障，从而采取针对性处理措施加以维修。

2 卡车液压故障诊断法的应用

2.1 液压系统原理分析

液压系统原理分析的工作要求维修人员了解液压基本知识，并掌握液压系统图的规律，了解不同图形符号代表的名称和功能和结构特性。液压系统图分析法从本质上来说是根据故障现象和液压系统原理进行分析判断，在定位故障产生的原因和具体区域以后，在某个范围内对故障所涉及到的各类原件工作展开全面排查，再确定引起故障的液压元件，进一步定位故障根源，该方法方便快捷，而且实用性突出。

从矿用卡车的整体结构来看，包含制动系统、双变系统和举升转向系统各种系统。制动系统的作用在于卡车减速时提供制动阻力，并且在卡车启动阶段提供解除制动需要的液压压力;传动系统则负责卡车的速度控制和动力调节;举升转向系统完成车厢的举升、卸料、转向。整个系统由大量的电器控制元件和其他类型的液压控制元件所组成，利用液压分析图分析方法，可以有效地定位每一个系统部分的故障现象，从故障原理角度展开综合分析，有效排除故障类型。例如，在踩下制动踏板之后，后轮制动力很快达到最大制动力，即使没有完全踩下制动踏板也会出现此类现象，因此我们可以考虑制动阀的活塞腔和阀腔之间的密封环是否存在故障，从而快速准确地找到故障点。另外，举升系统和转向系统的各类故障也可以通过原理图分析进行辅助诊断，同时关注工作介质故障和电气系统故障。

2.2 感官诊断

感官诊断又被称为经验诊断，其是当前汽车维修领域普遍采用的方法，凭借着维修人员的工作经验对液压系统可能出现的各类问题采取综合评估方法，从而确定故障的原因和部位。

首先，在这一工作当中，维修人员要了解卡车的基本运行状况，包括故障产生时卡车的运行状态、故障发生频率发生故障之前，是否存在着原件调整或系统异常的情况;其次，维系与人员需要了解液压系统工作的状况，了解系统压力是否正常和执行元件是否正常，如液压管路出现泄漏之后，管路连接必然受到影响;第三，则是通过液压系统的异常状态来判断液压系统的故障层次，这要求维修人员对可能产生的异常声响或某些故障特征非常熟悉。例如卡车液压元件产生异常响声之后，说明转向系统和制动系统可能存在内泄情况，内泄情况越严重，液压泵损坏的可能性就越高[2];最后，则是对正常工作一段时间的液压元件进行状态判断，如卡车举升压力无法建立，且举升系统安全阀温度较高时，说明该阀处于泄压状态，且正常情况下的系统安全阀有故障问题，举升系统压力无法建立，因此不需要更换液压泵，只需要更换安全阀即可展开定性分析。

2.3 主动维护

主动维护的核心内容在于对设备故障的根源参数进行综合识别，从而避免故障的产生延长而缩短设备的使用周期，其重点强调主动预防性的维护保养。例如，对于卡车液压系统经常出现的颗粒污染，可以借助油液监测的方式来确定各类工件的清洁程度，包括过滤系统和整体污染度之间的关系等。

不过需要注意的是主动维护方法存在着一定的局限性，集中表现为影响因素较多，例如这些方法在具体的实施过程中可能会受到人为因素的影响，必要时可以采取强制维护保养措施，在设备运行一段时间之后进行强制保养。如卡车运行2000小时之后，就应该对液压系统进行分析，更换液压油，并对滤清器作出检查，从而将各类液压系统故障扼杀在萌芽阶段，防止盲目性维修产生的成本浪费和二次污染问题等，创造经济效益和社会效益。

2.4 智能诊断

在智能故障的诊断领域当中，以模糊神经网络为代表的各类抽象信息网络结构具有良好的学习和整定功能，因此在工程机械领域的液压故障诊断过程当中其扮演着重要的角色。具体来看，现代科学技术水平的不断提升和计算机控制科学的发展，使得安全保障工作能够应用于各个领域当中，原有的机械故障诊断知识和技能已经无法满足液压系统的发展需求，因此可以立足于现阶段的液压技术和故障检测技术来进行智能诊断。

这里以模糊神经网络故障诊断为例，首先，要根据不同的液压系统故障类型建立故障数，从而了解故障传播的层次性和子节点之间的因果关系。假设卡车的制动系统出现故障，那么就可以根据故障树划分为主蓄能器压力异常、主蓄能器压力波动异常、制动油箱液位异常或制动系统油温过高等。然后将这些故障进行子因素分析，并且定位为蓄能器故障、油泵故障、充液阀故障或行车制动阀故障等。当某个部件出现问题的时候，即便一些参数的外在表现相同也可以通过故障数的分类标准将各个参数进行融合评估，确定具体是哪个部件产生故障。

总而言之，神经网络具有良好的信息病情处理和平行計算能力，从模式识别的角度来看，能够对故障诊断过程进行类型划分，即便对于一些线性不可分的复杂决策区域，也可以建立相应的判别函数来对参数进行修正，发挥模型的组织分类和联想记忆功能。神经元作为信号处理的主要单元，可以确定故障网络的结构与学习算法，借助预先学习的规则来推导故障类型和故障样本特性。

3 结语

综上所述，在卡车液压系统产生故障之后，需要快速定位故障点做出明确诊断，根据故障的原理和发生频率进行逻辑分析和因果分析等。但液压系统本身结构复杂，任何一种液压系统的诊断方法都不可独立存在。在后续的工作实践当中，应该根据实际状况合理选择综合判定方法，必要时可借助相应的技术手段给检验工作提供合理的参考借鉴。

参考文献：

[1]杨明会.大吨位矿用进口卡车液压系统故障诊断方法浅析[J].露天采矿技术， 2010（2）：48-49.

[2]蔡亮，栗飞.630E矿用电动轮自卸卡车气路系统故障诊断及排除方法[J].露天采矿技术， 2019，34（5）：111-113+117.

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