矿山机械液压系统的故障分析及诊断方法探讨

周长乐 程秀芳

摘要：矿山环境非常恶劣，机械液压系统在长期的运行过程中难免会出现各种运行故障。因此要准确分析矿山机械液压系统故障，积极采取有效的故障诊断方法，确保矿山机械液压系統始终处于良好的运行状态。本文分析了矿山机械液压系统的故障，阐述了矿山机械液压系统的故障诊断方法。

关键词：矿山;机械液压系统;故障分析;诊断方法

通过分析矿山机械液压系统故障原因，采用多种诊断方法，准确诊断机械液压系统的故障部位，提高矿山机械液压系统的安全性和稳定性。

1.矿山机械液压系统的故障分析

1.1系统压力不足

造成机械液压系统压力不足的主要原因是系统油箱油位较低，吸油困难，或者马达和液泵有损坏，集成通道设计有问题或者减压阀门设定值较低，又或者油粘度较高，存在吸油故障。

1.2系统动作不正常

1.2.1系统压力正常但元器件不能正常动作

机械液压系统压力正常，但是系统元器件不能正常动作。由于机械液压系统电磁阀的电磁铁发生故障，顺序装置或限位装置有问题，又或者放大器调制错误，使矿山机械液压系统不能正常工作。

1.2.2执行元件动作缓慢

矿山机械液压系统执行元件动作缓慢，原因可能是液压系统出现严重的泄露问题或者泵输出流量较少[1]，油液粘度过低或者过高都会造成这个问题，并且放大器调制问题或失灵，会导致机械液压系统阀控制压力不足，从而出现执行元件动作缓慢。

1.2.3系统动作不规则

矿山机械液压系统压力不正常，会导致系统动作不规则的问题，造成这个问题主要原因是放大器失灵、信号质量不准确、油液中混有空气等。

1.2.4温度过高

机械液压系统温度过高，在很大程度上会损坏系统运行，造成温度过高的可能原因是摩擦损失较大、冷却器不能正常运行、内部泄露严重或者油液粘度较高等。

1.3牵引力太小故障

矿山机械液压系统牵引力太小而发生运行故障，造成这种故障的主要原因有：液压系统马达或主泵泄漏过大，冷却不良造成油箱油温过高，主油路压力过低等。

2.矿山机械液压系统的故障诊断方法

2.1主观诊断技术

2.1.1直觉经验判断

维护检修人员凭借个人工作经验和感官，仔细观察机械液压系统元件运行状态是否正常，通过看、摸、听、问等方法判断故障原因，如看机械液压系统连e级部位是否泄露、测量点压力是否正常、系统运行速度是否正常、执行元件是否正常运行;摸液压系统元器件的振动情况和油温高度;听机械液压系统动力泵和马达的异常声响、弯管和软管的振动声音;问机械液压系统的操作人员，掌握液压系统日常的运行状态，相关元件器是否出现异常、设备的故障维护和保养方法;检查机械液压系统压点的工作压力是否稳定，连接位置是否有泄露，油箱是否存在泄露、油液高度是否符合液压系统要求等[2]，从而采取有效的故障诊断措施。

2.1.2测量参数法

测量机械液压系统回路工作参数，和正常的系统工作参数值进行分析比较，判断液压系统参数是否正常，从而确定机械液压系统的测量点是否发生故障以及系统故障部位，测量参数诊断法适用于对机械液压系统潜在故障进行定量预报和诊断分析以及机械液压系统的在线监测。

2.1.3逻辑分析法

根据液压系统设备、系统和元件三者之间的逻辑关系，从而确定系统故障。通过研究液压系统元件结构和工作原理图[3]，进行逻辑分析，确定矿山机械液压系统的故障发生部位。

2.1.4堵截法

通过分析矿山机械液压系统发生故障的现象和液压系统构造，选择一个拦截点，通过观察液压系统的流量和压力变化，从而快速找到矿山机械液压系统的故障部位。这种诊断方法比较准确也非常快速，但是使用不方便，拆装量较大，需要准确整套的堵截工具和元件。

2.1.5故障树分析法

故障树分析法是指对矿山机械液压系统故障设置逻辑结构图，故障树顶端为机械液压系统故障的顶事件，根据液压系统不同元件部位的故障数据，准确确定机械液压系统的运行故障。故障树分析法主要适用于预测和判断较复杂或者较大型的机械液压系统故障。

2.2仪器诊断技术

仪器诊断技术主要是通过诊断仪器观察液压系统发出的震动和噪声，或者系统的流量和压力，根据计算机的分析结果判断液压系统的故障。对矿山机械液压系统采用诊断仪器，主要包括综合类型、某方面专用类型以及通用类型，利用多种诊断方法如声学诊断方法、震动诊断方法和铁谱记录方法等。铁谱记录法通过分析铁粉图谱，分析和观察铁粉的颜色、粉末大小、磨损程度等信息，检查机械液压系统油的污染情况，准确评价矿山机械液压系统的运行状态，做好在线检测，有效预防机械液压系统故障。

2.3智能诊断技术

智能诊断技术主要是通过模拟人类大脑技能，处理、传递和获取液压系统的运行状态，提高液压系统故障诊断效率。对矿山机械液压系统采用智能诊断技术，运用一些诊断策略和成熟的专家经验。专家式的人工智能诊断系统，可模仿在某知识领域有经验的专家分析和判断液压系统故障的方法，从而解决液压系统故障。通过智能诊断技术，将液压系统故障情况输入计算机系统，计算机知识库和数据库根据输入现象，运用相应的计算和推理方法，分析液压系统的故障原因，针对矿山机械液压系统故障，

2.4数学模型诊断技术

数学模型诊断技术是指运用一些数学手段处理和分析矿山机械液压系统故障，数学模型诊断主要是应用动态测试技术和传感器技术，基于机械液压系统故障的建模处理和信号处理方式，通过诊断机械液压系统主要成分，确定矿山机械液压系统的故障部位。

3.结束语

由于矿山机械液压系统的复杂性和多样性，要结合矿山机械液压系统的常见故障，运用多种故障诊断技术，准确分析机械液压系统故障原因，确保矿山机械液压系统可靠、经济运行，提高机械液压系统故障维修的经济性和安全性，延长机械液压系统的使用寿命。

参考文献：

[1]于丹.论矿山机械液压系统的故障及诊断[J].黑龙江科技信息，2014，29：157.

[2]杨伟.矿山机械液压系统的故障及诊断[J].低碳世界，2014，15：173-174.