（包钢（集团）公司白云鄂博铁矿，内蒙古 包头市 014080）
摘要：工程机械液压系统由于具有广泛的工艺适应性、优良的控制性能、反应快、输出力(或力矩)大等独特的优点，在机械中被广泛采用。液压故障是指液压元件或系统丧失了应达到的功能及出现某些问题的情形。功能丧失有几种情况，完全丧失功能是破坏性故障；降低功能是功能性故障；由人们错误操作与装配引起的故障是误动作故障，出现问题表现在振动、噪声，功能的丧失与出现问题往往联系一起，它们都是液压系统内部条件及外部条件未能满足其正常运行的要求所引的。鉴于此，有必要对工程机械液压系统进行必要的维护保养。基于此，本文主要对液压和润滑系统主动预防性维护进行分析探讨。
关键词：液压和润滑系统；主动预防性维护；研究
1、前言
预防性维护是根据对机器的维护经验、故障历史资料和趋势分析而进行的定期维护。预知性维护是通过仪器监测机器失效的症兆及其发展，在机器故障发生之前适时进行维护。主动预防性维护则是在机器开始发生失效之前所采取的维护活动。
2、主动预防性维护策略
2.1液压和润滑系统的失效分析。据液压专家及液压元件制造厂家的统计，液压元件故障的原因有85%以上是直接或间接由油液污染所造成。加拿大的统计资料表明，70%～80%的液压系统失效是由其所用液体中的杂质所引起。前苏联的研究指出，液压泵的失效、换向和调节装置的卡滞、重要零件的磨损超限、系统刚性降低及其它缺陷常导致飞机液压系统发生故障，而这些故障当中至少有50%是由于严重污染所引起的。由此可见，液压和润滑系统的失效根源主要是流休的污染，其次流体泄漏、流体理化性能变化、气蚀、过热以及系统过载等均可导致系统的失效。其中流体污染是系统失效的最主要根源，而且与其它失效根源有着直接的联系。例如，流体污染引起其理化性能劣化，污染磨损引起系统泄漏和过热等，最终导致机器的工作可靠性大大降低。当机器的任一根源性参数出现异常时，如不及时采取纠正措施，则将引起材料的磨损、工作性能下降，最后导致机器的完全失效。
2.2主动预防性维护策略的指导思想。科学技术的发展，使生产机器的自动化程度不断提高，机、电、液一体化已成为现代化大生产机器设备的重要标志。人们通常把机械比作骨骼，电比作神经，液压比作肌肉，工作介质比作人体的血液。事实上，工作液体在机器工作时承担着传递运动和力、润滑各相对运动表面的任务，且携带着机器工作过程中的许多重要信息。因此，以油液监测(污染度监测和油质分析)为主的维护方式能较早地发现机器的故障所在。例如，以磨损为主要失效形式的旋转机械中只有在轴承磨损到一定程度时才能通过振动监测获得故障信息，而采用油液监测的方法能较早地发现其磨损，因而可避免磨损的进一步发展。
如果在油液监测的基础上进行油液的污染控制，便可从根本上解决因油污染所引起的磨损、卡紧、孔口堵塞等故障的发生。因此，保持油液的污染稳定性便成为液压和润滑系统主动预防性维护的关键所在。表1列举了几种维护方式的技术措施以及与人体健康维护的比较。简单地说，主动预防性维护中的污染度监测类似于人体血液中胆固醇含量的检测，当胆固醇含量得到控制，心脏病发作的可能性将大大减小。主动预防性维护的目的是降低机器的失效率λ(t)，并保持损耗失效发生前的水平段尽可能向右延伸，以延长机器的使用寿命。
表1几种维护技术措施与人体健康维护的比较
3、工程机械液压系统维护方法与措施
3.1发展液压故障诊断专家系统
专家系统法也是最有效的液压系统故障诊断方法之一。因为在液压系统中大量的故障都具有突发性、随机破坏性等特点。根据长期实践经验和大量的故障信息知识来预测具有上述特点的故障，这便是专家们设计的一种智能计算机程序系统，用来解决复杂的故障诊断问题。专家系统主要由两大部分组成，即知识库和推理机，知识库用来存放从专家那里或者其他途径获得的解决某些问题的各种知识；推理机用来存放专家系统解决这些问题的各种推理方法，将专家系统应用在液压领域的故障诊断中，将给液压系统的故障诊断带来很大的方便。这种故障诊断的专家系统的知识库中存放着液压系统的各种故障现象，引起这些故障的原因以及原因和现象之间的关系，这些都来自于有经验的维修人员和专家。如果系统发生故障，通过人机接口将故障现象输入计算机，计算机根据输入的现象以及知识库中的知识，按照在推理机中存放的推理方法，推算出引起故障的原因，然后通过人机接口向用户报告出该原因，并提出维修方案或预防措施。其诊断结果的可靠性与知识库中存放的知识多少以及真实程度有关。利用专家系统诊断液压系统的故障有以下几个优点：首先避免了个人解决问题时的偏见，排除了个人的主观因素，并不受外界环境等因素的影响，使诊断结果更接近于实际。其次，由于计算机有极高的运算速度，使故障诊断非常迅速。
3.2全面主动预防性维护策略
3.2.1液压系统的监测诊断
通过对油液进行理化性能监测，当油液性能劣化到一定程度时液压系统可能出现早期失效。为了判定故障的部位和类型已达到什么程度及发展趋势如何，应该对液压系统进行监测诊断。较常用的监测诊断方法一是油液分析技术（光谱分析、铁谱分析）；二是振动、噪声诊断技术。振动、噪声是液压系统在运行过程中所发生的必然现象，特别对泵来说，其壳体振动十分明显。通过对振动信号分析，可得到有关元件的特征信息，帮助我们诊断液压元件的故障原因及故障部位。
3.2.2污染控制及监测诊断技术措施
工程机械液压系统的污染控制及监测诊断是一项复杂的系统工程，它涉及到工程机械液压系统的设计、各元件的加工、组装、试验、安装、及其使用维护等方方面面。在实际使用中，根据污染物侵入情况及污染控制的理论分析结果可采用以下措施。
（1）加强对油质的管理以降低污染物的侵入率。
（2）严格执行正常的油质化验制度，对油液的污染度、粘度、水分等进行定时检验。
（3）定期进行体外循环过滤，以降低油箱内的污染度。
（4）选用性能可靠的精过滤器，以提高对污染物的滤除能力。
（5）加强人员的技术培训，提高管理、维修人员的素质，增强职工责任感及故障预防意识和处理能力，避免人为事故而造成机械或部件故障。
（6）对液压系统采用油液分析及振动、噪声诊断技术，及时对系统的故障做出预报、分析及诊断，以便采用相应措施，以免发生更大的故障。
3.3全面主动预防性维护实施应注意的问题
虽然全面主动预防性维护是一种较先进的维护方式，但它是以污染度检测、油质分析、铁谱分析等较先进的技术和仪器为基础。这些仪器一般都比较昂贵，并且操作复杂。对我国目前煤矿的生产条件来说，一般都不具备以上条件：即使具备，由于井下生产和维护条件及工人素质的限制，这些先进技术设备也不能充分发挥它们的作用。
4、结语
随着电的控制技术和机械、液压的结合，形成了机、电、液一体化技术，设备的故障排除将变得更难，我企业机械技术人员知识的更新也将成为以后机械管理重要内容液压故障诊断分析技术发展很快，但在施工企业中应还不广泛，把新的液压故障诊断技术应用到施工现场，为工程施工服务，是我们工程机械管理人员今后所要学习和提高的重要内容。
参考文献
[1]王以伦.液压传动[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，2005.
[2]李晓峰.数控机床远程故障诊断专家系统的研究[D].沈阳:沈阳工业大学，2005.
论文作者:张勇 张武虎 雷利新
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年2月下
论文发表时间:2018/8/9
标签：故障论文; 预防性论文; 液压论文; 液压系统论文; 专家系统论文; 机器论文; 系统论文; 《新材料.新装饰》2018年2月下论文;