探讨工程机械检测故障诊断

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摘要：工程机械是综合性机械化施工中必备的装备，由于制造、使用和自然环境的原因，故障发生在所难免。故障发生后对整机的动力性、燃油经济性、操纵稳定性、安全性都会造成很大的影响。利用技术维护、检测仪器以及诊断经验，可以降低故障隐患发生，缩短停机时间，减少维修成本，对工程机械行业具有重大意义。

关键词：工程机械；仪器；检测

工程机械在抢险救援的土石方作业中发挥巨大作用，在自然灾害面前，它们开辟险路，沟通生命之桥，极大地保障了人民生命财产安全，节省人力，可大大加快了工程进度，在今年的火神山医院建设中，“大黄”、“蓝忘机”等工程机械的身影备受瞩目，他们创造了中国速度。由于工程机械抢险环境恶劣，加上为了提高效率，肆意超负荷运转，都会使工程机械寿命大大降低，频繁出现故障，进而影响施工作业。所以，必须针对工程机械设备进行定期的检测，一旦发现故障，立即处理，确保工程施工顺利进行[1]。

1影响工程机械性能变化因素

1.1工程机械设计的影响

工程机械是复杂的机械设备。其出厂前都要进行强度校核，不同材料选用构件不尽相同，例如推土机刀角、护罩的材料可选用SCMnMoH、SCMnCrMoB。刀片为31Si2CrMnB，螺栓为35CrMo[2]。有些是为了提高强度而采取的措施，例如装载机铲斗焊有耐磨板；推土机推土板的端面形式为半开式和闭式；汽车式起重机的配重。有些是为了提高安全性而采取的措施，例如轮式挖掘机的支腿，履带挖掘机行走装置上的托链轮及导向轮，汽车式起重机上的力矩限制器、液压安全阀、液压滤油器阻塞报警灯等。上述种种设计的科学性及合理性会对整机的寿命造成一个很大的影响，对于一个新出厂的换代产品，在使用中会暴露出很多设计方面的缺陷，需要不断修改。

1.2油品的影响

工程机械常用的油料包括柴油、内燃机润滑油、齿轮油、润滑脂、液压油等。十六烷值是衡量柴油燃烧性的重要指标，十六烷值越高，燃烧室积碳越少，燃烧性能越好，容易起动，运转更加平稳。柴油的品质对零部件磨损影响很大，如果重馏分过多，会使燃烧不彻底，炭粒增加，气缸磨损加剧，造成精密配合的柱塞偶件和针阀偶件堵塞，影响发动机工作[3]。润滑油品质对润滑效果会有很大影响，根据发动机型号选用添加全合成机油还是半合成机油，机油在使用久以后其添加剂会丧失，随之带来自身理化指标降低，进而影响其润滑、清洁作用。对液压油要求其能在不同动作的作业过程中，能够承受剪切和压力作用，保证液压系统动作可靠、灵敏、准确。

1.3作业环境的影响工

程机械作业环境恶劣，有崎岖的山石路、漫天尘土的工地；有空间狭窄的隧道。在进行起升装卸作业、土方作业、路面铺设养护时往往处于满负荷状态，甚至出现超重现象。工程机械的作业特点决定了它的构件通常比较复杂，大多采用液压驱动，例如四轮一带的驱动轮就是靠驱动马达带动，易产生液压油泄漏问题。类似汽车式起重机的一节臂、二节臂的伸缩现象及挖掘机为沟通上下车联系的回转齿圈的回转运动，都容易发生故障，故障产生后，影响的部位不止一处，可能导致整机运转出现问题。因此，维修人员对工程机械进行定期检测与故障诊断显得尤为重要，提前进行预防性维护，避免因为故障产生重大损失，使其更好地投入到生产建设中。

2诊断方法

2.1直观诊断

直观诊断法依靠维修工作人员的经验，初步判断工程机械出现的故障原因，诊断故障大小，是小故障还是已经严重到不能运行，进而找到故障部位的方法。一问。首先需要对操作人员进行询问，操作人员的驾驶偏好对机械的使用寿命有很大影响，对工作状况（工作小时、行驶里程）、异常情况等进行记录。分析到底是出现较大振动，还是工作温度高，或是油耗高、异响等情况，对故障有初步判断，做到了然于心，为下步维修方案的展开拟定做好准备。二听。所谓的听就是听声音，振动产生声音，在机械运行时各部件都会产生均匀、有规律的振动，但是随着机械运行时间的增加、机件的老化磨损严重或由于维修操作不当，个别替换零件材料不佳等都会使机械在工作中产生明显的金属敲击声、摩擦等不正常现象。三看。进行观察，查看是否发生泄漏（漏水、漏油、漏气、漏电），针对可能出现故障的部位，可以同新件进行反复对比观察，例如对新旧摩擦片的厚薄程度观察、新旧气缸圆柱度的对比、柴油机尾气的异常烟色对照。四试。进行试操作，例如电气部分，可通过跨接线短路用电设备查看导通状况判断用电设备好坏；液压系统可通过回转、伸展等方式检测液压装置。对检查结果进行记录，综合对比和分析，就能够找到故障出现的原因[4]。在初步确认故障排除后，需着车检验，有些故障错综复杂，往往不是排除一个、二个问题，就能使整车达到完好如初的状况。另外，依靠经验诊断具有局限性，某些新品车辆，出现的故障可能是全新的，可能存在误判的问题。

2.2仪器测量

直观诊断已经能解决大部分的故障，它不受场地和条件限制，具有便捷性，在日常维修中占有很大比例，但是随着工程机械逐渐向智能化、多样化和自动化发展，其工作状态诊断的难度越来越大[5]。在实际维修中，一些偶发性、隐密性，且涉及到零件较多的故障层出不穷，给直接利用经验故障诊断和排除带来很大困难，而诊断仪器给这一问题的解决带来希望。各研究院、生产商、仪器设备制造商，已经加强合作，加快研发进度，传感器技术、计算机技术等大量高新技术得到运用，大量新仪器被开发出来用于工程机械运行状况检测。便携式液压检测仪。在液压传动系统故障诊断中已经得到大量运用，它可以检测液压油的综合指标，通过串联在动力元件、控制元件、执行元件之间计算容积效率及泄漏量来判断发生故障的部位（各阀组、泵、马达、液压缸以及辅助装置）[6]。它的适用性强，准确率高，效果好。光谱分析和铁谱分析。机械在相对运动时，会产生摩擦力，油液会把摩擦中产生的金属颗粒物吸附其中，对金属颗粒物进行分析，可以很好地判断出机械故障部位及零件的磨损程度。现在使用的比较成熟的方法是铁谱分析和光谱分析，铁谱分析原理是借助磁力分离油液中的金属颗粒，观察油液中磨损颗粒形态和磨损物数量，进而对油液更换时间做出判断。光谱分析是利用某种元素在物质中含量达，就可从光谱中发现他的特征谱线，进而将其检查出来。光导纤维内窥镜。光导纤维内窥镜轻巧、携带方便，实现了高集成、超便携、方便可移动等诸多优异特性，可以用于常规检查中人无法到达的有毒、有害及空间狭小部位的无损检测。简单仪表。进行车辆检测和维修时会用到大量的常用仪器，比如测温仪、测振仪、功率仪、油耗仪等。最常用的是数字万用表。通过万用表测量被测元件电阻值与标准值比较；利万用表测量输量电压与额定输出电压比较；线路导通与否，则可用万用表蜂鸣挡进行测量。

3结语

科学合理的工程机械检测与故障诊断技术，是保证机械能在最佳状态下运行，迅速、安全地完成作业任务，杜绝事故发生，降低维修成本和提高经济效益的重要手段。

参考文献

[1]李新星.工程机械检测与故障诊断[J].内燃机与配件，2019(15)：138.

[2]段友全.D10.D455l履带式推土机工作装置易损件材料选用[J].矿山机械，1995(1)：27.

[3]赵常复，韩进.工程机械检测与故障诊断[M].1.北京：机械工业出版社，2011.

[4]韩跃进.工程机械液压系统故障诊断及维修技术分析[J].现代商贸工业.2017(31)：192-193

[5]李旭进.工程机械的故障检测与维修[J].技术研发，2017,24(9)：160

[6]张磊，朱容萱，闫守维，等.便携式液压测试仪在工程机械故障诊断中的运用[J].液压气动与密封，2014(7)：78.

作者：张昊宇 段克军 单位：武警士官学校