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工程机械的故障诊断方法

故障诊断的概念和思想方法
故障诊断是从故障现象出发 ， 分析和查找故障原因的过程 。在实际工作中 ， 故障诊断有常规诊断和深层诊断两种明显不同的形式 。常规诊断以实体为目标 ， 以找出故障部位 ， 通过修理、更换有故障的零部件消除故障为目的 ， 其诊断结果易于验证 。深层诊断以影响因素为目标 ， 以找出引起系统发生故障或零部件损坏的根本原因 ， 从而采取相应的预防措施为目的 ， 具有较强的理论性 ， 其诊断结论的确定性较差 ， 验证也比较困难 。一般性故障只须进行常规诊断 ， 而重大故障或反复出现的故障应进行深层次诊断 。
【工程机械的故障诊断方法】一定的故障现象必然与一定的故障原因相联系 ， 分析现象与原因之间的内在联系是故障诊断的中心工作 。在复杂的故障中 ， 现象和原因之间往往显得错综复杂 ， 这就要求诊断人员必须具备良好分析推理能力 。因此 ， 逆向分析、逻辑推理、逐步迫近是故障诊断最基本和最实用的思想武器 。
当然 ， 同样的故障现象可能产生于不同的故障原因 ， 相同的故障原因也可能产生不同的结果 ， 例如 ， 空气滤清器堵塞 ， 可导致发动机动力下降、温度升高和油耗增加等故障现象 ， 而上述故障现象也可能出自供油系统、冷却系统、润滑系统工作不良或配气机构零部件磨损过大等原因 。因此 ， 诊断人员还须学会用辩证的方法去分析和解决问题 ， 善于在复杂的系统中抓住主要矛盾 ， 识别出主要因素 。
故障诊断的分析工具
借助故障分析工具利于诊断人员把握全局 ， 有条不紊 。仅靠“跟着感觉走” ， 则容易误入歧途 。常用的分析工具有因果图、故障树和流程图等 。对同时有多种现象和多种可能因素的复杂故障 ， 有经验的诊断人员可根据每个故障现象和每个故障因素之间的亲密程度进行赋值 ， 建立数学模型进行概率分析 。
诊断方法
准备阶段
在准备阶段 ， 最重要的工作是掌握原理 ， 弄清现象 。熟练掌握诊断对象的构造特征和工作原理是进行具体诊断和分析的前提 ， 否则只能是瞎摸 。进行深层诊断时 ， 诊断人员还必须掌握相关知识 ， 具备综合分析能力 。而弄清现象是进行诊断的依据 。对机手或其它人员反映的情况要进行仔细的核实 ， 而最好的方法就是诊断人员亲自操作试机 。
在熟悉原理 ， 抓准现象后应进行必要的推理分析 ， 抓住重点 ， 缩小查找范围 。同时 ， 要善于利用因果分析图等分析工具进行辅助推理分析 ， 做到掌握全局 ， 避免遗漏 。
查找阶段
(1)坚持“由表及里、先简后繁”原则 ， 少走弯路
在查找故障的过程中 ， 必须坚持从简到繁的基本原则 。具体要求就是要做到由表及里 ， 先易后难 ， 先低压后高压 ， 先控制后主流 。即把容易查找或能够准确判断的因素先期进行排查 ， 避免出现“小题大做”的情况 。在使用测量和试验手段上也要优先选择简单易行的方法 。如液压故障诊断时 ， 优先进行压力测量 ， 最后才考虑使用流量试验 。对发动机负荷变化引起的明显的转速变化和排气颜色变化也完全能够通过操作人员的耳目直接感知 。
(2)注意抓住重点 ， 集中突破
要注意识别系统的串、并联关系 ， 善于分区域、分段落进行检查 。对能够准确判断或排除故障范围的检查项目 ， 可安排重点检查 ， 这样有利于尽快缩小查找范围 ， 做到集中力量 ， 有的放矢 。诊断过程中要不断把已确定或排除的因素和最新的故障现象进行进一步的分析判断 ， 以便更好地选择下一步行动 。
(3)重视测量和比较所规定的条件 ， 避免出现误判
在查找故障的过程 ， 进行必要的测量和试验往往很有必要 。但在实际工作中 ， 测量和试验的条件(如发动机水温、油温、转速、液压油粘度、温度、操作状态和环境温度等)往往容易被忽视 ， 这样就有可能对测试结果产生重大影响 ， 有时甚至会导致相反的结论 。另外 ， 测量和试验过程中除要观察和记录特定操作状态下的参数和状况外 ， 还特别要注意观察不同操作动作及其转换过程中被监测参数的变化趋势 。
“听诊器”原理的应用
在现场施工出现故障 ， 因为客观情况 ， 往往不具备利用设备诊断的条件 ， 需要维修人员凭借丰富的经验或借助于简单工具、仪器 ， 应用“听诊器”原理来进行检测 。“听诊器”是凭人的感官及其长期积累起来的感性经验对设备状态进行定性判断 。即对任何一台设备进行诊断 ， 诊断人员到现场 ， 通过问、看、嗅、听、摸等方法了解设备的情况 ， 通过感官获取有关的信息 ， 作出初步的评估 。但感官判断的最大缺陷是缺少“量”的评估 ， 纯粹凭感性经验分析问题 ， 主观因素左右评判结果 ， 可靠性差 。
几种简易的判断方法
(1)部份停止法：即人为使设备的某一部份停止参与工作 ， 观察变化 ， 来进行对比试验的方法 。如多缸发动机用“断缸法”来判断某缸工作的好坏 ， 或异响来自那一缸 。
(2)交叉对比法：对调相同性质的管路 ， 或调换某两个相同或同类零部件 ， 或用正常的零部件替换有怀疑的零部件进行对比 ， 从而判断被试零部件是否存在问题 。
(3)短接隔离法：即把有怀疑的元件的输入端和输出端直接连通起来进行对比试验 。这种方法适用于流程性系统 ， 如怀疑滤芯堵塞时可以取掉滤芯进行试验 。
(4)截止隔离法：即用截止装置在不同的流动节点处进行分段隔离 ， 或代替执行元件进行制动 ， 来进行对比试验 。这种方法适用于流程性系统 ， 如怀疑液压马达内漏造成工作压力不足时 ， 可以用截止板堵塞马达来油管模拟“零内漏”来进行对比试验 。
(5)强制状态法：对某些自动调节元件 ， 用人为的方法取消其自动功能 ， 强制其处于某种特定的状态 ， 以减少可变因素来进行对比试验的方法 。
(6)试探调整法：在怀疑某个零部件调整不当时 ， 可以进行试探性调整 ， 但调整无效时应恢复原来状态 。
(7)同类机型对比法：当无法确定特性数值或状况是否属于正常时 ， 用正常的同类机型相应的数值或状况进行对比 。
智能监测系统
这种诊断方法主要是通过安装在各部位的 ， 自动监测机械运行的工作状况 ， 循环测量设定的参数 ， 当机械工况出现异常情况时 ， 监测系统根据预先设定的数据(报警值)分三级发出光或声光报警 。它的工作原理是通过安装在各部位的传感器把机械各部位(油路、气路等部位)的工作参数——锰度、压力等物理量 ， 转换成电量、电压或电流 ， 经过前置放大器转换成电压量 ， 输到主机相应的输入口 ， 主机采用单片计算机作微处理器 ， 应用计算机技术对输入信号进行实时数据处理 ， 并输出相应的信号 ， 实施显示和报警 ， 提醒操作人员有可能会发生机械故障 ， 需及时处理 ， 防止事故的发生 。

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