探討工程機(jī)械檢測(cè)故障診斷
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摘要：工程機(jī)械是綜合性機(jī)械化施工中必備的裝備，由于制造、使用和自然環(huán)境的原因，故障發(fā)生在所難免。故障發(fā)生后對(duì)整機(jī)的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性、安全性都會(huì)造成很大的影響。利用技術(shù)維護(hù)、檢測(cè)儀器以及診斷經(jīng)驗(yàn)，可以降低故障隱患發(fā)生，縮短停機(jī)時(shí)間，減少維修成本，對(duì)工程機(jī)械行業(yè)具有重大意義。
關(guān)鍵詞：工程機(jī)械；儀器；檢測(cè)
工程機(jī)械在搶險(xiǎn)救援的土石方作業(yè)中發(fā)揮巨大作用，在自然災(zāi)害面前，它們開(kāi)辟險(xiǎn)路，溝通生命之橋，極大地保障了人民生命財(cái)產(chǎn)安全，節(jié)省人力，可大大加快了工程進(jìn)度，在今年的火神山醫(yī)院建設(shè)中，“大黃”、“藍(lán)忘機(jī)”等工程機(jī)械的身影備受矚目，他們創(chuàng)造了中國(guó)速度。由于工程機(jī)械搶險(xiǎn)環(huán)境惡劣，加上為了提高效率，肆意超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，都會(huì)使工程機(jī)械壽命大大降低，頻繁出現(xiàn)故障，進(jìn)而影響施工作業(yè)。所以，必須針對(duì)工程機(jī)械設(shè)備進(jìn)行定期的檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)故障，立即處理，確保工程施工順利進(jìn)行[1]。
1影響工程機(jī)械性能變化因素
1.1工程機(jī)械設(shè)計(jì)的影響
工程機(jī)械是復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備。其出廠前都要進(jìn)行強(qiáng)度校核，不同材料選用構(gòu)件不盡相同，例如推土機(jī)刀角、護(hù)罩的材料可選用SCMnMoH、SCMnCrMoB。刀片為31Si2CrMnB，螺栓為35CrMo[2]。有些是為了提高強(qiáng)度而采取的措施，例如裝載機(jī)鏟斗焊有耐磨板；推土機(jī)推土板的端面形式為半開(kāi)式和閉式；汽車式起重機(jī)的配重。有些是為了提高安全性而采取的措施，例如輪式挖掘機(jī)的支腿，履帶挖掘機(jī)行走裝置上的托鏈輪及導(dǎo)向輪，汽車式起重機(jī)上的力矩限制器、液壓安全閥、液壓濾油器阻塞報(bào)警燈等。上述種種設(shè)計(jì)的科學(xué)性及合理性會(huì)對(duì)整機(jī)的壽命造成一個(gè)很大的影響，對(duì)于一個(gè)新出廠的換代產(chǎn)品，在使用中會(huì)暴露出很多設(shè)計(jì)方面的缺陷，需要不斷修改。
1.2油品的影響
工程機(jī)械常用的油料包括柴油、內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油、齒輪油、潤(rùn)滑脂、液壓油等。十六烷值是衡量柴油燃燒性的重要指標(biāo)，十六烷值越高，燃燒室積碳越少，燃燒性能越好，容易起動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)。柴油的品質(zhì)對(duì)零部件磨損影響很大，如果重餾分過(guò)多，會(huì)使燃燒不徹底，炭粒增加，氣缸磨損加劇，造成精密配合的柱塞偶件和針閥偶件堵塞，影響發(fā)動(dòng)機(jī)工作[3]。潤(rùn)滑油品質(zhì)對(duì)潤(rùn)滑效果會(huì)有很大影響，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)選用添加全合成機(jī)油還是半合成機(jī)油，機(jī)油在使用久以后其添加劑會(huì)喪失，隨之帶來(lái)自身理化指標(biāo)降低，進(jìn)而影響其潤(rùn)滑、清潔作用。對(duì)液壓油要求其能在不同動(dòng)作的作業(yè)過(guò)程中，能夠承受剪切和壓力作用，保證液壓系統(tǒng)動(dòng)作可靠、靈敏、準(zhǔn)確。
1.3作業(yè)環(huán)境的影響工
程機(jī)械作業(yè)環(huán)境惡劣，有崎嶇的山石路、漫天塵土的工地；有空間狹窄的隧道。在進(jìn)行起升裝卸作業(yè)、土方作業(yè)、路面鋪設(shè)養(yǎng)護(hù)時(shí)往往處于滿負(fù)荷狀態(tài)，甚至出現(xiàn)超重現(xiàn)象。工程機(jī)械的作業(yè)特點(diǎn)決定了它的構(gòu)件通常比較復(fù)雜，大多采用液壓驅(qū)動(dòng)，例如四輪一帶的驅(qū)動(dòng)輪就是靠驅(qū)動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)，易產(chǎn)生液壓油泄漏問(wèn)題。類似汽車式起重機(jī)的一節(jié)臂、二節(jié)臂的伸縮現(xiàn)象及挖掘機(jī)為溝通上下車聯(lián)系的回轉(zhuǎn)齒圈的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，都容易發(fā)生故障，故障產(chǎn)生后，影響的部位不止一處，可能導(dǎo)致整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)問(wèn)題。因此，維修人員對(duì)工程機(jī)械進(jìn)行定期檢測(cè)與故障診斷顯得尤為重要，提前進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)，避免因?yàn)楣收袭a(chǎn)生重大損失，使其更好地投入到生產(chǎn)建設(shè)中。
2診斷方法
2.1直觀診斷
直觀診斷法依靠維修工作人員的經(jīng)驗(yàn)，初步判斷工程機(jī)械出現(xiàn)的故障原因，診斷故障大小，是小故障還是已經(jīng)嚴(yán)重到不能運(yùn)行，進(jìn)而找到故障部位的方法。一問(wèn)。首先需要對(duì)操作人員進(jìn)行詢問(wèn)，操作人員的駕駛偏好對(duì)機(jī)械的使用壽命有很大影響，對(duì)工作狀況（工作小時(shí)、行駛里程）、異常情況等進(jìn)行記錄。分析到底是出現(xiàn)較大振動(dòng)，還是工作溫度高，或是油耗高、異響等情況，對(duì)故障有初步判斷，做到了然于心，為下步維修方案的展開(kāi)擬定做好準(zhǔn)備。二聽(tīng)。所謂的聽(tīng)就是聽(tīng)聲音，振動(dòng)產(chǎn)生聲音，在機(jī)械運(yùn)行時(shí)各部件都會(huì)產(chǎn)生均勻、有規(guī)律的振動(dòng)，但是隨著機(jī)械運(yùn)行時(shí)間的增加、機(jī)件的老化磨損嚴(yán)重或由于維修操作不當(dāng)，個(gè)別替換零件材料不佳等都會(huì)使機(jī)械在工作中產(chǎn)生明顯的金屬敲擊聲、摩擦等不正常現(xiàn)象。三看。進(jìn)行觀察，查看是否發(fā)生泄漏（漏水、漏油、漏氣、漏電），針對(duì)可能出現(xiàn)故障的部位，可以同新件進(jìn)行反復(fù)對(duì)比觀察，例如對(duì)新舊摩擦片的厚薄程度觀察、新舊氣缸圓柱度的對(duì)比、柴油機(jī)尾氣的異常煙色對(duì)照。四試。進(jìn)行試操作，例如電氣部分，可通過(guò)跨接線短路用電設(shè)備查看導(dǎo)通狀況判斷用電設(shè)備好壞；液壓系統(tǒng)可通過(guò)回轉(zhuǎn)、伸展等方式檢測(cè)液壓裝置。對(duì)檢查結(jié)果進(jìn)行記錄，綜合對(duì)比和分析，就能夠找到故障出現(xiàn)的原因[4]。在初步確認(rèn)故障排除后，需著車檢驗(yàn)，有些故障錯(cuò)綜復(fù)雜，往往不是排除一個(gè)、二個(gè)問(wèn)題，就能使整車達(dá)到完好如初的狀況。另外，依靠經(jīng)驗(yàn)診斷具有局限性，某些新品車輛，出現(xiàn)的故障可能是全新的，可能存在誤判的問(wèn)題。
2.2儀器測(cè)量
直觀診斷已經(jīng)能解決大部分的故障，它不受場(chǎng)地和條件限制，具有便捷性，在日常維修中占有很大比例，但是隨著工程機(jī)械逐漸向智能化、多樣化和自動(dòng)化發(fā)展，其工作狀態(tài)診斷的難度越來(lái)越大[5]。在實(shí)際維修中，一些偶發(fā)性、隱密性，且涉及到零件較多的故障層出不窮，給直接利用經(jīng)驗(yàn)故障診斷和排除帶來(lái)很大困難，而診斷儀器給這一問(wèn)題的解決帶來(lái)希望。各研究院、生產(chǎn)商、儀器設(shè)備制造商，已經(jīng)加強(qiáng)合作，加快研發(fā)進(jìn)度，傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等大量高新技術(shù)得到運(yùn)用，大量新儀器被開(kāi)發(fā)出來(lái)用于工程機(jī)械運(yùn)行狀況檢測(cè)。便攜式液壓檢測(cè)儀。在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)故障診斷中已經(jīng)得到大量運(yùn)用，它可以檢測(cè)液壓油的綜合指標(biāo)，通過(guò)串聯(lián)在動(dòng)力元件、控制元件、執(zhí)行元件之間計(jì)算容積效率及泄漏量來(lái)判斷發(fā)生故障的部位（各閥組、泵、馬達(dá)、液壓缸以及輔助裝置）[6]。它的適用性強(qiáng)，準(zhǔn)確率高，效果好。光譜分析和鐵譜分析。機(jī)械在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生摩擦力，油液會(huì)把摩擦中產(chǎn)生的金屬顆粒物吸附其中，對(duì)金屬顆粒物進(jìn)行分析，可以很好地判斷出機(jī)械故障部位及零件的磨損程度?，F(xiàn)在使用的比較成熟的方法是鐵譜分析和光譜分析，鐵譜分析原理是借助磁力分離油液中的金屬顆粒，觀察油液中磨損顆粒形態(tài)和磨損物數(shù)量，進(jìn)而對(duì)油液更換時(shí)間做出判斷。光譜分析是利用某種元素在物質(zhì)中含量達(dá)，就可從光譜中發(fā)現(xiàn)他的特征譜線，進(jìn)而將其檢查出來(lái)。光導(dǎo)纖維內(nèi)窺鏡。光導(dǎo)纖維內(nèi)窺鏡輕巧、攜帶方便，實(shí)現(xiàn)了高集成、超便攜、方便可移動(dòng)等諸多優(yōu)異特性，可以用于常規(guī)檢查中人無(wú)法到達(dá)的有毒、有害及空間狹小部位的無(wú)損檢測(cè)。簡(jiǎn)單儀表。進(jìn)行車輛檢測(cè)和維修時(shí)會(huì)用到大量的常用儀器，比如測(cè)溫儀、測(cè)振儀、功率儀、油耗儀等。最常用的是數(shù)字萬(wàn)用表。通過(guò)萬(wàn)用表測(cè)量被測(cè)元件電阻值與標(biāo)準(zhǔn)值比較；利萬(wàn)用表測(cè)量輸量電壓與額定輸出電壓比較；線路導(dǎo)通與否，則可用萬(wàn)用表蜂鳴擋進(jìn)行測(cè)量。
3結(jié)語(yǔ)
科學(xué)合理的工程機(jī)械檢測(cè)與故障診斷技術(shù)，是保證機(jī)械能在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，迅速、安全地完成作業(yè)任務(wù)，杜絕事故發(fā)生，降低維修成本和提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。
參考文獻(xiàn)
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作者：張昊宇 段克軍 單位：武警士官學(xué)校
