基于故障树分析的液压挖掘机的故障诊断探索

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1、基于故障树分析的液压挖掘机的故障诊断探索摘要：针对液压挖掘机动力系统变革及现存的诊断方法受限之需，结合其作业场景、故障特征以及售后服务人员的技术特点，构建了装备高压共轨发动机的全液压挖掘机故障诊断系统的故障树模型，利用故障树分析理论对其发动机、液压和电气系统等常见故障进行分析判断，并建立这些故障的诊断数据库，编制了故障诊断程序，实现了故障的方便迅速诊断。本文采集自网络，本站发布的论文均是优质论文，版权和著作权归原作者所有。关键词：液压挖掘机；故障树；数据库；诊断系统中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.

2、16723198.2017.01.0931挖掘机诊断技术的现状和特点汽车故障诊断方式已经把车外诊断和随车自诊断相融合，并且把故障综合检测仪的数据通信功能和诊断系统的分析诊断功能完美匹配，运用飞速发展的计算机技术在神经网络、模糊诊断、人工智能以及面向决策的数据库最新研究成果，是当当今汽车诊断技术的发展方相对而言，挖掘机的故障诊断系统的开发还比较单一和片面，H前市场上使用的诊断系统的研宄方向大多利用各种分析方法建模，如BP神经网络，模糊数学，改进粒子群及W叶斯网络等等，开发的系统如发动机故障诊断专家系统及液压故障诊断专家系统等，这些系统对

3、于技术熟练的维护人员需要在诊断前进行故障的初步判断，如若判断不准，将会给维修工作带来技术和工作效率的下降，进而影响维修人员快速准确判断。挖掘机结构复杂、零部件精密、自动化程度高，尤其是近年来其所装备高压共轨发动机技术的普及，致使故障类型复杂交织，加上其作业现场分散、使用强度大、故障发生率高、施工时间紧迫等，所以要求故障诊断要迅速、准确。经过大量的资料查阅和施工现场调查，得出挖掘机最常见的故障是憋车，大概占到挖掘机全部故障的60%，所以，本文针对挖掘机系统的故障特点，依据故障树诊断理论，开发出快速准确的故障诊断系统，推动了挖掘机故障诊断

4、与排除系统向着智能化网络化等方向发展。2建立故障树模型故障树诊断法是用事件符合逻辑门符号和转移符合描述系统中各种事件之间的因果关系，是一个对系统的故障进行深入认知的过程，其要求分析人员利用特定的分析思路把握故障的内在联系，弄清各种潜在因素对故障发生影响的路径和程度，并利用部件的逻辑关系与各级事件的发屮概率，以快速确定系统最薄弱环节，找到故障所在挖掘机系统的故障分析模型有3层，顶层为主系统，即挖掘机工作系统，第二层为3个子系统，是依据功能分类的层次；第三层为各个子系统的典型频发故障。大量的资料和市场反馈信息表明，挖掘机发动机的典型故障有

5、憋车（发动机过载）、动作慢或无力、不能起动、起动困难、冒黑烟、冒白烟、冒蓝烟、怠速不稳和功率下降等等。本文以某公司200-8挖掘机最典型的憋车故障为例说明建立故障树模型的过程及分析方法，系统涉及的其他的故障以此类推，本文不再累述。2.1建立故障分析子系统通过查阅大量的挖掘机故障诊断资料以及充分的市场调研，对挖掘机的故障进行归纳总结，最终确定，本诊断系统的子系统的事件有二级：第一级：顶层事件为挖掘机憋车。第二级：导致挖掘机憋车故障的主要原因分力以下四个方面：（1）发动机故障。当发动机存在混合气过稀或浓时出现燃烧不足，功率下降，转矩不足以

6、克服载荷，将导致挖掘机憋车事故发生。（2）液压故障。当液压泵出现故障吋，如工作压力不足，传动效率下降，阻力矩过大等，都将导致憋车。（3）电气故障。当电源没电，泵电磁阀，电磁阀控制电路出故障时候也可能造成憋车事件。（4）机械故障。挖掘机的工作执行机构的机械部件的失效或断裂所造成的顶级事件。综合以上分析，该故障树第二级归纳为发动机故障、液?合低彻收稀5.缙?系统故障和机械系统故障，其中任一故障的发生都会导致顶事件（挖掘机憋车）的发生。憋车的原因可能是汕气混合气过稀或者过浓所致。混合过稀主因是喷油量过少，原因右高压或低压油路油压不足或者发动

7、机进入应急状态，造成油压不足的原因很多，比如喷油器脏堵、电磁阀失效、油路堵塞、喷油泵磨损、喷油被积碳吸附以及传感器检测失灵等，发动机进入应急状态是相关传感器损坏或者线路问题所致，发动机为了降低功率采取减少喷油的自我保护措施。混合气过浓可能是空气少或喷油多造成燃烧不足，进而导致发动机功率下降，空气少可能是空气滤淸器脏堵、进气道堵或者漏、气缸漏气等等所致，其中气缸漏气可能是气门密封不严或者活塞与缸套或活塞环磨损所致，喷油过多可能是喷油器滴漏或喷油针阀卡死所致。综合以上分析，建立故障树分支，用GO表示，以机械故障及电瓶电量不足等等故障为最底

8、层事件，用Xi表示如，图1所示。2.2故障树的定性分析求故障树最小割集的方法有上行法和下行法。故障树的定性分析主要任务是找到导致顶事件发生的所以可能失效模式，也就是找到全部的最小割集。2.3故障树分析思路建立挖掘机故障树