浅析故障树的挖掘机液压系统故障诊断

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1、学兔兔www.xuetutu.com第2期(总第153期)机械工程与自动化No．22009年4月MECHANICALENGINEERING＆AUT0MATIONApr．文章编号：1672—6413(2009)02—0107—02基于故障树分析的挖掘机液压系统故障诊断张武松，王新晴，徐兴宇(解放军理工大学，江苏南京210007)摘要：将故障树分析法运用于工程机械复杂液压系统的故障诊断中，针对典型液压系统建立故障树，并进行故障分析与排除。该方法实用有效，在实际维修中收到了很好的效果。关键词：故障树；液压系统；故障诊断中图分类号：TD422．

2、2：TP277文献标识码：A0引言节流阀Jd3、Dd3可构成液压锁，控制动臂下降速率。液压挖掘机是土石方工程机械化施工中的重要机动臂支路液压系统原理图见图1。械之一，在建筑、道路、水利水电、矿山和国防等工程2．2故障现象施工中都有着十分广泛的应用，但是，其复杂的液压系支腿支路工作正常，但动臂液压缸达不到额定工统也给维修人员带来不便。比如国产某型轮式挖掘机的作压力，动臂举升无动作，影响工程施工。液控操纵阀组是进口日本东芝的产品，其所有换向阀以2．3根据系统原理图建立故障树及大部分单向阀、溢流阀等2O多个液压阀均密封在箱为了正确地建立系统故

3、障树，必须熟悉液压系统体内部，而且液压系统的故障症状与故障原因不是一一工作原理，要求分析人员对系统设计的工艺要求、技对应的，而是存在着重叠与交叉，因果关系复杂，使液术规范、工作流程等文件和资料有透彻的了解，并具压系统的故障具有隐蔽性和复杂性。因此，在生产实践有比较丰富的设计和运行经验及较高的知识水平和严中检查液压系统的运行状态是否正常，确定液压系统故密清晰的逻辑思维能力。由动臂支路液压系统原理图障的性质，寻找故障部位和原因，进而提出相应的排除及故障现象可建立如图2所示的故障树。故障的措施，对保障工程机械的正常运行是十分重要3故障树结构函

4、数的建立与故障分析的。本文引入故障树分析法，对该型挖掘机液压系统典3．1故障树结构函数的建立型故障作具体分析。该方法可以简化故障诊断过程，使故障树顶事件的状态由底事件的状态X取值决故障症状和原因的关系变得简单明了。定，结构函数用(X)来表示：1故障树分析法概述(X)一(Xl。X2，X3，⋯，Xl5)。⋯⋯⋯⋯⋯(1)故障树分析(FAT，FaultTreeAnalysis)是可靠由图2所建立的液压系统故障树逻辑关系可得：性设计及故障诊断技术中的一种有效方法。是美国(X)一Xl+X2+(X7+X8+X9)·(X1o+X11+BEII电话实验

5、室的Watson和Mearns首先提出来12+13+X1{)十X3+X4+X5+Xls+X6。⋯(2)的。故障树分析法就是在系统设计过程中．对可能造其中：“+”表示逻辑或，即至少一个输入事件发生时成系统故障的各种因素由总体至部件按树枝状逐级细输出事件发生；“·”表示逻辑与，仅当所有输入事件化，画出逻辑框图(故障树)，从而确定系统故障原因发生时输出事件才发生。的各种可能组合方式及其发生概率．制定故障诊断和3．2由故障树结构函数求取故障范围检修流程．寻找故障检测最佳部位。工程机械的复杂液压系统的各执行机构油路之间2建立液压系统故障树都有一些

6、公共部分，若有一个执行机构正常工作，则2．1液压系统原理图与功能可推出公共部分没有故障。本文所讨论的故障现象是国产某型高速挖掘机采用双泵双回路全功率变量支腿支路工作正常，但动臂液压缸操作时无响应。分液压系统，动臂液压缸Gd1、Gd2主要由液压泵P2供析该挖掘机支腿支路液压系统得知：支腿支路工作正液，液压泵P1输出油液压力可调节插装阀ID的开口常，则公共部分即液压泵P2油路工作正常，底事件大小．并与液压泵P2合流，共同向动臂液压缸供液，、、。不发生；伺服控制支路公共部分正常，底充分利用了发动机功率。动臂伺服阀Sdl、Sd2控制动事件X不发

7、生；回油路工作正常。底事件X不发生。臂换向阀Hd动作，由此实现动臂的举升和下降。单向同时，由于液压泵P2油路工作正常，液压泵Pl油路收稿日期：2008—08—04；修回日期：2008—11-04作者简介：张武松(1980一)，男．安徽淮北人．在读硕士研究生。学兔兔www.xuetutu.com·1O8·机械工程与自动化2009年第2期工作是否正常不会对液压缸无响应产生影响，可不去于是故障原因就压缩到动臂换向阀Hd、动臂液压缸探明。经简化，可得：(Gdl，Gd2)、液压锁部分(Jd3，Dd3)、过载保护机构)一X+X。+X。+X+s。⋯⋯

8、⋯⋯(3)(Dd1、Ydl，Dd2、Yd2)和动臂伺服阀范围内。L图1国产某型高速挖掘机动臂支路液压系统原理图说明：<底事件．中中间事件，[顶事件图2动臂支路液压系统故障树3．3故障分析的影响及传播途径进行