推土机诊断检测方案与自动诊断系统设计
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摘要：提高推土机行驶速度是提高生产效率的主要技术措施之一，但是必须有性能良好的制动系统来保证行驶的安全性。制动性能的好坏直接影响行驶的安全性，许多推土机事故是由于制动性能欠佳所致，所以必须经常对推土机的制动性能进行检测，发现制动性能下降，就要及时对制动系统进行调整或修理，提高制动性能。
关键词：推土机 自动诊断 监测方案设计系统
Abstract: improve the bulldozers speed increase the production efficiency is one of the main technical measures, but must have the good performance of brake system to ensure the safety of the running. The braking performance will have a direct impact on the security of driving, many bulldozers accident was due to brake performance caused by poor, so must often to the braking performance testing bulldozer, found the braking performance drop, will be built in time to adjust or repair brake system, improve the braking performance.
Keywords: bulldozers to be automatic diagnosis monitoring scheme design system
中图分类号：U269.32+2文献标识码：A 文章编号：
1.1直观检查法
对于一些较为简单的故障，可以通过眼看、手摸、耳听和鼻闻等直观手段对零部件进行检查。如眼看，可发现诸如破裂、漏油、松脱和变形等故障；用手握住油管(特别是胶管)，压力油流过时手会有振动的感觉；耳听，可以判断机械零部件损坏造成的故障点和损坏程度，如液压泵吸空、溢流阀开启、元件发卡等故障都会发出如水的冲击声或“水锤声”等异常响声；有些部件会因过热、不良和气蚀等散发出异味，通过鼻闻可以判断出故障点。
1.2对换诊断法
在维修现场缺乏诊断仪器或被查元件比较精密不宜拆开时，应采用此法。先将怀疑有故障的元件拆下，换上新元件或其他机器上工作正常、型号相同的元件进行试验，看故障能否排除即可做出判断。例如一台推土机工作装置的液压系统工作压力不正常，根据经验怀疑是主安全阀出了故障，遂可将现场同一型号的推土机上的主安全阀与该安全阀进行对换，若试机时工作正常，则证实怀疑正确。对于如平衡阀、溢流阀、单向阀之类的体积小、易拆装的元件，采用此法比较方便。
1.3仪表测量检查法
此法就是测量液压系统的压力、流量和油温以判断该系统的故障点。在一般的现场检测中，由于液压系统故障大多表现为压力不足，容易察觉；而流量的检测则比较困难，流量的大小只可通过执行元件动作的快慢做出粗略的判断。因此，在现场检测中更多地采用检测系统压力的方法。
如一台推土机，在工作中若发现行走跑偏，怀疑是行走系统左右压力不均匀所致。检测行走系统压力时，假设左边的压力比右边的高，调整右侧行走安全阀的压力，即可排除故障。又如，一台推土机行走无力，检测时发现，当液压马达压力为10MPa(假设)时，驱动轮不动，即马达不转动，这说明马达内部泄露比较严重。拆检马达，若发现配流盘或柱塞副磨损严重，表明判断正确。
1.4原理推断法
若全液压推土机液压系统出现故障，可根据液压系统的基本原理进行分析推断，初步判断出故障的部位和原因，对症下药，迅速予以排除。如一台推土机，在无工作载荷时启动正常、运转平稳、加速有力，但在正常工作载荷时发动机冒黑烟、转速下降。可初步判断为发动机处于超负荷工作状态，这时就需要根据液压泵的工作原理进行分析。全液压推土机的液压驱动系统一般采用双泵双马达恒功率变量系统。因此，可以认为发动机的功率等于定值，其输出功率等于液压泵的输入功率，液压泵的输入功率取决于泵的输出压力P、输出流量Q和机械效率，P与Q的关系是一条双曲线，分析液压泵的结构可知，决定这条关系曲线的位置及起调点是发动机的功率和变量液压缸调节弹簧的刚度。如果弹簧刚度发生变化，就改变了关系曲线的起调点。因此，当推土机正常工作时，即液压泵输出压力达到额定值时，而输出流量却未调至匹配值，发动机则处于超负荷的工作状态。解体伺服液压缸，发现弹簧已折断。更换弹簧后恢复正常工作。
对于液压系统的故障，可根据液压系统的工作原理，按照动力元件、控制元件、执行元件的顺序在系统图上分析故障原因。如一台挖掘机动臂工作无力，从原理上分析认为，工作无力一般是由于油压下降造成的。从系统上看，造成压力下降的因素可能有：一是液压泵吸油不足，例如油箱液位过低、吸油滤油器堵塞等；二是液压泵内漏，如液压泵柱塞副的配合间隙增大；三是操纵阀上主安全阀压力调节过低或内漏严重；四是动臂缸过载阀调节压力过低或内漏严重：五是回油路不畅等。考虑到这些因素后，再根据已有的检查结果排除某些因素，缩小故障的范围，直至找到故障点并予以排除。
1.5故障树法
所谓故障树，是一种描述故障的原因与现象之间因果关系的有向树。先根据统计资料，对推土机液压系统可能存在的各种故障原因进行分析，以设备使用过程中的主要故障现象作为顶事件画出故障树，利用布尔代数将其简化为等效故障树，据此求出对应的安全树(即顶事件不发生的基本事件的集合)及其最小割集(使顶事件发生最起码的基本事件的集合)，然后从敏感度和故障发生概率双重角度临界重要度，得到要使故障不发生应采取的几种可能方案。
1.6专家系统诊断法
全液压推土机液压故障诊断专家系统由知识库和推理机组成。知识库中存放各种故障现象、引起故障的原因及其与现象间的关系，这些都来自有经验的维修人员或专家。
远程网络监测与诊断的实现采用LabVIEW及Lab Windows/CVI构造虚拟仪器的平台，实现远程网络监测与诊断，相关的方法有：使用DataSocket技术进行网络监控；现场实时监控程序的网页，异地使用浏览器(如InternetExplore，NetscapeCommunicator等)进行监控；使用底层传输协议(TCP，UDP，DDE，Appleevent或PPC)编程进行远程网络监控。
2.1采用DataSocket技术进行网络监控
测控数据在网上的和共享是网络化远程测控工程应用的关键技术问题之一。NI公司推出的DataSocket技术，是一种面向测量和自动化工程的网上实时高速数据交换的编程新技术。它克服了传输速率较慢的缺点，大大简化了Internet网上测控数据交换的编程。
远程网络诊断系统采用服务器/客户端模式，将服务器中的DataSocket Server Manager中的De-fault Reader设置为everyhost，则网中的每一台客户计算机都可读取服务器上的数据。运行测量端的DataSocketServer，然后根据需要将测量的数据写入DataSocket服务器的某一个或多个数据项，而客户端可通过网络读取所需的数据项就可以得到实时的测量数据。
2.2采用浏览器进行远程网络监测和诊断
场(服务器端)进行数据采集，并将界面实时到网络上。在远程(客户端)，即可用浏览器(如Internet Exolore，NetscapeCommunicator等)进行监视。在将程序到网络上前要进行程序的网络设置。可以设置网络权限，增强网络安全性。在主机上运行现场测试程序，网络中另一主机上运行IE进行监视。现场测试数据变化，在远程十算机的浏览器中的相应项也发生同样的变化。
2.3采用底层传输协议编程进行远程网络监测
网络监控程序时，使用底层传输协议编程与使用DataSocket协议可以达到相同的结果，但编呈比较复杂，需要精深的网络通讯知识。美国国家义器公司为LabVIEW提供的InternetTools实用程序包可以简化应用系统的开发工作。
2.4远程通信技术实现
Internet技术的发展，虚拟仪器的发展也必须朝着网络化方向发展。今后的仪器测试工作经常需要在网络中进行，因此网络虚拟仪器将有无限的发展前景。DataSocket技术是NI公司独创的网络实时通信技术，它摒除了复杂的TCP/IP编程，并且真正做到数据实时传输，为远程测控提供了先进的科学研究手段。组建一个智能测控网络通常有两种模式：C/S模式(客户/服务器模式)和B/S模式(浏览器/服务器模式)。C/S模式数据传输实时性好，数据在远端能够进行处理和存储，灵活性大。B/S模式由于数据库技术，数据存储量大，易查询。远程故障诊断中，振动信号变化快，数据要求在远端进行分析，易采用C/S模式；对于压力、温度等缓变不需远程处理的信号，易采用B/S模式。本研究开发的系统将二者有机地结合为一体，充分发挥各自的优势进行远程监控。
2.5信号方式实现并行执行资源分配
在并行执行时，用户会碰到一个共享资源同时有几个VI调用的情况，在本系统中，在线监测系统定时采集数据，而远程分析处理系统也需要定时对数据进行计算与存储。这样，如果该资源以异步方式或者以一个不合适的顺序被几个Vis访问，就可能使得系统遭到损坏。这种问题称为竟态现象。
要想实现大量数据的远程传递，比较可靠方便的方法就是采用全局变量，而全局变量也带来了麻烦的共享资源，当我们需要维护全局变量数据库时，可能有很多VI需要访问该数据库，最危险的时刻就是存在于"读、更新、写"循环周期中。这些问题在内建的LabVIEW全局变量中没有任何保护措施。
3结语
利用网络建立设备远程监测及故障诊断系统，使数据采集、数据处理、信息传输在网络上进行；有关信息可在网络上动态和共享，供相关技术人员、管理人员参考。虚拟仪器技术用于设备监测与诊断仪器及系统是一个新的发展方向，采用虚拟仪器技术构造机械设备的远程网络状态监测与故障诊断系统，能使原有设备监测与诊断仪器及系统具有柔性和开发性。LabVIEW的通讯功能为远程测控提供了便利的实现方法，使仪器系统适应于不同用户和环境，易于变更、升级和维护，效果理想。
参考文献
[1]毕竟;挖掘机液压系统故障分析及维护周期的研究[J];科技信息;2010年08期
[2]陈燕飞,陈海林;T160A推土机故障排除实例[J];建设机械技术与管理;2005年02期
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。