铝合金液压泵故障诊断技术研究现状范文

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摘要：液压系统在生产系统中的普及，对于液压泵故障检修的技术也有着准确、快速、不解体等要求。液压泵作为液压系统中核心的动力系统，一旦出现故障就会影响到整个液压系统的工作状态。纵观铝合金液压泵的故障诊断技术研究现状以及发展历程，不难发现铝合金液压泵的智能诊断技术才是液压系统故障诊断的主要发展趋势，而只有实现多种新技术融合在一起，才能让智能故障诊断实现。

关键词：铝合金液压泵；故障诊断技术；发展趋势

液压系统向着体积越来越小、质量越来越轻、功率密度大、高压化以及变压力等等发面发展。随着液压系统在我国经济中日益广泛的应用，尤其在一些特殊领域的应用，例如：武器装备、大型的工程机械等等。使得液化系统的安全问题成为了人们最为关注的问题，液压系统的可靠性和安全性一直是首要问题。液压系统的动力原件——液压泵，一直被人们誉为液压系统的“心脏”[1]。液压泵的工作性能，直接会影响到整个液压系统的工作状态。液化泵作为整个液化系统中损劣化最为快速的部位，不仅工作负载是最大的，而且工作运行时间最长。根据统计表明，液压泵故障在所有的机械工程故障中，占有高达30%~40%的比率，所以在液压系统故障的诊断中，液化泵的故障诊断是一个非常重要的部分。如果液化泵发生了故障，会容易导致整个液压系统的故障，给我们带来不可挽回的损失[2]。例如，应用在飞机上面的液压系统，会对飞机的飞行姿态进行操作，如果液压系统出现故障，供油不足，那么飞机将会失去控制，大大的增加了坠机的危险。但是，通常情况下液压泵的故障信息不明显而且信息难以提取，这是因为液压泵处在封闭的油路中，在液压油的压缩性和伺服系统的流固耦和效果下，给液压泵的诊断带来了非常大的难度。所以，在液化系统的日常应用中，对于液压泵的诊断技术的研究和发展绝对是必不可少的课题。

1液压泵故障诊断技术的研究现状

液压泵在液压系统中起到将电机或者发动机中的机械能转化成为压力能的作用，液压泵作为液压系统中的动力原件，能够向液压系统提供特定流量以及压力的液压油。在液压系统中，液压泵分为叶片泵、齿轮泵以及柱塞泵等。叶片泵：定子表面一旦出现磨损、拉毛或者出现泵和电机安装不同的轴以及空气进入系统，就会出现压力波动较大、噪音和震动的状况。如果定子内部磨损严重和密封不严或者油液的粘度过低、过高都会导致液压泵的压力无法提高而且容积效率低。液化泵内定子表面和叶片的配合不合适以及内部的空气进入都会导致同样的状况。液压泵的油液散热、内部摩擦的加大以及轴承和电机的不同心都会导致液压泵的油温过高、发热异常等问题。液压泵内如果有异物进入、装配不良或者运动部件的断裂和磨损都会导致液压泵的烧坏和严重磨损。齿轮泵：如果进入空气或者出现困油、流量脉动或者加工失误，都会出现压力波动大、噪音和震动的情况。齿轮泵的油液粘度低、油路出现堵塞或者齿轮泵里的间隙增大，都会导致流量输出较小。齿轮泵的油液散热不良、装配误差、摩擦加剧或者使用不合适粘度的油液都会出现泵体发热的情况。如果出现异物卡住导致的轴承磨损以及传动扭矩过大，都会导致泵轴的这段或者磨损[3]。

在柱塞泵中，球头和滑靴的配合松动、空气进入系统以及变量机构故障都会使柱塞泵出现压力波动大、震动以及噪声的情况。柱塞泵如果出现内部泄露加剧、油箱散热不良及变量机构出现故障，都会导致液压泵油温升高和泵体发热的情况。柱塞泵的油液里面含有杂质一旦进入贴合面或者配流盘发生变形、严重的困油、安装和加工的误差，都会出现配流盘和缸体的烧坏或磨损。而柱塞泵的油液含有杂质、零件加工误差以及小孔堵塞，都会导致滑靴与斜盘接触面的烧坏。液压泵现有的检测诊断方法主要可以归为三大类：基于经验的主观故障诊断方法、基于信号和模型处理技术的诊断方法还有人工智能诊断[3]。主观诊断需要诊断人员有着丰富的经验以及专业知识，根据人的感官、逻辑、系统的简单参数以及实践经验进行故障诊断。其中包括方框图法、鱼刺图法还有参数测量比较等都是主要的方法。现在信号处理技术、人工智能理论以及计算机技术的迅速发展，人工智能诊断及基于信号处理和模型的诊断方法已经成为了诊断方法中的主流。液压泵的诊断一般都需要经过检测方法和特征信号的选取、传感器布设、信号的传输及采集、信号处理和故障诊断策略这五大方面。液压泵在发生故障的时候，震动信号具有是变性、非线性以及微弱性等等的特点。所以，在液化泵发生故障时，很容易使故障信号被噪声信号淹没。

2故障诊断技术的发展趋势

现在网络技术、计算机技术以及信号技术的普及和发展，各种相关科学的融合，高精度化、网络化、复合化还有不解体化成为了液压泵故障诊断技术的主要发展方向。

（1）高精度化：液压泵作为整个液压系统的核心区域，处在恶劣的工作环境，在获取传感器信号的时候往往会包含着非常大的背景噪音，故障信息非常容易被噪音淹没。所以在信号处理方面需要有效的降低噪音的干扰。

（2）网络化：最近的几十年中，大规模、复杂化和高功率一直都是液压系统的主要发展方向，这也让液压泵的诊断变得十分的困难。那么如果想对液压泵进行远程在线监控，只有网络技术可以实行，而且还能根据参数对液压泵实现故障的预测和诊断。

（3）复合化：顾名思义就是把多种的诊断方法全部结合起来，取长补短，利用不同的诊断方法优势，将各种方法有效的对于故障诊断的信息相结合，形成了一种有效和互补的问题组合，能够更加有效的提高各种问题的精准度。

（4）不解体化：有着快速、故障检测不解体的特点，在大型的液压系统广泛应用的今天，降低损耗、减少设备的停机时间，才是故障诊断技术的发展主要方向。不解体的检测方式主要是分为预埋式和非介入式。非介入式的诊断方式能够通过在外面检测液压泵的参数状态，达到免拆的检测。而预埋式是事先感器放入液压系统内，从而达到了对液压泵的检测。这样的故障检测方法不仅提高了工作效率，而且能够实现在线的诊断和检测，从而有效的避免了液压泵的拆卸，减少了停机时间。

3结语

随着液压系统在生产系统中的广泛应用，液压泵作为液压系统中的核心动力，液压泵的故障诊断技术一直都在向着简洁化和科技化方向发展，从而达到在生产系统中的实用性。液压泵的诊断难度主要在故障的多样性、复杂性和隐蔽性。随着液压系统集成度的增加以及系统的复杂化，UI与液压泵的故障诊断技术要求也在不断的提高，网络化的高精度故障检测，才是液压泵检测技术今后的发展趋势。

参考文献

[1]吴胜强,陈海燕,刘思远.关联维数分析方法在液压泵多故障诊断中的应用研究[J].液压与气动,2017(3):32-37.

[2]李锋,林阳阳,赵辉等.基于CEEMDAN-SVM的液压泵故障诊断方法研究[J].液压与气动,2016(1):125-129.

[3]林泽力,郑国,莫固良等.基于模糊综合评判的飞机液压泵故障预测[J].振动、测试与诊断,2016,36(4):746-750.

作者：严海青 单位：黄河鑫业有限公司