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  小型挖掘机故障诊断研究现状

  国外在此方面具有先进技术的国家,如机械制造强国德国、日本,其小型挖掘机制造企业在故障诊断技术方面已经取得了较为丰富的技术成果,一些成熟的方案已经运用在相应的产品中。如德国 O&K 开发地小型挖掘机诊断系统能监测控制动作执行过程的所有关键信息节点,并利用微型计算机对得到的信息计算,显示发生的故障并估计是否有故障节点信息超过阈值的趋势,在重大事故前显示报警信息。同时,还有利渤海尔所开发地具有类似功能的诊断系统也具有故障排除和预警功能。日本方面,如日立应用于其 Z-AXIS 系列小型挖掘机的监测诊断系统,可对小型挖掘机超过四十种的执行动作状态进行实时监测,搭配专用的检测仪器可以对小型挖掘机实现自动诊断并具备报警功能。此外,神钢应用于其小型挖掘机的探望系统,能将小型挖掘机的工作位置和运转状况利用通信系统和网络进行传输,客户可以通过电脑网络和定制手机短信查看机器,即使远离现场也能监控机器的工作状态,通过系统报警查看小型挖掘机故障。此系统还能将小型挖掘机的工作信息直接传达给售后服务人员,以便对客户提供更快速的诊断服务。
小型挖掘机故障诊断研究现状
  国内在此方面,自上世纪九十年代开始,由浙江大学等高校率先着手小型挖掘机故障诊断技术的研究,与企业合作研发了工况监测系统对小型挖掘机作业时的系统动态参数进行监控,当发生故障时报警,并将监测结果利用显示器反馈。近年来,随着工业制造4.0 时代到来,三一重工结合计算机领域技术,自主研发了远程监控与在线诊断的一体化平台,具有 ECC 企业控制中心和 GCP 信息管理系统,可以对小型挖掘机的空间位置信息,作业动态信息及施工进度信息采集和分析。一旦企业销售地小型挖掘机出现故障,由企业工程师对小型挖掘机的实时监测数据进行会诊,在尽可能短的时间内提供诊断方法和维修建议指导用户排除故障。当由企业工程师提供的远诊断指导不能对故障有效排除时,三一会选择一名距离较近的工程师赶赴施工现场指导维修。根据收集的国内外小型挖掘机故障诊断案例分析,其特点主要体现在以下几个方面:

  (1)诊断系统以实用性为首要设计原则,对于引发故障现象的故障原因进行具体分析。

  (2)诊断范围受限。将小型挖掘机故障节点信息辅以基础的故障理论作为数学分析地支撑,采取定量分析方法评估是否发生故障,对于复杂故障无法给出诊断结果,使其诊断范围受限。
小型挖掘机故障诊断研究现状
  (3)实现了企业与用户对接的产品在线诊断,为诊断技术的发展应用建立了良好平台。

  (4)故障知识库层次结构较为简单。研究普遍针对某一种故障类型,并且使用浅层的简单知识诊断故障发生的具体原因,当故障征兆模糊时,这种诊断形式往往易出现误判。

  综上所述,应用于小型挖掘机的故障诊断技术仍有一定的不足,应充分发掘其研究价值,尤其是需要从丰富知识库的方向出发,提高故障诊断的诊断效率。总结其技术研究的发展趋势,参考故障诊断领域内的新概念和新技术,同时结合小型挖掘机自身系统与故障的实际特点仍是未来的主流方法。

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