引言
为了进一步提升液压系统的运行安全可靠性，我们应该重点落实好液压系统的故障诊断工作。伴随着液压技术水平的不断提升，液压系统在现代机械设备尤其是大型、特大型设备中得到越来越广泛的应用。液压系统是涉及机、电、液、热等多系统耦合的复杂结构，其故障也是复杂的问题，液压系统的状态监测和故障诊断一直是国内外技术人员共同面对的研究性课题，由此形成一系列液压故障诊断方法，包括：传统的主观诊断法，现代的基于系统信号处理的故障诊断法、基于知识的故障诊断法以及基于解析模型的故障诊断法等。例如S．CAbou等人提出了基于统计分析冗余和模糊逻辑理论的混合故障诊断方法，并研究了液压伺服驱动系统故障混合诊断框架，以及贺艳等人也提出了各自的故障诊断方法［1-2］。由于液压系统是使用液体介质在封闭管道内传递压力进行工作的机械系统，造成液压系统故障具有复杂性和隐蔽性等特点，液压系统的状态监测和故障诊断较难实现，而液压系统难以拆卸使得传统检测方法不适应液压系统快速诊断和快速维修的要求。
1分析液压系统的故障注入与诊断仿真系统设计工作
1.1液压系统故障注入与诊断的仿真系统构建要求
为了更好地提升液压系统故障注入与诊断工作有效性，我们需要严格按照相关要求落实好仿真系统的创建工作，实现机电液系统的故障模拟、注入与诊断仿真功能，完成软件开发：包括建立机电液系统故障模拟、注入与诊断仿真的流程与方法，能够指导机电液系统故障诊断方案的设计；掌握常用液压介质的特性，包括粘度、体积弹性模量及热膨胀系数等；典型液压系统的故障诊断系统能够将故障定位至液压元件；建立的常用液压元件仿真模型应具有通用性和适用性；故障注入与诊断仿真软件的人机界面友好，故障注入操作方便。
1.2液压系统故障注入和诊断的仿真系统构建框架
液压系统故障注入与诊断仿真系统创建需要借助先进技术的支持，通过运用一些先进的软件创建科学合理的举升机构液压系统模型，并在系统界面中实现对液压系统的故障注入、运行仿真、仿真实时动态监测、故障报警及故障诊断定位等功能。
2进一步研究液压系统故障注入与诊断仿真系统
2.1分析液压系统举升回路仿真模型的创建
2.1.1探讨HYD液压库模型的创建工作
我们可以借助液压举升回路的相关工作原理和需求创建科学的仿真回路模型，从而给液压系统古筝注入和诊断工作的落实奠定基础。利用AMESim简单模块搭建举升回路，并在该回路中添加14个SｅｎSOR作为故障诊断检测所用。液压举升回路仿真模型主要有以下12种液压元件：1）举升油缸：实现举升和回落动作，AMESim简单模型中采用HＪ020模块。2）平衡阀：保证举升油缸有杆和无杆腔的压力平衡，在AMESim中构建简单的平衡阀模型，其中单向阀模块为CV000，节流阀1和2模块为OR0000，滤油器模块为OR0000，液压2端口阀模块为HV01。3）双向液压锁：油缸保持时保压作用，在AMESim中双向液压锁由2个弹簧液压止回阀搭建，其模块型号为CV005。4）三位四通换向阀：控制油路连通、断开或改变液流方向，在AMESim简单模型中模块型号为HSV34＿12－3。5）比例流量阀：控制流量，在AMESim搭建是将节流阀和减压阀配合，从而产生压力补偿，使流量不随负载压力而变化。6）比例溢流阀：溢流稳压，限压保护，防止冲击，在AMESim中简单模型采用ＲV01模块。7）进油滤油器：清除油液中的各种杂质，由弹簧液压止回阀CV002和滤油器OR0000组成。8）单向阀：控制油液的单向流动，大中泵各对应一个单向阀，在AMESim中采用CV000。９）液压泵：提供高压油，实现举升油缸动作，在AMESim中泵模块为FU001，电机模块为ＰＭ000，两泵转速都为2000ｒｅV／ｍｉｎ。10）二位二通电磁换向阀：控制油路的联通、断开或改变液流方向。油缸举升和下降时断电，油缸保持时通电，实现油路的卸荷。大、中泵各对应一个换向阀。大、中泵各对应一个换向阀。在AMESim中两个二位二通电磁换向阀模块均为ＰV022，参数设置也相同。11）回油滤油器：控制油路的通断，在AMESim中模型搭建方式与进油滤油器基本相同，只是把弹簧液压止回阀开启方向转成向下，其余参数设置相同。12）SｅｎSOR模块：共添加了22个SｅｎSOR模块，其中涉及到流量、压力、速度、位移、力、角位移、角速度等一系列传感器，这些传感器将应用在故障仿真和检测中。
2.1.2分析HCD液压库模型的创建
在创建HCD液压库模型的过程中，我们需要结合液压系统的运行需求来落实，把1举升油缸，2平衡阀，3双向液压锁，4三位四通电磁换向阀分别用HCD模型代替了简单模型放入到举升回路中进行仿真。
2.2液压系统的故障诊断工作思考
2.2.1液压系统存在液压缸举升速度下降、推力不足的问题
通过实际调查不难发现，液压系统中存在液压缸举升速度较慢以及推力较小的问题，故障元件的定位操作如下所示：第一步：检测左侧液压泵出口处流量均值（mean（q1）），若流量均值小于57．6Ｌ／ｍｉｎ，则认为左侧液压泵出现故障，否则进入下一步。第二步：检测右侧液压泵出口处流量均值（mean（q2）），若流量均值小于36Ｌ／ｍｉｎ，则认为右侧液压泵出现故障，否则进入下一步。第三步：检测举升过程中二位二通电磁换向阀入口处流量均值mean（q3（：，［201：601］）），若流量值大于0．1Ｌ／ｍｉｎ，则认为二位二通电磁换向阀出现故障，否则进入下一步。第四步：检测溢流阀入口处压力最大值（ｍａｘ（ｐ2）），若压力最大值小于210ｂａｒ，则认为溢流阀出现故障，否则进入下一步。第五步：检测平衡阀入口处压力值（ｐ3（660））与流量值值（q5（660）），若压力值约等于溢流阀入口处压力最大值（ｍａｘ（ｐ2））且流量值为零，则认为平衡阀出现故障，否则进入下一步。第六步：通过神经网络判断三位四通电磁换向阀和液压缸是否发生故障。
2.2.2液压系统中的自动溜缸问题
仿真液压系统中存在自动溜缸问题，对其故障元件的定位操作如下所示：“自动溜缸”故障树第一步：检测双向液压锁入口处保持过程中的流量平均值（q5（：，［710：801］）），若流量平均值大于1ｍＬ／ｍｉｎ，则认为平衡阀和双向液压锁同时出现故障，否则进入下一步。第二步：通过神经网络判断液压缸是否发生故障。
3结束语
通过上文的描述不难发现，工作人员可以在了解液压系统故障诊断方法的前提下，创建科学的液压系统故障诊断仿真系统，通过故障注入技术对典型故障模式进行模拟，以某典型液压举升回路系统为例，对诊断流程和方法进行演示和验证。该仿真系统可应用于类似系统、不同工况、不同故障模式的故障注入与故障诊断仿真，极大程度上提高了液压系统的可靠性的设计。
参考文献：
［1］贺艳．浅谈液压系统故障诊断的方法［Ｊ］．液压气动与密封，2017（10）：62－63．
［2］赵月南，林峰，金通．采用布谷鸟算法的贝叶斯网络在异步机故障诊断中的应用［Ｊ］．机电工程，2016，33（2）：227－228．
