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故障診斷的概念和思想方法
故障診斷是從故障現(xiàn)象出發(fā)，分析和查找故障原因的過程。在實際工作中，故障診斷有常規(guī)診斷和深層診斷兩種明顯不同的形式。常規(guī)診斷以實體為目標，以找出故障部位，通過修理、更換有故障的零部件消除故障為目的，其診斷結果易于驗證。深層診斷以影響因素為目標，以找出引起系統(tǒng)發(fā)生故障或零部件損壞的根本原因，從而采取相應的預防措施為目的，具有較強的理論性，其診斷結論的確定性較差，驗證也比較困難。一般性故障只須進行常規(guī)診斷，而重大故障或反復出現(xiàn)的故障應進行深層次診斷。
一定的故障現(xiàn)象必然與一定的故障原因相聯(lián)系，分析現(xiàn)象與原因之間的內(nèi)在聯(lián)系是故障診斷的中心工作。在復雜的故障中，現(xiàn)象和原因之間往往顯得錯綜復雜，這就要求診斷人員必須具備良好分析推理能力。因此，逆向分析、邏輯推理、逐步迫近是故障診斷最基本和最實用的思想武器。
當然，同樣的故障現(xiàn)象可能產(chǎn)生于不同的故障原因，相同的故障原因也可能產(chǎn)生不同的結果，例如，空氣濾清器堵塞，可導致發(fā)動機動力下降、溫度升高和油耗增加等故障現(xiàn)象，而上述故障現(xiàn)象也可能出自供油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)工作不良或配氣機構零部件磨損過大等原因。因此，診斷人員還須學會用辯證的方法去分析和解決問題，善于在復雜的系統(tǒng)中抓住主要矛盾，識別出主要因素。
故障診斷的分析工具
借助故障分析工具利于診斷人員把握全局，有條不紊。僅靠“跟著感覺走”，則容易誤入歧途。常用的分析工具有因果圖、故障樹和流程圖等。對同時有多種現(xiàn)象和多種可能因素的復雜故障，有經(jīng)驗的診斷人員可根據(jù)每個故障現(xiàn)象和每個故障因素之間的親密程度進行賦值，建立數(shù)學模型進行概率分析。
診斷方法
準備階段
在準備階段，最重要的工作是掌握原理，弄清現(xiàn)象。熟練掌握診斷對象的構造特征和工作原理是進行具體診斷和分析的前提，否則只能是瞎摸。進行深層診斷時，診斷人員還必須掌握相關知識，具備綜合分析能力。而弄清現(xiàn)象是進行診斷的依據(jù)。對機手或其它人員反映的情況要進行仔細的核實，而最好的方法就是診斷人員親自操作試機。
在熟悉原理，抓準現(xiàn)象后應進行必要的推理分析，抓住重點，縮小查找范圍。同時，要善于利用因果分析圖等分析工具進行輔助推理分析，做到掌握全局，避免遺漏。
查找階段
(1)堅持“由表及里、先簡后繁”原則，少走彎路
在查找故障的過程中，必須堅持從簡到繁的基本原則。具體要求就是要做到由表及里，先易后難，先低壓后高壓，先控制后主流。即把容易查找或能夠準確判斷的因素先期進行排查，避免出現(xiàn)“小題大做”的情況。在使用測量和試驗手段上也要優(yōu)先選擇簡單易行的方法。如液壓故障診斷時，優(yōu)先進行壓力測量，最后才考慮使用流量試驗。對發(fā)動機負荷變化引起的明顯的轉速變化和排氣顏色變化也完全能夠通過操作人員的耳目直接感知。
(2)注意抓住重點，集中突破
要注意識別系統(tǒng)的串、并聯(lián)關系，善于分區(qū)域、分段落進行檢查。對能夠準確判斷或排除故障范圍的檢查項目，可安排重點檢查，這樣有利于盡快縮小查找范圍，做到集中力量，有的放矢。診斷過程中要不斷把已確定或排除的因素和最新的故障現(xiàn)象進行進一步的分析判斷，以便更好地選擇下一步行動。
(3)重視測量和比較所規(guī)定的條件，避免出現(xiàn)誤判
在查找故障的過程，進行必要的測量和試驗往往很有必要。但在實際工作中，測量和試驗的條件(如發(fā)動機水溫、油溫、轉速、液壓油粘度、溫度、操作狀態(tài)和環(huán)境溫度等)往往容易被忽視，這樣就有可能對測試結果產(chǎn)生重大影響，有時甚至會導致相反的結論。另外，測量和試驗過程中除要觀察和記錄特定操作狀態(tài)下的參數(shù)和狀況外，還特別要注意觀察不同操作動作及其轉換過程中被監(jiān)測參數(shù)的變化趨勢。
“聽診器”原理的應用
在現(xiàn)場施工出現(xiàn)故障，因為客觀情況，往往不具備利用設備診斷的條件，需要維修人員憑借豐富的經(jīng)驗或借助于簡單工具、儀器，應用“聽診器”原理來進行檢測。“聽診器”是憑人的感官及其長期積累起來的感性經(jīng)驗對設備狀態(tài)進行定性判斷。即對任何一臺設備進行診斷，診斷人員到現(xiàn)場，通過問、看、嗅、聽、摸等方法了解設備的情況，通過感官獲取有關的信息，作出初步的評估。但感官判斷的最大缺陷是缺少“量”的評估，純粹憑感性經(jīng)驗分析問題，主觀因素左右評判結果，可靠性差。
幾種簡易的判斷方法
(1)部份停止法：即人為使設備的某一部份停止參與工作，觀察變化，來進行對比試驗的方法。如多缸發(fā)動機用“斷缸法”來判斷某缸工作的好壞，或異響來自那一缸。
(2)交叉對比法：對調(diào)相同性質的管路，或調(diào)換某兩個相同或同類零部件，或用正常的零部件替換有懷疑的零部件進行對比，從而判斷被試零部件是否存在問題。
(3)短接隔離法：即把有懷疑的元件的輸入端和輸出端直接連通起來進行對比試驗。這種方法適用于流程性系統(tǒng)，如懷疑濾芯堵塞時可以取掉濾芯進行試驗。
(4)截止隔離法：即用截止裝置在不同的流動節(jié)點處進行分段隔離，或代替執(zhí)行元件進行制動，來進行對比試驗。這種方法適用于流程性系統(tǒng)，如懷疑液壓馬達內(nèi)漏造成工作壓力不足時，可以用截止板堵塞馬達來油管模擬“零內(nèi)漏”來進行對比試驗。
(5)強制狀態(tài)法：對某些自動調(diào)節(jié)元件，用人為的方法取消其自動功能，強制其處于某種特定的狀態(tài)，以減少可變因素來進行對比試驗的方法。
(6)試探調(diào)整法：在懷疑某個零部件調(diào)整不當時，可以進行試探性調(diào)整，但調(diào)整無效時應恢復原來狀態(tài)。
(7)同類機型對比法：當無法確定特性數(shù)值或狀況是否屬于正常時，用正常的同類機型相應的數(shù)值或狀況進行對比。
智能電子監(jiān)測系統(tǒng)
這種診斷方法主要是通過安裝在工程機械各部位的傳感器，自動監(jiān)測機械運行的工作狀況，循環(huán)測量設定的參數(shù)，當機械工況出現(xiàn)異常情況時，監(jiān)測系統(tǒng)根據(jù)預先設定的數(shù)據(jù)(報警值)分三級發(fā)出光或聲光報警。它的工作原理是通過安裝在各部位的傳感器把機械各部位(油路、氣路等部位)的工作參數(shù)——錳度、壓力等物理量，轉換成電量、電壓或電流，經(jīng)過前置放大器轉換成電壓量，輸?shù)街鳈C相應的輸入口，主機采用單片計算機作微處理器，應用計算機技術對輸入信號進行實時數(shù)據(jù)處理，并輸出相應的信號，實施顯示和報警，提醒操作人員有可能會發(fā)生機械故障，需及時處理，防止事故的發(fā)生。
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