工程机械液压系统可靠性设计分析

机械可靠性设计发展及现状

编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 机械可靠性设计发展及现 状 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-1230-100 机械可靠性设计发展及现状 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 随着科学技术的发展和对产品质量要求的不断提高，产品的可靠性也越来越成为产品竞争的焦点。产品的可靠性是设计出来的，生产出来的，管理出来的。可靠性设计是使产品的可靠性要求在设计中得以落实的技术。可靠性设计决定了产品的固有可靠性。 所谓可靠性是指“产品在规定时间内，在规定的使用条件下，完成规定功能的能力或性质”。可靠性的概率度量称为可靠度。长期以来，随着电子技术的发展和电子产品可靠性理论的成熟，电子产品可靠性的相对稳定，电子产品的可靠性试验技术已经发展的相对成熟；机械可靠性试验技术则由于存在理论难题而发展相对较慢。为了机械可靠性的切实发展，美国可靠性分析中心一直坚持鼓励其组织机构广泛收集机械产品可靠性数据。同时美国可靠性分析中心在提到的

静液压传动工程机械的制动系统

静液压传动工程机械的制动系统 摘要国内外研制和应用静液压传动的工程机械越来越多，本文简要介绍了其制动系统的特点、类型，分析了不同工况下制动系统的作用以及不同制动系统的应用范围。 关键词：静液压传动工程机械制动系统 根据技术要求及通行安全，采用静液压传动的工程机械与常规机械一样，需要具备行走制动、停车制动和应急制动等3套制动系统。它们的操纵装置必须是彼此独立的。 1 行车制动系统 行车制动系统应能在所以运行状态下发挥作用。它首先用以使运动中的车辆减速，继而在必要时使车辆完全停止运动处于静止状态。对行走制动系统的要求是：第一，在车辆运动的整个速度范围内均能产生足够的制动阻力，使车辆减速直至停车；第二，具有足够的耗能或贮能容量来吸收车辆的动能；第三，行走制动装置的作用必须是渐进的；第四，行走制动系统的操纵功能必须是独立的，不应受其它正常操纵机构的影响，不能在离合器分离或变速器空档时丧失制动能力。从原则上说，凡是能完全满足上述要求的装置，均可用于行走制动系统。行走制动是使用最频繁的制动装置，一般称为主制动系统。 现代工程机械行走制动系统除普遍采用带有较大容量的制动盘、鼓等摩擦式机械制动器作为主执行元件外，也越来越多地利用发动机排气节流、电涡流、液涡流等作为辅助的吸能装置。后几种装置的优点是本身没有产生磨损的元件，能更好地控制减速力（矩），从而减少主制动元件（刹车盘、片等）的磨损和延长其使用寿命。但它们的制动力都与行走速度有关，一般无法独立使车辆完全停止，只能作为辅助制动装置（缓速装置）来使用。 静液压传动系统由连接在一个闭式回路中的液压泵和液压马达构成。对这种传动装置所选用的泵和马达，除了有与一般液压元件相同的高功率密度、高效率、长寿命等性能要求外，还要求两者均能在逆向工况下运行，即在必要时马达可作为泵运行，泵可成为马达运行，使整个系统具备双向传输功率或能量的能力。这样当泵的输出流量大于马达在某一转速下需要的流量时，多余的流量就使马达驱动车辆加速，而加速力的反作用力通过马达使入口压力升高，液压能转化为车辆的动能增量；反之，如调节变量泵的排量使其通过流量不敷于马达的需求时，马达出口阻力增大，在马达轴上建立起反向扭矩阻止车辆行驶，车辆动能将通过车轮反过来的驱动马达使其在泵的工况下运行，并在马达出油口建立起压力，迫使泵按马达工况拖动发动机运转，车辆的动能将转化为热能由发动机和液压系统中的冷却器吸收并耗散掉。由于静液压传动系统产生的阻力（矩）原则上只取决于系统压力和马达排量而与行走速度无关，所以这种系统既能象上述“缓速器”那样使车辆减速，又能使其完全停止运动，不仅能满足行走制动全部功能要求，而且在制动过程中没有元件磨损且可控性良好。因此，静液压传动系统本身完全可以作为行走制动装置使用。装有静液压传动系统的车辆一般无须另行配置机械制动器，但系统中不能有驾驶员可随意操纵的使功率流中断的装置（如液压系统中的短路阀、马达与驱动之间的离合器或机械换

液压传动——液压传动系统设计与计算

第九章液压传动系统设计与计算 液压系统设计的步骤大致如下： 1.明确设计要求，进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。 根据液压系统的具体内容，上述设计步骤可能会有所不同，下面对各步骤的具体内容进行介绍。 第一节明确设计要求进行工况分析 在设计液压系统时，首先应明确以下问题，并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求，如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。 图9-1位移循环图 在上述工作的基础上，应对主机进行工况分析，工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。 一、运动分析 主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t)，速度循环图(v—t)，或速度与位移循环图表示，由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图，纵坐标L表示活塞位移，横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图，第一种如图9-2中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动，

工程机械液压系统的基本构成及元件介绍

工程机械液压系统的基本构成及元件介绍 工程机械的液压系统，是工程机械很重要的一个组成部分。它不仅关系到设备动臂和铲斗等的使用，还关系到设备的转向等问题。对工程机械的液压系统的构成有一个初步的了解，能够让工程机械的使用者更好的使用设备，减少故障和事故发生的可能性。今天，小编将带您初步地了解工程机械的液压系统的基本构成和元件情况，希望这篇文章会对您有所帮助。 所谓的液压系统就是使用有连续流动性的油液（即所谓液压油），通过液压泵把驱动液压泵的电动机或发动机的机械能转换成油液的压力能，经过各种控制阀（压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀等），送到作为执行器的液压缸或液压马达中，再转换成机械动力去驱动负载。 一、工程机械液压系统各组成部分及功能： 1原动机（电动机、发动机）：向液压系统提供机械能 2液压泵（齿轮泵、叶片泵、柱塞泵）：把原动机所提供的机械能转变成油液的压力能，输出高压油液 3执行器（液压缸、液压马达、摆动马达）：把油液的压力能转变成机械能去驱动负载作功，实现往复直线运动、连续转动或摆动 4控制阀（压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀）：控制从液压泵到执行器的油液的压力、流量和流动方向，从而控制执行器的力、速度和方向 5油箱：盛放液压油，向液压泵供应液压油，回收来自执行器的完成了能量传递任务之后的低压油液 6管路：输送油液 7过滤器：滤除油液中的杂质，保持系统正常工作所需的油液清洁度 8密封：在固定连接或运动连接处防止油液泄漏，以保证工作压力的建立 9蓄能器：储存高压油液，并在需要时释放之 10热交换器（散热器）：控制油液温度 11液压油：是传递能量的工作介质，也起润滑和冷却作用一个系统中不一定包含以上所有的组成部分,但是液压泵、执行器、控制阀、液压油是必须有的。 二、液压系统的分类： 1、开式系统和闭式系统： 按照液压回路的基本构成可以把液压系统划分为开式系统和闭式系统。 开式系统： 泵所输出的压力油在完成做功任务后从执行驶器返回油箱。应用普遍，但油箱要足够的大。有油缸的系统肯定是开式系统

液压传动系统设计与计算

液压传动系统设计与计算 第九章液压传动系统设计与计算 液压系统设计的步骤大致如下： 1.明确设计要求，进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。 根据液压系统的具体内容，上述设计步骤可能会有所不同，下面对各步骤的具体内容进行介绍。第一节明确设计要求进行工况分析 在设计液压系统时，首先应明确以下问题，并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求，如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。 位移循环图图9-1 在上述工作的基础上，应对主机进行工况分析，工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。 一、运动分析 主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t)，速度循环图(v—t)，或速度与位移循环图表示，由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图，纵坐标L表示活塞位移，横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图，第中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动，9-2一种如图

机械设备可靠性分析论文

机械设备可靠性分析摘要：机械的可靠性设计在机械设计中具有重要的作用，它对机械是否能够稳定的工作起决定性的作用。本文主要介绍了机械可靠性设计的特点，机械可靠性设计的流程，以及在机械可靠性设计中的常用的可靠性分析方法和设计技术，最后结合最近的机械可靠性的发展，介绍了机械可靠性设计的发展趋势，从而对可靠性技术在机械领域的应用和发展有一个全面的、客观的认识。 引言：随着科学技术的发展，对产品的要求不断提高，不仅要具有好的性能，更要具有高的可靠性水平。采用可靠性设计弥补了常规设计的不足，使得设计方案更加贴近生产实际。所谓可靠性是指“产品在规定时间内，在规定的使用条件下，完成规定功能的能力或性质”。可靠性的概率度量称为可靠度。可靠性工程的诞生已近半个世纪的历史, 以电子产品可靠性设计为先导的可靠性工程迄今发展得比较成熟, 已形成一门独立的学科。相比之下, 机械产品的可靠性设计与研究则起步较晚。所谓机械可靠性，是指机械产品在规定的使用条件下、规定的时间内完成规定功能的能力。由于工程材料特性的离散性以及测量、加工、制造和安装误差等因素的影响，使机械产品的系统参数具有固有的不确定性，因此考虑这种固有随机性的可靠性设计技术至关重要。据有关方面统计，产品设计对产品质量的贡献率可达70%～80%，可见设计决定了产品的固有质量特性(如：功能、性能、寿命、安全性和可靠性等)，赋予了产品“先天优劣”的本质特性。上世纪60年代, 对机械可靠性问题引起了广泛的重视并开始对其进行了系统研究。虽然国内外都投入了研究力量, 取得了一定的进展，但终因机械产品可靠性涉及的领域太多、可靠性研究的范围大、基础性数据缺乏等原因，机械可靠性设计在工程实际中应用得并不广泛。本文简要介绍了可靠性技术在机械领域中的应用，主要介绍了一些在机械产品设计中应用的较为成熟的可靠性技术和可靠性设计方法，并且结合当今可靠性工程学科的发展，指出了可靠性技术在机械领域中的发展和趋势。 正文：机械产品的可靠性要受到诸多因素的影响，从产品的设计、制造、试验，到产品使用和维护，都会涉及到可靠性间题，也就是说它贯穿于产品的整个寿命周期之内。如何使产品在整个寿命周期内失效率最小，有效度高，维修性好，经济效益大，经济寿命长，是我们对产品进行可靠性设计的根本目的。机械产品的可靠性设计并不是一种崭新的设计方法, 而是在传统机械设计的基础上引入以概率论和数理统计为基础的可靠性设计方法。这样的设计可以更科学合理地获得较小的零件尺寸、体积和重量, 同时也可使所设计的零件具有可预测的寿命和失效率, 从而使产品的设计更符合工程实际。 目前在机械工程中可靠性设计主要应用在产品的设计、制造、使用和维修等方面。现代生产的经验表明，在设计、制造和使用的三个阶段中，设计决定了产品的可靠性水平，即产品的固有可靠性，而制造和使用的任务是保证产品可靠性指标的实现。可靠性试验数据是可靠性设计的基础，但是试验不能提高产品的可靠性，只有设计才能决定产品的固有可靠性。图1所示为三者的关系。 图1 机械产品与可靠性关系框图 机械产品的设计，它包括整机产品的设计和零部件的设计。整机产品可将其作为一个系统进行设计，设计的方式主要有两种，第一种是根据零部件的可靠性预测结果，计算产品系统的可靠性指标，这就是系统的可靠性预测，其结果满足指标要求即可。如果不能满足要求，就要按第二种方式

液压系统的设计步骤与设计要求

液压传动系统是液压机械的一个组成部分，液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。 设计步骤 液压系统的设计步骤并无严格的顺序，各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行。 1）确定液压执行元件的形式； 2）进行工况分析，确定系统的主要参数； 3）制定基本方案，拟定液压系统原理图； 4）计算和选择液压元件； 5）液压系统的性能验算； 6）绘制工作图，编制技术文件。 明确设计要求 设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。 1）主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境（温度、湿度、振动冲击）、总体布局（及液压传动装置的位置和空间尺寸的要求）等； 2）液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何； 3）液压驱动机构的运动形式，运动速度； 4）各动作机构的载荷大小及其性质； 5）对调速范围、运动平稳性、换向定位精度等性能方面的要求； 6）自动化程度、操作控制方式的要求； 7）对防尘、防爆、防腐、防寒、噪声、安全可靠性的要求； 8）对效率、成本等方面的要求。 主机的工况分析

通过工况分析，可以看出液压执行元件在工作过程中速度和载荷变化情况，为确定系统及各执行元件的参数提供依据。 液压系统的主要参数是压力和流量，它们是设计液压系统，选择液压元件的主要依据。压力决定于外载荷。流量取决于液压执行元件的运动速度和结构尺寸。 主机工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。 运动分析 主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t) ，速度循环图(v— t) ，或速度与位移循环图表示，由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L —t 液压机的液压缸位移循环图纵坐标L 表示活塞位移，横坐标t 表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v —t(或v —L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。 图为三种类型液压缸的v —t 图，第一种如图中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动，最后匀减速运动到终点；第二种，如图中虚线所示，液压缸在总行程的前一半作匀加速运动，在另一半作匀减速运动，且加速度的数值相等；第三种，液压缸在总行程的一大半以上以较小的加速度作匀加速运动，然后匀减速至行程终点。v —t 图的三条速度曲线，不仅清楚地表明了三种类型液压缸的运动规律，也间接地表明了三种工况的动力特性。 位移循环图速度循环图 动力分析 动力分析，是研究机器在工作过程中，其执行机构的受力情况，对液压系统而言，就是研究液压缸或液压马达的负载情况。 1．液压缸的负载及负载循环图 (1)液压缸的负载力计算。 工作机构作直线往复运动时，液压缸必须克服的负载由六部分组成：

乳化液泵站液压系统可靠性分析

乳化液泵站液压系统可靠性分析 发表时间：2019-04-01T14:40:59.160Z 来源：《电力设备》2018年第28期作者：李强 [导读] 摘要：随着科学技术水平的提高，我国矿山生产过程中乳化液泵站液压系统的应用也逐渐受到重视。 （身份证号：61272819860910xxxx 神东设备维修中心一厂四部内蒙古鄂尔多斯 017209） 摘要：随着科学技术水平的提高，我国矿山生产过程中乳化液泵站液压系统的应用也逐渐受到重视。文章主要对乳化液泵站液压系统可靠性分析的重要性进行分析，并探讨可靠性优化策略。 关键词：乳化液泵站；液压系统；可靠性 引言 矿用乳化液泵站是综采工作面的关键设备,它一方面为机械化综采面单体液压支柱提供基础保障,另一方面将机械能转化为液压能为掘进设备提供转矩。在液压系统中,液压源的稳定性是液压系统稳定性的决定性因素。当系统液压源出现压力波动时,会引起整个系统的压力震荡,加快系统密封元件、管道和压力元件的损坏,严重时会引发系统故障,造成重大事故。 1常规乳化液泵站工作原理 乳化液泵站工作原理为:磁力启动器(6)闭合,给乳化液泵电机(4)供电,驱动乳化液泵(3)工作,将乳化液由液箱(15)经输液管道送到综采工作面液压支架(14),为液压支架提供动力。乳化液泵的输出能力,为单体液压支柱供液的应不小于18MPa,为综采液压支架供液的应不小于30MPa,并且不得超过31.5MPa。乳化液泵采用的是由电动机驱动的电动泵；在运动形式上，采取柱塞驱动的形式，这主要是因为柱塞泵排出压力范围广、可靠性高；从外观结构上，泵分为卧式泵和立式泵，此次设计采用卧式泵，方便维护、维修、操作，可保证工作效率；泵的联数、缸数及作用数也是总体设计时需要考虑的关键问题，在柱塞泵中，一根柱塞和其连杆的组合，称为一联，当柱塞间相位差不同，但一同排出时，联可以称为缸，缸数的多少影响泵的流量脉动。一般而言，缸数越多，其脉动越小，但考虑到制造工艺的方便，此次设计为五缸泵，柱塞往复一次吸入与排出介质的次数称为作用数，因为结构的关系，柱塞泵一般是单作用泵。 图1 常规乳化液泵站液压系统示意图 在乳化液泵站的出液口还安装安全阀(8),作为泵站的的高压保护零件,安全阀的调定压力为泵工作压力的110%~115%左右,超压时,乳化液通过安全阀回流入液箱。图1中蓄能器(11)的主要作用是补充高压系统中的漏损,从而减少卸载阀的动作次数,延长液压系统中液压元件的使用寿命;同时还能吸收高压系统的压力脉动。 2乳化液泵站液压系统可靠性分析的重要作用 综采工作面的支护体系主要由液压支架与乳化液泵站以及控制、调节、保护元件和辅助装置构成。其中，乳化液泵站液压系统是整个工作面支护体系完整系统的一部分。泵站液压系统既能安全可靠地向工作面输送液压支架等液压装置所需压力等级的高压液体，又能将通过回液管道流回乳化液箱的乳化液经过滤净化后，再次输送至工作面液压设备，形成连续无间断的循环供液模式。在功能方面，当液压支架动作时泵站液压系统可以满足其需要，系统可以即时供给高压液体;当液压支架不动作乳化液泵仍在运转时，系统能够自动卸载，保证乳化液泵站安全运行;当液压支架等液压设备动作受阻时，工作液压力超过限定值，系统能够限压保护。乳化液泵站液压系统是综采工作面泵站与液压支架及辅助元件组成的整体系统的一部分。不仅可以向工作面液压装置提供所需压力等级的乳化液体，还可以将输送完能量的乳化液进行回收、过滤后再进行加压，形成连续循环的供液体系。乳化液泵液压系统通常具有以下特点：乳化液泵站液压系统可以满足工作面液压支架及其附属装置的工作用液要求，当工作面液压支架需要压力时，乳化液泵站可以及时提供符合压力及流量要求的乳化液;工作面液压支架不需要供液时，泵站液压系统仍正常运转并自动卸载压力;系统压力超过调定值时，系统可以自动卸载，当压力降至调定值时，系统又可恢复正常工作;保护乳化液泵，空载启动减少对泵体自身的损害;系统内有完善的压力及流量缓冲装置、良好的过滤装置、压力指示装置以及自动配液装置等。 3乳化液泵站液压系统可靠性 3.1建立可靠性模型 在分析乳化液泵的可靠性时,首先要了解乳化液泵中每个元部件的功能、各个元部件之间在功能上的关系,以及各个元部件的功能和故障对整个乳化液泵的影响。用方框代表系统元部件,用短线把各个代表元部件的方框按照功能上的逻辑关系连接起来,就建立了整个系统的可靠性框图。根据可靠性理论,乳化液泵各个元部件之间都是串联关系,其中任何一个元件出现故障都可以导致乳化液泵站故障。因此,乳化液泵站的可靠性模型是由电动机、齿轮副、滑块、曲轴、缸体、进液阀和排液阀组成的串联系统。设U代表乳化液泵站无故障工作的事件,Ui 代表第i个元部件无故障工作的事件。因为乳化液泵站各个元部件之间是串联关系,所以U事件出现等于U1,U2,…Un,事件同时发生,即:U=U1U2…Un。依照概率计算的原则,假如乳化液泵站中各元部件是相互独立的,得出的乳化液泵站可靠度

机械可靠性设计发展及现状.docx

机械可靠性设计发展及现状 随着科学技术的发展和对产品质量要求的不断提高，产品的可靠性也越来越成为产品竞争的焦点。产品的可靠性是设计出来的，生产出来的，管理出来的。可靠性设计是使产品的可靠性要求在设计中得以落实的技术。可靠性设计决定了产品的固有可靠性。 所谓可靠性是指“产品在规定时间内，在规定的使用条件下，完成规定功能的能力或性质”。可靠性的概率度量称为可靠度。长期以来，随着电子技术的发展和电子产品可靠性理论的成熟，电子产品可靠性的相对稳定，电子产品的可靠性试验技术已经发展的相对成熟；机械可靠性试验技术则由于存在理论难题而发展相对较慢。为了机械可靠性的切实发展，美国可靠性分析中心一直坚持鼓励其组织机构广泛收集机械产品可靠性数据。同时美国可靠性分析中心在提到的关于将来安全相关技术发展备选课题，在可靠性领域中把机械可靠性作为三大课题( 另外两个是加速试验和软件可靠性) 之一。机械可靠性试验技术是机械可靠性技术中一个关键的问题，因此被广泛关注。 机械可靠性试验的发展 自1946 年Freuenthal在国际上发表“结构的安全度”一文以来，可靠性问题开始引起学术界和工程界的普遍关注与重视。上世纪60 年代，对机械可靠性问题引起了各国广泛重视并开始对其进行了系统研究，其中美国、前苏联、日本、英国等国家对机械产品可靠性进行了深入研究，并在机械产品可靠性理论研究和实际应用方面取得了相当进展： 1.1.20世纪40年代，德国在V-1火箭研制中，提出了火箭系统的可靠性等于所有元器件可靠度乘积的理论，即把小样本问题转化为大样本问题进行研究。 1.2.1957年6月4日，美国的“电子设备可靠性顾问委员会”发布了《军用电子设备可靠性报告》，提出了可靠性是可建立的、可分配的及可验证的，从而为可靠性学科的发展提出了初步框架。 1.3.3.20世纪50年代至60年代，美国、苏联相继把可靠性应用于航天计划，于是机械系统的可靠性研究得到发展，如随机载荷下机械结构和零件的可靠性，机械产品的可靠性设计、试验验证等。 1.4.日本于20世纪50年代后期将可靠性技术推广到民用工业，设立了可靠性研究机构和可靠性工程控制小组，大大提高了日本产品的可靠度。 NASA 在六十年代中期便开始了机械部件的应力验证和利用应力强度干涉模型进行可靠性概率设计的研究。1974年美国和日本成立了结构可靠性分析方法研究组，澳大利亚、瑞典

推钢机液压系统的设计与可靠性分析

2016年7月机床与液压Jul.2016第 44 卷第13 期 MACHINE TOOL &HYDRAULICS Vol.44 No. 13 D O I：10.3969/j.issn. 1001-3881. 2016. 13.040 推钢机液压系统的设计与可靠性分析 王海芳，戴亚威，汪澄，韦博 (东北大学秦皇岛分校控制工程学院，河北秦皇岛〇66〇〇4) 摘要：在对推钢机传动系统相关资料深人研究的基础上，设计了一套液压传动系统，详细阐述其工作原理，并对其重 要元件的参数进行计算。基于液压元件基本失效概率，应用串联系统的可靠度计算方法建立该液压系统的可靠性数学模 型，最后利用MATLAB软件进行了仿真分析。结果表明：工作时间越长，推钢机液压系统的可靠性越低，而且其可靠度随 着时间先下降较快，后下降较缓，只有限定工作时间，液压系统的可靠性才能得到保障。 关键词：推钢机；液压系统；可靠性；串联系统；MATLAB 中图分类号：TH137 文献标志码：A 文章编号：1001-3881 (2016) 13-178-2 Design and Reliability Analysis on Hydraulic System of Rolling Pusher WANG Haifang,D AI Yawei,WANG Cheng,W EI Bo (School of Control Engineering,Northeastern University at Qinhuangdao,Qinhuangdao Hebei 066004, China) Abstract ：The hydraulic system of a pusher drive system was designed based on the analysis of the related materials, and its work principle was introduced, and the parameters of important components in the hydraulic system were calculated. Based on the basic fail-ure probability of the hydraulic element, the reliability mathematical model of the hydraulic system was established by using the relia-bility calculation method of the series system, and the simulation analysis was carried out by using the MATLAB software. The simula-tion results show that increasing working hours can short reliability of pusher hydraulic system, and its reliability decrease rapidly first along with the time, then decrease slowly gradually, the reliability can be guaranteed in the limited working time. Keywords：Rolling pusher；Hydraulic system；Reliability；Series system ；MATLAB 〇前言 加热炉推钢机是轧钢生产线上将钢坯推进加热炉内进行加热的专用设备，推力要求大、推头 同步性要求高。旧式生产线上往往采用机械式推钢机，其体积大、价格高、故障率高、维修保养复杂。目前，推钢机的种类主要有螺旋式、齿条 式、曲柄连杆式等，其性能和要求各不相同[1]。随着轧钢生产的发展，利用液压油缸和液压系统的推力大、体积小、操作方便的优点，新型液压推钢机逐步取代了老式机械推钢机，使推料工序大大简化。 1工作原理 推钢机液压系统工作原理参见图1。启动主令控 制器，使三位四通阀的电磁铁1DT、3D T得电，二位 四通阀5D T得电，这时油栗输出压力油，经二位四 通阀、同轴马达分别进人两组4个油缸的无杆腔，4个油缸的有杆腔回油，经由调速阀、二位四通阀排回 油箱，这时4个油缸获得同步运动。推出热钢述后 (这时间很短）处于待命阶段，5D T断电，系统处 于卸荷状态。再次操纵主令控制器，使三位四通阀 的电磁铁2DT、4D T通电，同时二位四通阀的5DT 也通电，这时油栗输出压力油，经二位四通阀、两 同轴油马达分别进人两组4个油缸的有杆腔，4个 油缸的无杆腔回油，经由调速阀、二位四通阀排回 油箱[2]。 由于系统采用冗余设计，具有左右对称结构，工 作可靠性较高，而且如果钢坯比较小，只要求其中一 组两个油缸同步工作，只需使串接于油马达后的两个 两位四通阀其中一个工作，就可实现。系统通过设立 限位开关1SQ、2SQ、3SQ、4SQ来消除两组四个油缸 的位置误差，避免出现误差累积，影响系统同步精 度，同时也起限位作用[3]。 收稿日期：2015-05-15 基金项目：河北省自然科学基金资助项目（E2012407010; F2014203157);河北省博士后科研项目择优资助(B2014003012);河北省教育厅资助项目（2011136);秦皇岛科技支撑项目（201501B011);东北大学教改课题 资助项目（2014-47) 作者简介：王海芳（1976—），男，博士，副教授，研究方向为轧制过程自动化、液压伺服控制及可靠性研究。E-m ail: hfwang0335@ 126. com 〇

工程机械液压系统论文

工程机械液压系统论文 范文一：现代工程机械液压控制技术应用 液压系统具有体积小、功率密度大、易于安装、可控性好等诸多优点，可实现无极调速、快速响应等功能。但液压系统由于本身的复杂性，也存在着运行可靠性较低的缺点。 因此，加强液压系统的诊断和维护研究，对于确保液压系统的稳定运行具有重要意义。 一、液压技术的内容 液压技术的主要内容如下：①先导控制技术，即用较小的力度去操作操纵手杆，由操 纵手杆生成相应的控制信号，藉此对较大功率的主阀芯进行控制;②通过负载传感技术， 克服工程机械荷载变化大及多路阀复合操作彼此干扰的问题;③将计算机控制技术在工程 机械领域进行应用，为智能化控制系统的实现提供硬件保障;④将伺服技术、比例技术用 于工程机械精密控制，从而实现操作上的方便和控制上的高精度;⑤运用液压泵控制技术，提升发动机的控制及利用效率。 二、现代工程机械液压控制技术的应用 1.定量泵设计 在以往的工程机械系统设计中，或是小型工程机械的设计中，一般选择定量泵设计。 该设计方法的基本原则如下：系统的最大工作流量和最小工作压力之积换算为系统的最大 输出功率后不得大于发动机净功率。但该设计方法在通常工况下的功率利用系数不高，且 不利于较强控制功能的实现，故性能较差，仅在小型汽车起重机、随车起重运输车等设备 中使用。 2.单泵恒功率控制 单泵控制技术是借助变量控制系统来达到控制变量泵排量的目的，而更早的恒功率控 制是借助对变量系统中两根弹簧弹力的区别设定来达到控制变量泵输出流量的目的，其运 行曲线为一条折线。当系统压力增至第一根弹簧的预设压力时，变量泵排量趋于降低，当 压力达到第二根弹簧的预设压力后，变量泵变量曲线的斜度产生变化。藉由上述控制，让 变量曲线上P与Q之积的离散值向常数C靠拢。经过这一控制过程，一方面大幅增加了发 动机功率的利用系数，另一方面可防止因超载而导致的发动机熄火。 3.双泵恒功率控制 双泵恒功率控制主要有两种组合形式。一是分功率控制技术，即依照各泵所控制执行 机构的真实功率需求，将机器功率以特定比例分给各泵。采用分功率控制技术时，各泵都 有单独的变量调控机构，从而使相应的执行机构运行在计划的工作曲线上。分功率控制技 术的最大缺陷是无法最大化发挥发动机功率，当其中一泵因各种原因而应该退出工作时， 其功率无法被另外一泵所使用，使发动机处于“大马拉小车”的工作状态，因此不宜用于

液压系统的设计

10-1液压传动系统和液压控制系统的设计方法是否相同？ 液压传动系统和液压控制系统的结构组成或工作原理没有本质差别。二者设计内容上的主要区别是前者侧重静态性能设计，而后者除了静态性能外，还包括动态性能设计。通常，液压传动系统的设计内容与方法只要略作调整即可直接用于液压控制系统的设计。 10-2液压传动系统的设计应满足哪些要求并符合哪些原则？ 液压传动系统的设计与主机的设计是紧密联系的，所设计的液压传动系统应满足主机的拖动、循环要求，并符合结构组成简单、体积小、质量小、工作安全可靠、使用维护方便、经济性好等公认的设计原则。 10-3液压系统的设计流程如何？何谓功能原理设计？何谓技术？10-30 <1>由于设计着眼点的不同，所以液压系统的设计迄今尚未确立一个公认的统一步骤。实际设计工作中，往往是将追求效能和追求安全二者结合起来，但由于各类主机设备对系统要求的不同及设计者经验的多寡，其中有些内容与步骤可以省略和从简，或将其中某些内容与步骤合并交叉进行。 <2>所谓系统的功能原理设计是指根据主机的技术要求确定液压执行元件的形式、数量和动作顺序等，通过动力分析和运动分析，确定系统主要参数，编制执行器的工况图，从而拟定和绘制出液压系统原理图，并选择、设计各组成元件，对系统性能进行计算。 <3>所谓系统的技术设计是指根据功能原理设计所得的液压系统原理图及所选择或设计的液压元件和辅件及电磁铁动作顺序表等结果，进行液压装置的结构设计及电气控制装置的设计并编制技术文件。 10-4设计液压系统的主要依据和出发点是什么？有哪些要求？10-31 设计液压系统的主要依据是机器设备的技术要求。这些要求如下。 <1>主机的工艺目的、结构布局、使用条件、技术特性等。由此确定哪些机构需要采用液压传动，所需执行元件的形式和数量，执行元件的工作范围、尺寸、质量和安装等限制条件。 <2>各执行元件的动作循环与周期及各机构运动之间的连锁和安全要求。 <3>主机对液压系统的工作性能，如运动平稳性、转换精度、传动效率、控制方式及自动化程度要求。 <4>原动机的类型及其功率、转速和转矩特性。 <5>工作环境条件，如室内或室外、温度、湿度、尘埃、冲击振动、易燃易爆及腐蚀情况等。 <6>限制条件，如压力脉动、冲击振动、噪声的允许值等。 <7>经济性要求，如投资费用、运行能耗和维护保养费用等。 10-5设计液压传动系统时为何要进行动力分析和运动分析？ 动力分析和运动分析是确定液压系统主要参数的基本依据，包括每个液压执行元件的动力分析和运动分析，目的是便于了解运动过程的本质，查明每个执行元件在其工作中的负载、位移及速度的变化规律，并找出最大负载点和最大速度点，但对于动作较为简单的机器设备，这两种图均可省略。 10-12在拟定液压系统图的过程中，如何选择液压回路？ 构成液压系统的回路有主回路（直接控制液压执行元件的部分）和辅助回路（保持液压系统连续稳定运行状态的部分）两大类。通常应根据系统的技术要求和工况图，参考这些现有成熟的各种回路及同类主机的先进回路进行选择。选择工作先从液压源回路和对主机性能起决定影响的回路开始，然后考其他回路。 <1>以速度调节、变换为主的主机（如各类切削机床），应从选择调压回路开始。 <2>以力的变换和控制为主的各类主机（如压力机），应从选择调压回路开始

工程机械液压系统原理

液压元件 1．液压泵 将电动机(或其它原动机)输出的机械能转换为液体压力能的能量转换装置,在液压系统中液压泵是动力源,是液压系统的重要组成部分。液压泵主要有齿轮泵、叶片泵、和柱塞泵三大类。 2．液压缸 将液体的压力能变为机械能的能量转换元件。液压缸一般用于实现直线往复运动及摆动运动等。按结构特点不同，液压缸分为活塞式、柱塞式和摆动式三大类。 （1）活塞式液压缸 a. 单出杆液压缸 如图所示，单出杆缸的特点是仅在液压缸的一端有活塞杆，于是缸两腔的有效面积大小不等，无杆腔的面积比有杆腔的面积大，因此，当压力油以相同的压力和流量分别进入两腔时，活塞两个方向的推力和运动速度都不相等。 图5.1.1 单出杆液压缸 图 5.1.2 双出杆液压缸 b. 双出杆液压缸 双出杆缸的特点是在液压缸的两端都有活塞杆，于是缸两腔的有效面积大小相等，因此，当压力油以相同的压力和流量分别进入两腔时，活塞两个方向的推力和运动速度都相等。 （2） 柱塞式液压缸 如图所示，柱塞缸的特点是液压油从左端进入液压缸，推动柱塞向右移动，回程靠外力或本身自重回位，为获得双向往复运动，柱塞缸常成对使用。 图5.1.3柱塞式液压缸 3．单向阀 防止液流倒流的元件，按控制方式不同，可分为普通单向阀和液控单向阀。普通单向阀使液体只能向一个方向流动，反向截止；液控单向阀是使液流有控制的单向流动。 图5.1.4单向阀职能符号 图5.1.5普通单向阀 此外，有一种三通式液控单向阀，称为梭阀或选择阀。根据阀芯工作时的形态像只梭子而得名，它可以自动进行油路压力的选择。梭阀的结构如图所示，它有二个压力油入口和一个出口。当右边进口压力大于左边进口压力时，阀芯被两者的压力差推向左边，关闭左端压力油口，从而右端压力油通向出口;反之，左端压

常用工程机械液压系统的维护方法与措施标准版本

文件编号：RHD-QB-K4842 （解决方案范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 常用工程机械液压系统的维护方法与措施标准 版本

常用工程机械液压系统的维护方法 与措施标准版本 操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 对机械化施工企业来说，工程机械技术状况的良好与否是企业能否正常生产的直接因素。就液压传动的工程机械而言，液压系统的正常运行是其良好技术状况的一个主要标志。合格的液压油是液压系统可靠运行的保障，正确的维护是液压系统可靠运行的根本。为此，本人根据工作实践，就一般作业环境中工程机械液压系统的维护作一粗略的探讨。 １选择适合的液压油

液压油在液压系统中起着传递压力、润滑、冷却、密封的作用，液压油选择不恰当是液压系统早期故障和耐久性下降的主要原因。应按随机《使用说明书》中规定的牌号选择液压油，特殊情况需要使用代用油时，应力求其性能与原牌号性能相同。不同牌号的液压油不能混合使用，以防液压油产生化学反应、性能发生变化。深褐色、乳白色、有异味的液压油是变质油，不能使用。 2防止固体杂质混入液压系统 清洁的液压油是液压系统的生命。液压系统中有许多精密偶件，有的有阻尼小孔、有的有缝隙等。若固体杂质入侵将造成精密偶件拉伤、发卡、油道堵塞等，危及液压系统的安全运行。一般固体杂质

入侵液压系统的途径有：液压油不洁；加油工具不洁；加油和维修、保养不慎；液压元件脱屑等。可以从以下几个方面防止固体杂质入侵系统： 2.1加油时 液压油必须过滤加注，加油工具应可靠清洁。不能为了提高加油速度而去掉油箱加油口处的过滤器。加油人员应使用干净的手套和工作服，以防固体杂质和纤维杂质掉入油中。 2.2保养时 拆卸液压油箱加油盖、滤清器盖、检测孔、液压油管等部位，造成系统油道暴露时要避开扬尘，

浅谈工程机械液压系统

浅谈工程机械液压系统 发表时间：2019-09-10T09:27:07.000Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：储小伟 [导读] 摘要：知识经济时代背景下的工业生产，必须对其中的技术手段进行升级。 身份证号码：32062119901119XXXX 摘要：知识经济时代背景下的工业生产，必须对其中的技术手段进行升级。作为机械化生产中的重要条件，工程机械液压系统必须要保证自身应用中的稳定性与连续性。液压系统的故障源能造成多个故障，而且同样的问题由于程度不同结构不同，与之配合的机械结构也不相同，这样也会造成故障的现象多种多样。所以对液压系统故障进行分析时，最主要的就是具体问题具体分析，只有全面把握液压系统的故障才能够提高液压系统故障检测的质量与水平。 关键词：工程机械；液压系统；故障特点 1引言 工程机械液压系统的故障具有一定的隐蔽性，如果仅仅依靠密闭管道内部，并且具有一定压力的油液进行传输，那么在表面就无法对系统的元件内部结构以及工作状况进行直接观察，所以导致故障的判断受到影响。液压装置自身的损坏与失效会发生在系统的内部，不容易被拆装，如果现场缺乏有效监测手段则无法对工程机械液压系统的故障进行全面的判断造成液压系统故障，分析非常困难。再次，引起故障的原因具有多样性的特点，通常情况下由于大多数液压系统的故障与原因会存在交叠的问题，一个故障可能因为多种原因而引起，这些原因也会经常共同出现，并且互相影响。本文从工程机械液压系统故障诊断的方法入手，对设备的维护措施展开分析，通过系统设定、环境管理、材料控制、操作优化这四个方面的内容，完成使用条件的改良。 2液压系统故障诊断方案 2.1对换式诊断法 当设备维修直接在现场进行，并存在诊断设备与仪器使用不便的问题，就可尝试采用对换式诊断法进行故障分析。在该技术条件中，首先要拆除待诊断元件，然后使用型号相同的元件进行替换，如果设备恢复使用，则说明被替换的元件存在故障。应用对换法进行诊断，虽在元件的拆卸上有一定的技术难度，但是由于大多数设备元件的体积都相对较小且便于拆装。所以，换式诊断具有较为突出的现场应用价值。注意，使用对换式诊断法，需保证技术人员拥有大量经验与扎实的知识，以此防止盲目拆卸对设备元件的耗损。 2.2常规检测方法 常规诊断方法下，需按照标准技术管理的顺序完成控制内容。首先，技术人员应凭借自身的技术经验，或是在专家的技术指导下，截取与故障的相关知识内容。然后，由分类化的方法，形成系统性管理框架，通过对现场情况的分析，使用不同层次的技术内容，分析元件产生故障的程度与范围。例如，在系统语言的输入与输出中，处理系统中存在的技术问题，完成常规检测方法下的系统故障处理。 2.3智能铁谱分析 智能铁谱是针对油液完成的计算内容，通过对润滑油液内，金属磨粒中铁谱、光谱、气相色谱等技术参数的分析。由此确定机械运行中的磨损状态，并分析产生故障的位置与原因。尤其在分离机械摩擦磨粒后，可以根据其尺寸参数、形成定量等数据，完成机械磨损情况的参数统计。 2.4仪表测量诊断 仪表测量法中，对整体系统中的各个仪表设备进行检查。将诸如温度、压力、流量等多个测量点的故障检测，可以简单的分析出设备中存在的故障内容。通常情况下，如液压系统存在问题，就会直接在压力表中显现出来。但如果使用流量检测，就很难精确的定位产生故障的控制点。所以，液压检测也是仪表诊断中的常见应用措施。 2.5模糊逻辑分析 模糊逻辑分析的方法下，将小波分析作为技术核心，通过变换下的小波参数，确定检测信号中存在的奇异点，以此完成故障的诊断。此种方法，常应用在突发性事件的诊断过程中。在技术优化上，可以通过噪声与尺度的反比例关系，实现随机去噪的效果，并将ANN信息进行输入，可强化诊断效果，提高方法合理性。 3工程液压系统的维护措施 （1）定期进行保养。由于大多数的工程机械液压系统都安装有智能监控设备，可以及时对液压系统的故障进行判断，但是也只能够起到警示的作用，如果不能够定期进行保养，也很容易造成设备故障，为此最主要的就是通过定期检测与智能设备监测进行有机结合。通过定期对滤清器滤网进行判断，如果滤网中金属粉末过多，则说明油泵可能出现磨损等问题。要对工程液压系统累计运行500h之后进行滤芯替换。还要对液压油箱滤清器进行彻底的清理，并且及时更换液压油。通过安排专业的检测人员对液压系统进行检测，并且结合适当的情况进行调整与维护。 （2）避免杂质、空气和水进入到液压系统内部。由于液压油对液压系统的运行效率具有非常明显的影响，而且大多数的液压系统精密元件构成非常多，一旦有固体杂质进入到液压系统内部必然会导致精密偶件受伤，甚至会导致油道阻塞等情况造成液压系统产生故障，而且液压油中通常含有7%的气体随着压力的升高，空气会从油中分离出来。如果气泡破裂时会导致液压元件产生汽蚀的现象引发噪音。在空气进入到油液之后，会造成气蚀问题加剧，而且液压油的压缩性也会存在不稳定性，导致液压系统的运行效率受到影响。当液压油中的水含量超标时，会导致液压元件产生锈蚀问题，严重的情况下甚至会影响溶液乳化，而导致机械设备出现严重磨损，所以在工程机械液压系统运行的过程中，最主要的就是避免水分进入到油液，加强对于储油罐的油盖密闭。避免油和水分进入到液压系统内部。 （3）液压油的合理。液压油对于工程液压系统至关重要。能够影响液压系统的润滑，而且也能对液压系统的压力传递，密闭和冷却等产生影响，所以一旦液压油选择不恰当，很容易造成工程机械液压系统的耐久性下降，为此最主要的就是根据工程液压系统的实际型号进行判断，按照使用说明书选择恰当的液压油。 （4）应用技术优势，设置专家系统液压系统的维护，必须建立在良好的技术基础上。只有这样，才能准确的分析出诱发故障的异常点位，并将技术条件作为指导内容，对系统进行针对性的维护与管理。在当前的技术条件下，这种方法不仅依赖设备运维人员丰富的经验，同时，也需要专家的技术指导。所以在维护中，建立专家管理系统，就显得十分必要。信息化的技术环境下，为建立专家系统构建了基础的技术条件。通过数字系统的设立，可以准确的为机械液压系统设定专业化技术指导，并利用数字化数据库模块，形成完整的技术空间，