工程机械液压系统可靠性分析
报告八：工程机械液压元件可靠性试验技术研究
| 企业之声 | Voice of Enterprise图1耐久性试验装备图2液压 泵试验台等 效加载谱针对20吨级液压挖掘机负流量控制系统和36吨级液压挖掘机正流量控制系统进行了液压挖掘机载荷谱测试与分析。
采用小波法对载荷信号进行降噪处理，采用4阶截止频率为20H z 的Butterworth低通滤波器对信号进行滤波，采用最小二乘法对时域载荷中的趋势项进行消除。
将载荷时间历程简化为有限个全循环或半循环，采用雨流计数法对载荷信号进行计数处理，得到表征载荷量值及其出现次数关系的载荷频次图。
采用基于载荷扩展的非参数雨流频域外推方法，推断出全寿命周期内的载荷谱；将所有的载荷历程中幅值小于2.5M P a 的载荷历程去f j H P S A 液压气动与密封/2019年第02期 103报告八：工程机械液压元件可靠性试验技术研究报告人：天津精研工程机械传动公司总工程师王福山工程机械具有作业工况多变性和整机系统的复杂性。
针对工程机械专用液压元件实验室耐久性试验标准与主机工作状态无关联性问题。
从液压元件可靠性概述、液压挖掘机载荷谱研究、耐久性试验方法与装备、试验室可靠性试验方法4个方面，介绍了天津工程机械研究院有限公司依托国家级平台和项目，通过产、学、研、用联合，开展的液压挖掘机高压液压元件的可靠性试验技术研究成果。
掉，载荷历程数量将缩减为原来的 17%，损伤为原来的99.88%。
用8 级非等间隔法阶梯曲线来进行程序 控制实现试验室加载，采用波动中 心法将其简化为阶梯型的累积频次 曲线，按照工作段的顺序进行加载。
在此基础上完成了 GXB/WJ 0032《液 压挖掘机用双联轴向柱塞泵试验室 耐久性试验》、GXB/WJ 0033《液 压挖掘机用整体式多路换向阀试验 室耐久性试验》团体标准。
围绕挖掘机用液压泵、多路 换向阀、回转马达三种元件，开发 了由机械动力驱动模块、液压动力 模块、液压加载模块、旋转运动控 制模块、和电控、测控系统等功能 模块组成的液压元件可靠性试验装 备（如图1)，实现液压泵、多路 换向阀、回转马达耐久性试验。
浅谈国产装载机液压系统可靠性问题
关键 词
国产 装载机 ；液 压系 统 ；可靠性 文 献标 识码 Ａ 文章 编 号 １７— ８Ｘ （０ ８ ０ ０８ —２ ６１４ ９ ２０ ）１～ ０ ７０
应 安 装精 滤 器 ，吸 油 口距 油箱 底 部有 一 定距 离 ； 出油 口 应 安 装 高压 精滤 器 ，过 滤 效果 应 符合 系统 工 作要 求 ， 以 防污 物堵 塞 引起液 压系统 故障 。 ２ ）控 制 密封 表 面 粗 糙度 ：粗 糙 度 过 高或 出现轴 向 划 伤 会发 生 泄漏 ；粗 糙 度 过低 ，达 到 镜面 时密封 圈的唇 边 会刮 去 油膜 ，使 油膜 难 以形 成 ，密封 唇 口温 升 严重 ，
故 障 次 数 的 比例 分 别 为 ： 液 压 系 统３ ． ％ ，动 力 系 ９７ 统 １． ４ ８％，传 动 系 统 及 其 他３８ ． ％～ ８ ７ 。显 然 ， ．％ 液 压 系 统 故 障 占第 一 位 。 Ｚ ５ 型 装载 机 在 国产 机 中 Ｌ０ 具 有 代 表 性 ，产 生 的液 压
阀１ ，主油泵设 有安全阀４ ６ 。
前 ， 国产 化 装 载 机 控 制 了 国 内９ ％ ０ 以上 的市场 份额 ，
国产 化 程 度 也 是 工 程 机 械
系列产品中最高的产品。 但 是 据 国家 工 程 机 械 质 检
中心 统 计 ， 国产 装 载 机 的 可 靠 性 很 低 。各 系 统 发 生
离 器表 示只有 其 中一路 接通 ，
其 他路 通 ，但 ３ 路 路 由主 泵２ 、转 向泵 １ 和 辅 助 泵 １ 成２ 液 压 回路 （ 表 均 有 接 通 ，最 终 是 “ ”的关 系输 出，所 以每 一 路 的输 ７ 组 个 见 与 １ 。系 统 由柴 油 发 动 机 的动 力 通 过变 矩 器 上 的分 动 齿 出概率 取０ ９ 。 ） ． ９
从工程角度谈液压系统的可靠性问题
性强的突出特点 。在工程应用 中， 提高液压传动系统 的可靠性 ， 主要有可靠性设计 、 维修可靠性和可靠性管
理 ３方面 的问题 需要解 决 。 ３ 可 靠性 设计 液压 系统进 行 可靠 性 设计 ， 主要 是 为 了在 设计 阶
厂关 系较 大 ， 在选 型 时应充 分考 虑 品牌 、 造厂 的实力 制 和信 誉 。设 计 时元 件 的 选 型 主要 根 据 应用 对 象 要 求 ，
设计 有排 油管路 过 滤器 和 回油 管 路 过滤 器 ， 可靠 性 要
求高 的 系统还有 离 线独 立 循 环 过 滤 器 ， 滤 器精 度 一 过 般为 ｌ ｍ； 果 是 伺 服 系 统 ， 伺 服 阀前 应 加 装 ３ ０ 如 在 ｍ或 ５ ｍ 的过 滤 器 。 而 油箱 现 在 一 般 都 采 用 全 封
干年 ， 可 以是 短期 的 ， 也 如几 十或 数百小 时 。通 常工作
时间越长 ， 可靠性降低。
３ ）可靠性 与产 品 的技 术指标 有关
产 品的主要 技术指 标包度 范 围、 用 温 度 范 额 适 介 适 围、 运动 速度等 指标 。 液压传 动 系统具有 理论 与实 际结合 、 工程性 、 实践
３ ４
液 压 与 气动
２１ ０ ０年第 ｌ ０期
从 工 程 角 度 谈 液 压 系 统 的 可 靠 性 问题
彭 熙 伟
Ｏｎ ｔ ｅ ｒ ｌ ｂ ｌ ｙ ｏ ｙ ｒ ｕ ｉ ｙ ｔ ｍ ｒ ｍ ｈ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｈ ｅｉ ｉ ｔ ｆｈ ｄ ａ ｌ ｓ ｓｅ ｆｏ ｔ ｅ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ａ ｉ ｃ
液压系统的节能优化设计与性能分析
液压系统的节能优化设计与性能分析随着节能环保意识的提高，各个行业对于能源的高效利用和节能减排的要求越来越高。
在工业领域中，液压系统作为一种常用的动力传动方式，其能耗一直是人们关注的焦点。
因此，液压系统的节能优化设计和性能分析变得尤为重要。
一、液压系统的节能优化设计1. 选用高效的液压元件：在液压系统中，液压元件是能耗的主要来源。
因此，在设计液压系统时，应尽量选用能耗低、效率高的液压元件，以减少能源的消耗。
例如，采用效率更高的液压泵和液压马达，可以提高系统的能量转换效率。
2. 降低系统损耗：在液压系统中，系统损耗是无法避免的，但可以通过一些措施进行降低。
例如，在管路设计时，尽量缩短管道长度，减小管道直径，以减少摩擦损失；采用高效的节流阀和溢流阀，减少能量损耗。
3. 优化系统控制策略：液压系统的控制策略对能耗有很大影响。
通过合理的控制策略设计，可以降低系统的能耗。
例如，采用变频控制技术，根据实际负载情况调节液压泵和液压马达的转速，减少能源浪费；采用电子梯级控制技术，实现多个执行元件的精确控制，提高系统的效率。
二、液压系统的性能分析1. 系统能量转换效率：液压系统的能量转换效率是衡量系统性能的重要指标。
能量转换效率高，说明系统能够更有效地将输入能量转化为输出能量，从而减少能源的消耗。
通过测量系统的输入功率和输出功率，可以计算出系统的能量转换效率。
2. 系统响应速度和精度：液压系统的响应速度和精度直接影响其应用性能。
响应速度快、精度高的液压系统能够更好地满足工业生产对于动力传动的需求。
通过实验测试和数据分析，可以评估系统的响应速度和精度，并根据需要进行相应的调整和优化。
3. 系统可靠性和稳定性：液压系统在长时间运行过程中，需要保持稳定的工作状态，以确保生产的连续性。
因此，分析系统的可靠性和稳定性是很重要的。
可以通过故障模式分析、可靠性预测等方法，评估系统的可靠性，并采取相应的措施提高系统的稳定性。
总之，液压系统的节能优化设计和性能分析是促进工业生产高效、环保的重要手段。
液压系统存在的各种问题和解决办法分析
液压系统存在的问题和解决办法分析一．液压系统普遍存在的问题1．可靠性问题（寿命和稳定性）（1）国产元件质量差，不稳定；（2）设计水平低，系统不完善。
2．振动与噪音（1）系统中存在气体，没有排净。
（2）吸油管密封不好，吸进空气。
（3）系统压力高。
（4）管子管卡固定不合理。
（5）选用液压元件规格不合理，如小流量选用大通径的阀，产生低频振荡；系统压力在某一段产生共振。
3．效率问题液压系统的效率一般较低，只有80％左右或更低。
系统效率低的原因主要由于发热、漏油、回油背压大造成。
4．发热问题系统发热的原因主要由于节流调速、溢流阀溢流、系统中存在气体、回油背压大引起。
5．漏油问题（1）元件质量（包括液压件、密封件、管接头）不好，漏油。
（2）密封件形式是否合理，如单向密封、双向密封。
（3）管路的制作是否合理，管子憋劲。
（4）不正常振动引起管接头松动。
（5）液压元件连接螺钉的刚度不够，如国内叠加阀漏油。
（6）油路块、管接头加工精度不够，如密封槽尺寸不正确，光洁度、形位公差要求不合理，漏油。
6．维修问题维修难，主要原因：（1）设计考虑不周到，维修空间小，维修不便。
（2）要求维修工人技术水平高。
液压系统技术含量较高，要求工人技术水平高，出现故障，需要判断准确，不仅减少工作量，而且节约维修成本，因为液压系统充满了液压油，拆卸一次，必定要流出一些油，而这些油是不允许再加入系统中使用。
另外，拆卸过程有可能将脏东西带入系统，埋下事故隐患。
因此要求工人提高技术水平，判断正确非常必要。
7．液压系统的价格问题液压系统相对机械产品，元件制造精度高，因此成本高。
二．如何保证液压系统正常使用液压系统正常工作，需要满足以下条件：1．系统干净系统出现故障，70％都是由于系统中有脏东西如铁屑、焊渣、铁锈、漆皮等引起。
例如，这类污染物，如果堵住溢流阀中的小孔（0。
2mm）就建立不了压力；如果卡在方向阀阀芯，就导致不能换向，功能不对；如果堵住柱塞泵滑靴的小孔，就产生干摩擦，损坏泵。
煤矿坑道钻机液压系统可靠性设计分析
尚未发 生故障的件 数是 成正 比的，因此他 的 寿命 和维修 时
间都服从 指数分布 ，即：
Ｍ Ｔ ＢＦ ： ＿ １
； Ｔ ：一 ＭＴ Ｒ １
（） ２
ｌ 可 靠性 及 其特 征值
式中 Ａ — 故 障率 ； —
— —
＾
１ １ 广 义可 靠性 ．
机器 、零部 件等一 般是 随着 使用 时 间的增 长会 产生 损 坏或是故 障 ，对 于发 生故 障 一般 有两种 处置 方式 ，即废 弃
２ １ 方 案 设 计 ．
方案设计是 提高 系统 固有 可靠性 的关 键 阶段 ，因为 系
统在满足功能要 求 的前提 下 。方 案拟 定 阶段最便 于设 计者
义可靠性 的衡量 尺度 。又有 瞬 时有效 度 、平 均有 效度 和 稳态有效度 之分 ，对 于煤 矿坑 道钻 机来 说 ，最关 心 的是 钻 机长时间使用 的有 效度 ，故最 常用 的是 稳态 有效 度 ，其 表
广 义 可 靠 性 是 指 产 品 在 这 个 寿 命 期 内完 成 特 定 功 能 的
由此可 以看 出 ，提高 液压 系统 有效度 的途 径有 二 ：一 是提高无故 障时 间 ，降低 故 障率 ；二 是降低 维修 时 间 ，提
高维修率 。
能力 ，它将 可靠性和维修性均 包括在 内，三者关 系为 ： 广 义可靠性 ＝狭义可靠性 ＋维修性
收 稿 日期 ：２ １ ０ ０ ０ ０— ８— ８
充分发挥主 观能 动作 用 ，使 系统 组成 最简单 ，其冗 余 、安
作者简介 ：李
栋 （ ９０一） １８ ，男 ，陕西延安人 ，工程师 ，国家注册安 全工程 师 ，硕 士 ，现在 中国煤炭科 工集 团西 安研
挖掘机力士乐液压系统分析解读
挖掘机力士乐液压系统分析解读液压系统概述液压系统是挖掘机中非常重要的一个系统，它主要是利用流体（液体或气体）在传递压力时的性质来实现各种机械运动。
在挖掘机中，液压系统应用广泛，比如液压缸、液压马达、液压泵等等。
其中力士乐是液压系统领域的知名品牌，其液压系统在挖掘机中也常被使用。
液压系统由几个主要组件组成，例如：液压油箱、液压泵、压力控制阀、扭转控制阀、比例控制阀、液压缸、液压马达、油管、滤清器等。
液压系统配备了必要的仪器和仪表（如压力表、热表、流量表、温度计等）来监测系统的运行情况，以保证液压系统在正常情况下运行。
力士乐液压系统力士乐作为液压系统领域的专家，其液压系统在挖掘机中得到广泛应用。
力士乐液压系统由多个组件构成，其中主要包括：液压泵力士乐液压泵是一种可变转速、轴向柱塞机构的过量式泵。
它通过控制分配体的位置和角度来实现输出流量的连续调整，满足挖掘机在不同功率工况下的操作需要。
液压缸液压缸是力士乐液压系统中的重要组成部分，用于实现各种动作，例如：翻转、伸缩、升起、旋转等。
液压缸受到液压系统的压力控制，并且通过各种控制阀的控制来改变各种动作的速度和力度。
液压马达液压马达也是力士乐液压系统中的重要组件，它主要用于将油液转换成转速或扭矩用于实现各种动作。
控制阀液压系统中的控制阀作为控制油液流动的关键元件，可以实现对压力、流量和方向等参数的控制。
常见的控制阀有比例控制阀、分配阀、压力阀、单向阀等。
液压油箱液压油箱是力士乐液压系统中存储液压油的地方。
它可以作为油液的储备，也可以用来散热，从而保证液压系统的稳定运行。
力士乐液压系统的运行原理力士乐液压系统的运行是基于流体力学原理的。
当液压泵工作时，会在液压系统中形成一定的压力，将油液送入各个液压元件中，通过各种控制阀的开启和关闭来实现液压缸、液压马达的运作。
液压泵通过液压油箱中的油液提供能量，而液压缸和液压马达则将这些能量转化成机械动力。
液压缸的作用是将液压能转化为各种机械运动，例如：升起和下降、旋转等。
液压系统设计可行性分析
液压系统设计可行性分析引言液压系统在工业应用中广泛使用，其在机械、航空航天、冶金等领域起着重要的作用。
在液压系统设计阶段，进行可行性分析对于确保系统的性能、安全和可靠性至关重要。
本文将对液压系统设计的可行性进行分析。
设计目标在进行液压系统设计可行性分析之前，首先需要明确设计目标。
设计目标应包括系统的工作压力、流量要求、控制精度以及相应的安全性要求等。
明确设计目标对于后续的分析和评估工作至关重要。
技术可行性分析技术可行性分析是液压系统设计的重要环节。
该分析通过评估所选液压元件的适用性和可靠性，以确定系统是否能够满足设计要求。
技术可行性分析应包括以下几个方面：1. 液压元件的选型：根据设计要求和性能指标，在不同的厂家和型号中选择合适的液压元件，如泵、阀门、缸体等。
要考虑元件的工作压力、流量、密封性能、温度适应性等因素。
2. 系统的可控性：液压系统设计所要求的控制精度和响应速度，需要评估液压元件在不同工况下的动态特性，确保系统的可控性。
3. 安全性评估：液压系统在运行过程中，存在一定的安全风险，例如泄漏、冲击、爆炸等。
通过评估液压元件的安全性能，确定系统在正常和异常工况下是否满足安全要求。
经济可行性分析经济可行性分析是液压系统设计过程中不能忽视的一环。
液压系统的设计和制造需要一定的投入，因此需要评估设计与制造的成本是否可接受。
经济可行性分析主要包括以下几个方面：1. 设备成本评估：液压系统设计需要购买液压元件、管路、附件等，需要评估这些成本是否在预算范围内。
2. 运行成本评估：液压系统在运行过程中需要消耗液压油和能源，需要评估运行成本是否可接受。
3. 维护成本评估：液压系统需要定期维护和检修，需要评估维护成本是否可接受。
4. 寿命周期成本评估：液压系统的设计寿命需要评估和预测，通过计算寿命周期成本，评估系统投资回报率。
环境可行性分析环境可行性分析是对液压系统设计所涉及的环境因素进行评估和考虑。
液压系统在使用过程中可能会产生噪音、振动和污染等，对环境造成一定的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
工程机械液压系统可靠性分析
工程机械是现代化建设的重要工具，液压系统更是机械各部分之间协调运转的关键要素。
为了保证工程机械的正常运转和生产安全，液压系统的可靠性显得尤为重要。
本
文将从可靠性理论出发，分析工程机械液压系统的可靠性，并提出相关建议。
一、液压系统可靠性分析
（一）故障分类
液压系统故障的种类很多，不能一一列举。
但归纳起来大致有以下几种：
1.系统压力过高或过低
2.系统压力源不稳定
3.元件内部损坏导致液压油泄漏
4.导管接头松动、接头老化
5.执行机构失灵、接口故障
6.水分和杂质引起液压元件损坏
7.密封元件老化、磨损
8.油液变质、污染
（二）可靠性参数的确定
为了进行可靠性分析，需要选择可靠性参数。
可靠性参数的选择应根据实际情况来定，常用的参数有故障率、失效率、平均失效时间、平均修复时间等，其中“平均失效时间”（MTTF）反映系统的运行稳定性，“失效率”（λ）反映系统的故障情况，这些
参数的测定需要大量的实验数据。
如果不存在相关实验数据可以通过模拟数值计算的
方式得到。
（三）可靠性失效模式
可靠性分析中还需明确系统的失效模式，找出失效原因，掌握失效规律，从而更好地
提高系统可靠性。
例如，由于液压油品质不佳或油路设计不合理，或者是粗心大意没
有检查油路密封情况，导致系统在使用过程中的油路压力过高，造成压力管道破裂，
从而使液压系统失效。
（四）可靠性分析方法
1.故障树分析法
故障树分析法（FTA）是可靠性分析方法的一种。
它将各种故障分为基础事故、联合事故和故障发生组合，再通过计算每一个方法的概率，可以得出系统可靠性。
2.失效模式和影响分析法
失效模式和影响分析法（FMEA）是一种分析故障模式和影响的管理设计工具。
通过对各种失效模式的分析，识别并解决问题，以提高系统可靠性。
（五）分析结果和建议
通过以上可靠性分析，可以得到液压系统的可靠性参数，明确系统的失效模式和影响因素。
然后针对性地提出改善液压系统可靠性及防范系统故障的对策：
1.合理选用液压油
2.缩短机器运行时间，控制油温
3.做好管路维护
4.增加检查频率，提高执行元件性能
5.制定明确操作规程
6.加强工作人员培训
二、结论
液压系统可靠性分析是制造业非常重要的一项工作，有了系统完整的可靠性分析，才能花费更少的时间和资源，制定更准确的可靠性改进和管理方案，从而达到提高液压系统可靠性和工作效率的最终目的。
在今后工作中，液压系统的可靠性分析将越来越重要，我们需要采用更加科学的方法来进行可靠性分析，并且注重实践的操作经验。