关于900t提梁机液压卷扬系统的可靠性预测

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1、第9卷第1期石家庄铁路职业技术学院学报VOL．9No·j2010年3月JOURNALOFSHIJIAZHUANGINSTITUTEOFRAILWAYTECHNOLC!GY!：900t提梁机液压卷扬系统的可靠性预测孙由啸常玮(石家庄铁路职业技术学院河北石家庄050041)摘要；可靠性建模后的可靠性预测是进行可靠性设计的重要手段。通过将该手段应用到900t提梁机液压卷扬控制系统的设计阶段，从而使系统得到不断地改进，对于提高系统本身的可靠性具有重要的意义。关键词：可靠性建模可靠性预测提梁机中图分类号：TP271+31文献标识码：A文章编号：1673—1816(2

2、010)O1—0051—06可靠性是产品设计赋予产品的固有特性，要提高产品的可靠性就必须将可靠性设计到产品中去川。液压卷扬控制系统是900t提梁机整个液压系统中最为关键的部分，因此无论是在设计阶段还是后期维护阶段都要保证其具有高的可靠性，其中设计阶段尤为重要。这样能够防止很多故障的发生，从而减少不必要的人员伤亡和财产损失。1提梁机液压卷扬系统的可靠性建模提梁机液压卷扬控制系统的原理图如图1所示。为了使分析问题过程清晰、简便，整个系统可以分为动力模块、卷扬马达模块、减速机制动模块、补油模块和回油模块五个l、吸油过滤器；2、工作变量泵；3。6．7，8，12、电

3、磁换向阀；子系统。在此基础上，建立了系4、卷扬多路阀；5、卷扬组件；9、蓄能器：l0、单向阀；13、冷却马达：14、溢流阎：15、冷却定量泵；l6、回油过滤器。统对于这五个模块的逻辑关系，图1卷扬系统原理图做出了整个系统的可靠性框图以及各个子系统的可靠性框图。为了简化起见，分析中作以下四条假设：(1)系统和单元只有正常和故障两种状态，不存在中间状态；(2)各单元是相互独立的；(3)所连接的线没有可靠性值：(4)收稿日期：2009—10-19作者简介：孙由啸(1982-)，男，汉，河北沧州人，硕士，研究方向机电控制。51石家庄铁路职业技术学院学报2010年第

4、l期仅分析系统的硬件可靠性，认为软件和人的可靠性为1：(5)部件状态转移率(故障率)为常数，即部件的故障分布服从指数分布。1．1整个系统的可靠性框图从系统各部分的功能可以看出，五个子系统中的任何一个子系统发生故障都会导致整个系统的故障，因而根据系统可靠性模型串联模型的定义，对于整个液压系统来说，可靠性模型为串联模型，其可靠性框图如图2所示。r—————————]r—————————]r—————一一]——一——————]～动力部分卜__马达部分1减速机制动部分厂_-补油部分卜_¨1——，——，．．．．¨llL——————』【———，．．——．—．．．．．—

5、ll【——，．．．———JJL厂———————]—{回油部分【．．．一图2卷扬系统的整体可靠性框图1．2各个子系统的可靠性框图在对各个子系统内部各个单元之间的逻辑关系进行分析之后，可以得出这五个子系统内部各个单元之间也是串联关系，因此这五个子系统的可靠性模型也是串联模型，其可靠性框图分别如图3至图7所示，从中可以看出，无论是整个系统，还是子系统都是串联的关系，因而整个系统总体上是串联模型的可靠性结构。一r一⋯——l一一一⋯1r————————一—]{吸油过滤器_ll{柱塞泵一电磁换向阀{单向阀}L————————————一——L————————————一一

6、———一一0．313．S11．05图3动力部分的可靠性框图I比例多路阀}I卷扬达}J平衡阀卷扬马达__25．O13．Ol3．513．O一一一平衡阀一’。3·5图4马达部分可靠性框图一一一1——一一——，一一]_一单向阀}{球阀蓄能器}电磁换向阀；电磁换向阀{L一—L一⋯——一——————_J————————一一一5．02．07．2l1．0l1．0一——一，一一———⋯——一————————一——————一————’]一～一电磁换向阀—溢流阀r{减速机制动油缸I减速机制动油缸l_1l1．05．70．0080．0081溢流阀0·008图5减速机制动部分可靠性框

7、图]一一一——]单向阀向阀J向阀向阀}i单向阀L—L一一一一一5．05．05．05．05．0图6补油部分可靠性框图2提梁机液压卷扬的可靠性预测52第l期孙由啸，等900t提梁机液压卷扬系统的可靠性预测图7回油部分可靠性框图在新产品制造出来或投入市场之前，对其可靠性进行准确预计，就可以对其保障费用、备件需求、保修成本和适销性等做出准确预计。在进行比较选择和突出设计的关键可靠性特征时，可靠性预计作为研究和设计的一部分还是有价值的。2．1各分系统的可靠度及可靠度曲线根据1．2节分析得出了系统的可靠性框图，采取失效率综合的方法，对系统的可靠度进行预测，假设各元件均

8、服从指数分布，系统的可靠性也服从指数分布。此假设基于以下考虑：根据