挖掘機液壓系統(tǒng)故障分析及維護(hù)周期的研究(圖文)

1、挖掘機液壓系統(tǒng)故障分析及維護(hù)周期的研究(圖文)論文導(dǎo)讀：挖掘機是一種全液壓機械，能量的輸送是在管道和液壓元件內(nèi)部進(jìn)行液壓傳動的，能量輸送的過程不易觀察和測量，因而對液壓系統(tǒng)來講傳統(tǒng)維修方式是不適用的。我認(rèn)為，通過對挖掘機液壓系統(tǒng)故障的類型及其概率分布進(jìn)行研究來提高挖掘機液壓系統(tǒng)的可靠性，指導(dǎo)液壓系統(tǒng)的維修工作，降低挖掘機的故障率，能夠使機械發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)效益，以適應(yīng)目前生產(chǎn)實踐的需要。而采用本文所推薦的維護(hù)周期，在整個施工期間將進(jìn)行34次技術(shù)維護(hù)，減少了技術(shù)維護(hù)時間，將使挖掘機的工作效率大大提高。關(guān)鍵詞：挖掘機，液壓系統(tǒng)，可靠度，維護(hù)周期一、引言挖掘機是一種全液壓機械，能量的輸送是在管道和液壓

2、元件內(nèi)部進(jìn)行液壓傳動的，能量輸送的過程不易觀察和測量，因而對液壓系統(tǒng)來講傳統(tǒng)維修方式是不適用的。我認(rèn)為，通過對挖掘機液壓系統(tǒng)故障的類型及其概率分布進(jìn)行研究來提高挖掘機液壓系統(tǒng)的可靠性，指導(dǎo)液壓系統(tǒng)的維修工作，降低挖掘機的故障率，能夠使機械發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)效益，以適應(yīng)目前生產(chǎn)實踐的需要。二、液壓故障判據(jù)按國標(biāo)GB3187-82規(guī)定，但凡不符合規(guī)定條件下所發(fā)生的事故就是故障。液壓故障是指液壓系統(tǒng)和液壓元件不符合原規(guī)定條件下所發(fā)生的事故。判斷產(chǎn)品是否發(fā)生故障，必須由業(yè)務(wù)主管部門生產(chǎn)廠商制定出產(chǎn)品的故障判據(jù)。液壓元件故障判據(jù)主要包括以下幾個方面：1.軸向柱塞泵故障判據(jù)：容積效率低于合格品指標(biāo)的5%；滑動

3、摩擦副外表出現(xiàn)拉絲、粘銅或燒蝕；滾動體出現(xiàn)疲勞剝蝕；零部件出現(xiàn)損壞、斷裂；變量機構(gòu)失靈，或變量機構(gòu)的變量特性低于合格品指標(biāo)的10以上等。2.齒輪泵故障判據(jù)：容積效率下降到低于合格品指標(biāo)的5%；齒輪端面等摩擦副外表出現(xiàn)拉絲、粘銅或燒蝕；軸承處出現(xiàn)剝蝕或抱軸、咬死；零部件出現(xiàn)損壞、斷裂；有滴狀外漏等。科技論文。3.液壓缸故障判據(jù)：有滴狀外漏；缸體包括焊縫出現(xiàn)裂縫；緊固螺釘斷裂等。4.壓力控制閥故障判據(jù)：壓力調(diào)節(jié)失靈或有卡死現(xiàn)象；導(dǎo)閥顫振和嘯叫、控制壓力發(fā)生很大振擺；零部件的異常磨損或斷裂；技術(shù)性能指標(biāo)低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的l0%；有滴狀外漏等。5.方向控制閥故障判據(jù)：換向、復(fù)位對中時間超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的1

4、0%；內(nèi)泄漏量超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的10%；出現(xiàn)卡死、嘯叫或抖動現(xiàn)象；零部件的異常磨損或疲勞斷裂；有滴狀外漏等。液壓元件種類很多，其故障判據(jù)各不相同，但都可以根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和部頒標(biāo)準(zhǔn)對該產(chǎn)品提出性能指標(biāo)要求，制定出相應(yīng)的故障判據(jù)。三、液壓系統(tǒng)的故障率和工作可靠度估算對于液壓元件的早期故障，應(yīng)在產(chǎn)品的研制階段設(shè)法加以排除；對于超期服役;的液壓元件，由于其老化、耗損等原因產(chǎn)生的故障，不可靠因素也隨之增大，這兩種情況皆不宜在系統(tǒng)可靠性估算中采用。而在液壓元件的有效壽命期，此時只存在隨機故障或偶然故障，其故障率一般為常數(shù)，不隨時間改變，壽命分布服從指數(shù)分布規(guī)律，故障率和工作可靠度的估算就顯得極為有用了。液壓元

5、件故障率的估算數(shù)學(xué)模型為：液壓元件的故障率；液壓元件失效率的修正系數(shù)，根據(jù)不同的環(huán)境，取值不同，常見挖掘機液壓元件值在1030之間；液壓元件的根本故障率，根據(jù)不同的液壓元件按表1取值，計算時一般取平均值。表1 液壓元件的根本故障率 元件名稱 x10-6 元件名稱 x10-6 上限 下限 平均 上限 下限 平均 液壓缸 0.12 0.005 0.008 流量控制閥 19.6 1.68 8.5 濾油器 0.8 0.045 0.3 順序閥 8.1 2.1 4.6 油 箱 2.52 0.48 1.5 固定小孔 2.11 0.1 0.15 蓄能器 19.3 0 7.2 可變小孔 3.71 0.045 0

6、.55 電動驅(qū)動液壓泵 27.4 2.9 13.5 伺服閥 56.1 16.8 30 壓力控制閥 5.54 0.7 2.14 高壓軟管 5.22 0.16 3.49 溢流閥 14.1 3.27 5.7 管接頭 2.1 0.012 0.03 四通閥 7.41 1.87 4.6 壓力計 7.8 0.135 4 單項閥 8.10 2.2 5.0 電磁閥 19.7 2.27 11 液壓元件在預(yù)防維修制度下的工作可靠度(即無故障概率)R(t)的表達(dá)式為：液壓系統(tǒng)的可靠性不僅取決于各個液壓元件的可靠性，也與其組合方式密切相關(guān)。組合方式按液壓元件在液壓系統(tǒng)中功能的不同常分為串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)。根據(jù)不同的液壓

7、元件組合方式，各系統(tǒng)的可靠度為：1.串聯(lián)系統(tǒng)：2.并聯(lián)系統(tǒng)：四、液壓設(shè)備工作可靠度允許值液壓設(shè)備工作可靠度是評價液壓設(shè)備、液壓系統(tǒng)工作可靠性的主要指標(biāo)，的允許值是液壓設(shè)備、液壓系統(tǒng)在規(guī)定時間(即經(jīng)濟(jì)壽命時間)T不低于實際使用時間t內(nèi)，不發(fā)生故障的概率。的取值范圍是01。的允許值應(yīng)根據(jù)故障危害程度選取。如果故障所造成的經(jīng)濟(jì)損失不大，那么的允許值可以低一些。工程建設(shè)機械液壓系統(tǒng)的工作可靠度應(yīng)在系統(tǒng)的工作效能和工作可靠性兩者之間權(quán)衡：較大，雖然可靠性高，但經(jīng)濟(jì)壽命短，機械的工作效能低；假設(shè)較小，那么可靠性低，但可以延長其經(jīng)濟(jì)壽命。挖掘機液壓系統(tǒng)工作可靠度一般為0.60.9之間，這樣既可以保證工作的可

8、靠性，又能夠延長其使用壽命。五、挖掘機液壓系統(tǒng)維護(hù)周期分析?公路筑養(yǎng)路機械保修規(guī)程?第三分冊土石方機械局部規(guī)定：每班進(jìn)行日常維護(hù)，每200工作小時進(jìn)行一級技術(shù)維護(hù)；每600工作小時進(jìn)行二級技術(shù)維護(hù)；每1800工作小時進(jìn)行三級技術(shù)維護(hù);。對于大多數(shù)挖掘機來說，?保修規(guī)程?規(guī)定：一級技術(shù)維護(hù)每隔200工作小時進(jìn)行一次;。對于一般機械，通常取可靠度=0.60.9時所對應(yīng)的時間為維護(hù)周期。挖掘機在200工作小時時，液壓系統(tǒng)可靠度為0.89左右，對于一般機械這個數(shù)值是相當(dāng)高的。由于挖掘機這種工程建設(shè)機械在進(jìn)行作業(yè)時，受工期的限制對施工工期的控制的要求往往較高，因此機械應(yīng)有較高的可靠度。最正確維護(hù)周期所對

9、應(yīng)的可靠度應(yīng)在0.8左右，于是，即可定維護(hù)周期為500小時。根據(jù)對天津市某工程公司施工機械分公司的不完全調(diào)查，挖掘機在每一個工作季節(jié)的連續(xù)工作小時數(shù)如表2。表2 挖掘機工作季節(jié)工作小時數(shù)表 DH220-5 1584 2652 PC200-6 1596 1800 2021 PC200-6 1640 2424 1476 EX200-5 968 1580 2252 EX200-5 716 1768 2264 CAT320C 1476 1612 1036 根據(jù)表2可列出挖掘機連續(xù)工作時間分布表3?？萍颊撐?。分布表的分級為：式中為采樣數(shù)據(jù)的個數(shù)。科技論文。采樣時間區(qū)間為：表3 挖掘機連續(xù)工作時間統(tǒng)計表

10、序號 連續(xù)工作時間區(qū)間小時 頻數(shù) 序號 連續(xù)工作時間區(qū)間小時 頻數(shù) 1 7161103 3 4 18772264 3 2 11031490 2 5 22642652 1 3 14901877 7 根據(jù)表3可以清楚的看到，用于土石方施工的挖掘機的連續(xù)工作時間多集中于1490小時1877小時之間。如果每隔200工作小時進(jìn)行技術(shù)維護(hù)一次，在整個施工期間將進(jìn)行79次技術(shù)維護(hù)，占用大量的施工工作時間，使挖掘機的工作效率降低。而采用本文所推薦的維護(hù)周期，在整個施工期間將進(jìn)行34次技術(shù)維護(hù)，減少了技術(shù)維護(hù)時間，將使挖掘機的工作效率大大提高。參考文獻(xiàn)：1.金偉婭，張康達(dá)，可靠性工程，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20052.吳永平，工程機械可靠