浅析故障树的卷板机液压系统可靠性研究

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1、2011年10月机床与液压Oct．201l第39卷第19期MACHINET0OL＆HYDRAULICSVo1．39No．19DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．19．042基于故障树的卷板机液压系统可靠性研究吴兵，林少芬(集关大学轮机工程学院，福建厦门360021)摘要：对卷板机液压系统功能和结构进行分析，确立顶事件并建立故障树。对故障树进行定量分析求出系统的失效率。结合理论推导和实际工况分析，确定对系统可靠性影响最大的元件，提出改善系统无故障工作时间的有效手段，从而获得提高卷板机液压系统可靠性的方法。关键词：卷板机；

2、故障树；上辊升降机构；翻倒机构中图分类号：TH17文献标识码：A文章编号：1001—3881(2011)19—148—3ReliabilityResearchofRoUBendingMachineHydraulicSystemBasedonFaultTreeWUBing．LINShao~n(MarineEngineeringInstitute，JimeiUniversity，XiamenFujian360021，China)Abs~act：Byanalyzingthefunctionandstructureofrollbendingmachinehy

3、draulicsystem，topeventwasestablishedandfaulttreewasbuilt．Thefaulttreewasquantitativelyanalyzedandthensystemfailureratewasobtained．Bycombiningtheoreticaldeductionwithanalysisofactualcondition，anddeterminingthecomponentwhichputthegreatestimpactonsystemreliability，theeffectivemean

4、sofimprovingMTBFofthesystemwasproposed．Therefore，themethodsofincreasingreliabilityofrollbendingmachinehydrau—licsystemareobtained．Keywords：Rollbendingmachine；Faulttree；Upper—rollerelevatingsystem；Fall—awayset卷板机是将金属板材卷制成圆筒、弧形或圆锥形的机器。三辊卷板机在船舶制造、管道预制、压力容器制造等行业都是关键设备。船用卷板机通常卷制的不是规

5、则的圆筒或圆柱，而是不规则曲面，对液压控制系统的控制精度要求较高，工料取出容易，无需翻倒机构。普通卷制圆筒的卷板机，不仅精度要求较高，而且需要翻倒机构取出工件。无论是哪种卷板机，在较长时间连续高压工况下，升降系统较高精度的频繁升降与加压，机器的可靠性要求较高。卷板机实际工作的可靠性关键之一在于其液压系统的可靠性⋯。作者以某公司用于压力容器制造的上辊数控万1一过滤器2一变量泵3一先导型溢流阀}一远程调压阀(溢流阀+换向阀)能卷板机液压系统为对象，采用故障树理论进行可靠5一分流阀6一截止阀7一电磁换向阀8一双向液压锁(液控单向阀)性分析。这对于船用卷板机

6、的可靠性分析同样适用。一单向节流阀lO一上辊液压缸ll一翻倒液压缸l2一上辊三辊卷板机液压系统的主要功能包括：(1)实现上图1液压系统原理图辊的正常升降以及提供辊压压力；(2)实现翻倒机从图1可知，液压油在变量泵的作用下进入系构的正常翻倒和复位。统，系统压力由溢流阀和远程调压阀进行分级调节，1建立卷板机液压系统故障树分别调节上辊上升和上辊加压的压力。然后油路一分1．1卷板机液压系统及工作过程简介为二，一路进入翻倒子系统；另一路经分流阀进入升卷板机液压系统原理图如图1所示。降子系统。两个子系统包括3个控制回3个液压缸，收稿日期：2010—09—28基金

7、项目：福建省科技重大专项(2008HZ0002—1)；财政部科技部(财教[2009]365号)科技人员服务企业行动项目作者简介：吴兵(1982一)，男，硕士研究生，研究方向为载运工具及机电一体化。E—mail：wubinginwlmq@163．com。通讯作者：林少芬，E—mail：shaofenlin@163．com。第19期吴兵等：基于故障树的卷板机液压系统可靠性研究-149·3个液压缸采用叠加阀组控制，每组叠加阀包括电磁件可以合并，从而可以得到故障树的最小割集为换向阀、节流阀以及液控单向阀。升降机构主要实现{1}、{2}、{3}、{4}、{5}

8、、{6}、{11}、{12}；上辊的升降，上辊的升降执行机构为上辊两端两个{16}。并列的液压缸。上辊下压为