浅谈工程液压系统的可靠性

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1、一览液压英才网豆豆转载液压传动及控制系统因功率密度大、动态响应快、易于实现直线运动等显著的优点而广泛应用于工程机械、冶金机械、农林机械、起运设备、武器装备等各领域。但是，液压传动系统的漏汕、故障率高、维护技术水平要求高等缺点也使得其在实际应用小缺乏竞争力，越來越受到电气传动强冇力的挑战，也进一步制约了其拓展更多的应用领域。随着现代化生产对设备可靠性要求的提高，可靠性问题越來越受到重视。现在，许多设备都把可靠性作为一个重要的技术指标來考虑，町靠性已与性能、成本、时间等技术指标同时作为评价系统好坏的主要指标。笔者在长期从事液压传动与控制技术的科学研究、工程

2、实践的基础上，从工程设计和使用方而谈液压传动系统的可靠性问题。2可靠性的概念可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。产品的可靠性一般可分为固冇可靠性和使用町靠性。产品固冇可靠性是产品在设计、制造中赋予的，是产品固冇的一种特性，也是产品的设计者对以控制的。而产品使用对靠性则是产品在实际使用过程中表现出的一种性能能力的特性，它除了考虑固有可靠性之外，还要考虑操作使用和维修保障等方而因索的影响。按照可靠性的相关含义理解，液压传动系统的可靠性应从以下几方面评定。1）可靠性与使用条件密切相关使用条件主要包括液压系统使用过程屮的坏境条件、汕

3、液种类、汕液温度、工作压力、流量、转速、速度、连续或间断丄作等。同样的液压系统在各种使用条件下，其町靠性是不相同的，使用条件愈恶劣，可靠性愈低。2）可靠性与使用时

4、'可密切相关使用时间是指液压系统T作的期限，用时间或相应的指标表示。例如：液压泵用小时，液压换向阀用换向次数。使用时间根据实际情况可以是长期的，如若干年，也町以是短期的，如几十或数百小时。通常工作时间越长，可靠性降低。3）可靠性与产站的技术指标有关产品的主要技术指标包括液压元件的额定工作压力、额定转速、适用介质、介质粘度范围、适用温度范围、运动速度等指标。液压传动系统具有理论与实际结合、工程

5、性、实践性强的突出特点。在工程应用中，捉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段充分挖掘、分析和确定系统的薄弱环节和隐患，在设计上采取措施，提高液压系统的可靠性。1）元件选型和降额设计液压元件的町靠性是液压传动系统可靠性的基础，元件对靠性包括固有町靠性和使用可靠性。元件的固有可靠性是山元件的设计和制造來保证，与制造厂关系较大，在选型时应充分考虑站牌、制造厂的实力和信誉。设计时元件的选型主要根据应用对象要求，充分考虑性价比來确定。元件的使用可靠性与系统使

6、用过程屮的工作参数等使用条件密切相关。为了提高元件的使用可靠性，一般采用降额设计方法，即系统设计所确定的使用工作压力比元件的额定压力低，这样能提高元件的可靠度、延长使用寿命。通常，系统工作压力为元件额定压力的8（）%合适，降额过多，会造成成本和重量增加。2）冗余设计在高可靠性的应用场合，为应对突发故障，保证系统连续正常工作，一般采用兀余设计。液压系统常见的冗余是采用硬件冗余，例如，应用于冶金轧钢机械的液压系统，-•般液压泵站都有冗余液压泵作为备用液压泵，当止常工作的液压泵发生故障时，备用泵及时投入工作，保证系统正常连续工作。3）模块化、集成化设计根据液

7、压系统各部分功能特点，相对■集中地采用模块化、集成化设计，每个功能模块的元件采用无管连接，提高系统的可靠性。而各个功能模块Z间的连接，则力求结构简单，管路和接头最少，尽量使用直管、减少弯管。4）减振、降噪设计液压系统的振动和噪声主要是液压泵站和管路所产生，特别是液压泵站的高压、人流量化，噪声和振动的加剧严重影响泵站的正常运行，并恶化工作环境。降低泵站噪声和振动，主要是合理选取丄作参数和设计结构。例如，使液压泵的工作转速比额定转速低，液压泵置于油箱下提高进油口压力，都能冇效降低液压泵的噪声；但降低液压泵的转速将会使泵的排量增人，从而使成本和体积增大，通常

8、需要整体综合考虑。液压泵进、排汕管各采用一段软管，电机底座增加隔振垫，可冇效降低液压泵站的振动。对于液压系统的中间管路振动，主要是合理设置管夹的安装位置，一般可在现场调整管夹位置，使管路的固冇频率和管路中流动液体不产生共振。5)污染控制设计液压系统的污染控制设计主要包括过滤器的精度、安装位置和汕箱的结构设计。一般的液压系统都设计有-排汕管路过滤器和回汕管路过滤器，可靠性要求高的系统还有•离线独立循环过滤器，过滤器精度一般为10um；如果是伺服系统，在伺服阀前应加装3um或5um的过滤器。而油箱现在一般都采用全封闭结构,箱盖上空气过滤器的精度不低于3um

9、o6)油温控制设计油液工作温度直接影响液压系统的可靠性。油温过高，油液粘度降低、泄漏增加、润滑