【正文】 )時間超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的 10%。 10%。，嘯叫或抖動現(xiàn)象。（算做故障）。④液壓缸故障判據(jù)。（包括焊縫）出現(xiàn)裂紋。 裝載機(jī)液壓系統(tǒng)故障的分類① 按液壓故障發(fā)生的時間性分類早發(fā)性故障：這是由于液壓系統(tǒng)的設(shè)計，壓元件的設(shè)計、制造、裝配及液系統(tǒng)的安裝調(diào)試等方面存在問題引起的。如新購買的液壓設(shè)備嚴(yán)重泄漏和噪聲大等故障，一般通過重新檢驗(yàn)測試和重新安裝、調(diào)試是可以解決的。如果是設(shè)計上的不合理或液壓元件制造上存在問題，就必須改進(jìn)設(shè)計，更換液壓元件才能解決。 突發(fā)性故障：這是由于各種不利因素的偶然的外界影響因素共同作用的結(jié)果，這種故障發(fā)生的特點(diǎn)具有偶然性。如液壓閥卡死不能換向；液壓缸油管破裂，造成系統(tǒng)壓力下降；液壓泵壓力失調(diào)等等。這種故障都具有偶然性和突發(fā)性，一般與使用時間無關(guān)，因而難以預(yù)測，但它一般不影響液壓設(shè)備的壽命，容易排除。漸發(fā)性故障：這是由于各種液壓元件和液壓油各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的劣化過程逐漸發(fā)展而形成的。劣化過程主要包括磨損、腐蝕、疲勞、老化、污染等因素。這種故障的特點(diǎn)是其發(fā)生概率與使用時間有關(guān)，它只是在元件的有效壽命的后期才明顯地表現(xiàn)出來。漸進(jìn)性故障一旦發(fā)生，則說明該液壓設(shè)備或設(shè)備的部分元件已經(jīng)老齡化了。如液壓缸、液壓泵、液壓馬達(dá)的磨損造成的內(nèi)泄漏逐漸增華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 25 頁 共 83 頁大，當(dāng)達(dá)到某一泄漏量時，故障就明顯地表現(xiàn)出來了；密封圈等密封件的老化隨時間而加劇，當(dāng)達(dá)到有效壽命期時就失去了密封作用，導(dǎo)致系統(tǒng)嚴(yán)重泄漏；液壓元件中的壓力彈簧的疲勞隨時間而加劇，當(dāng)達(dá)到疲勞極限時，液壓元件就失去了控制作用；液壓油的變質(zhì)是隨時間加劇的等等。由于這種故障具有逐漸發(fā)展的性質(zhì)，所以這種故障通常是可以預(yù)測。②按液壓故障特性分類共性故障：共性故障是指各類液壓系統(tǒng)和液壓元件都常出現(xiàn)的液壓故障，其故障的特點(diǎn)是相同的。如振動和噪聲、液壓沖擊、爬行、泄漏、高溫、進(jìn)氣等故障。由于這些故障的機(jī)理分析現(xiàn)已比較全面，所以故障規(guī)律較強(qiáng)，可靠性分析也比較容易。個性故障：個性故障是指各類液壓設(shè)備的液壓系統(tǒng)和液壓元件所具有的特有液壓功能所出現(xiàn)的特殊性故障。其故障的特點(diǎn)是各不相同的。如各類壓力設(shè)備的液壓保壓功能；各類機(jī)床的自動換向功能等等。其故障特性均為個別特殊故障，故均稱為個性故障。理性故障：理性故障是由于液壓系統(tǒng)設(shè)計不合理或不完善、液壓元件結(jié)計不合理或選用不當(dāng)而引起的故障。如溢流閥額定流量選小了，導(dǎo)致溢流閥過載而發(fā)出尖叫聲等等。這類故障必須通過設(shè)計理論分析和系統(tǒng)性能驗(yàn)算后，才能最終加以判斷。③根據(jù)故障發(fā)生的原因分類固有故障：由于各液壓系統(tǒng)生產(chǎn)單位的設(shè)計、加工、制造以及管理水平高低不同，各個環(huán)節(jié)很難保證質(zhì)量絕對可靠，液壓系統(tǒng)作為產(chǎn)品出廠后，就不可避免地帶許多固有缺陷，為液壓系統(tǒng)在使用過程中潛伏了故障隱患。這類故障很多，例如：零件某一局部結(jié)構(gòu)件形狀、尺寸設(shè)計的不合理、造成局部應(yīng)力集中、過早出現(xiàn)疲勞破壞；零件材質(zhì)存在缺陷而使強(qiáng)度不足；機(jī)加工、熱處理、焊接等產(chǎn)生殘余變形而使零部件幾何形狀誤差超限；組裝過程中，各種連接松緊程度、配合間隙不符合規(guī)定等等，這些固有缺陷都會引起液壓系統(tǒng)發(fā)生故障。人為故障：由于現(xiàn)場使用，操作人員未按照使用說明要求去操作，或者即使按要求操作但出現(xiàn)一些特殊情況時，未及時恰當(dāng)處理而出現(xiàn)的所有故障，都ZL50 裝載機(jī)液壓系統(tǒng)的可靠性分析及改造設(shè)計 第 26 頁 共 83 頁歸結(jié)為此類故障。例如：過快的升降、反向操作引起沖擊而造成某些連接件等到的破壞；某些部位出現(xiàn)蹩卡現(xiàn)象后仍繼續(xù)操作而造成構(gòu)件破壞等。環(huán)境故障：這種故障主要指由于與液壓系統(tǒng)相配套的機(jī)械設(shè)備(裝載機(jī)、采煤機(jī)等)和工作環(huán)境的溫度等原因所引起的故障。例如：裝載機(jī)工作環(huán)境溫度過高，當(dāng)開始工作時，油溫上升很快，超過設(shè)計上限。油溫過高使系統(tǒng)油液粘度下降，破壞了液壓元件運(yùn)動副間油膜，致使金屬直接接觸，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲將會增大，同時增加磨損，導(dǎo)致液壓元件出現(xiàn)泄漏及其它故障，而這又會加快系統(tǒng)的溫升等。耗損故障：這種故障是指由磨損、老化、腐蝕等原因引所引起的故障。例如：液壓支架各運(yùn)動副表面磨損超限，使液壓支架整體剛度下降；構(gòu)件材化，使機(jī)械性能下降、強(qiáng)度降低；密封表面腐蝕引起密封失效等。⑤根據(jù)故障的從屬關(guān)系分類基本故障：這種故障是指液壓系統(tǒng)零部件本身內(nèi)在因素或缺陷所導(dǎo)致的故障。它包括由于構(gòu)件強(qiáng)度、材質(zhì)、加工和裝配工藝等原因所引起的過度變形、斷裂、過度磨損、老化、腐蝕、緊固件松動或失效、密封件失效等。這些故障是反映液壓系統(tǒng)可靠性高低的基本故障，是計算可靠性指標(biāo)的依據(jù)。從屬故障：這種故障是指液壓系統(tǒng)由于外部因素(如違章操作，外界偶然事故等)所引起或由基本故障所導(dǎo)致產(chǎn)生的派生故障。例如：裝載機(jī)液控單向閥密封件失效，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)下腔液體泄漏，裝載機(jī)動臂提升力下降。密封件失效為基本故障，而由此引起的液壓泄漏，動臂提升力下降為從屬故障。在計算可靠性指標(biāo)時，只統(tǒng)計基本故障，不統(tǒng)計從屬故障，但這類故障也必須如實(shí)記入故障登記表。 ZL50 裝載機(jī)液壓系統(tǒng)故障樹建立 建立故障樹的目的　　通過故障樹的安全分析，達(dá)到以下目的：①識別導(dǎo)致事故的基本事件(基本的設(shè)備故障)與人為失誤的組合，可為人們提供設(shè)法避免或減少導(dǎo)致事故基本原因的線索，從而降低事故發(fā)生的可能性；②對導(dǎo)致災(zāi)害事故的各種因素及邏輯關(guān)系能做出全面、簡潔和形象的描述；③便于查明系統(tǒng)內(nèi)固有的或潛在的各種危險因素，為設(shè)計、施工和管理提供科學(xué)依據(jù)；④使有關(guān)人員、作業(yè)人員全面華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 27 頁 共 83 頁了解和掌握各項(xiàng)防災(zāi)要點(diǎn)；⑤便于進(jìn)行邏輯運(yùn)算，進(jìn)行定性、定量分析和系統(tǒng)評價。 FTA 故障樹建立方法步驟　　1)方法步驟　　故障樹分析是對既定的生產(chǎn)系統(tǒng)或作業(yè)中可能出現(xiàn)的事故條件及可能導(dǎo)致的災(zāi)害后果，按工藝流程、先后次序和因果關(guān)系繪成程序方框圖，表示導(dǎo)致災(zāi)害、傷害事故的各種因素間的邏輯關(guān)系。它由輸入符號或關(guān)系符號組成，用以分析系統(tǒng)的安全問題或系統(tǒng)的運(yùn)行功能問題，為判明災(zāi)害、傷害的發(fā)生途徑及事故因素之間的關(guān)系，故障樹分析法提供了一種最形象、最簡潔的表達(dá)形式?！　」收蠘浞治龅幕境绦蛉缦拢骸　?1)熟悉系統(tǒng)：要詳細(xì)了解系統(tǒng)狀態(tài)及各種參數(shù)，繪出工藝流程圖或布置圖?！　?2)調(diào)查事故：收集事故案例，進(jìn)行事故統(tǒng)計，設(shè)想給定系統(tǒng)可能發(fā)生的事故?！　?3)確定頂上事件：要分析的對象即為頂上事件。對所調(diào)查的事故進(jìn)行全面分析，從中找出后果嚴(yán)重且較易發(fā)生的事故作為頂上事件?！　?4)確定目標(biāo)值：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和事故案例，經(jīng)統(tǒng)計分析后，求解事故發(fā)生的概率(頻率)，以此作為要控制的事故目標(biāo)值?！　?5)調(diào)查原因事件：調(diào)查與事故有關(guān)的所有原因事件和各種因素?！　?6)畫出故障樹：從頂上事件起，逐級找出直接原因的事件，直至所要分析的深度，按其邏輯關(guān)系，畫出故障樹?！　?7)分析：按故障樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化，確定各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度?！　?8)事故發(fā)生概率：確定所有事故發(fā)生概率，標(biāo)在故障樹上，并進(jìn)而求出頂上事件(事故)的發(fā)生概率?！　?9)比較：比較分可維修系統(tǒng)和不可維修系統(tǒng)進(jìn)行討論，前者要進(jìn)行對比，后者求出頂上事件發(fā)生概率即可?！　?10)分析：原則上是上述 10 個步驟，在分析時可視具體問題靈活掌握，如果故障樹規(guī)模很大，可借助計算機(jī)進(jìn)行。目前我國 FTA 一般都考慮到第 7 步進(jìn)行定性分析為止，也能取得較好效果。ZL50 裝載機(jī)液壓系統(tǒng)的可靠性分析及改造設(shè)計 第 28 頁 共 83 頁　　2)FTA 的符號及其運(yùn)算　　FTA 使用布爾邏輯門(如“與” 、 “或”)形成系統(tǒng)的故障樹邏輯模型來描述設(shè)備故障和人為失誤是如何組合導(dǎo)致頂上事件的。通過分析一個較大的工藝過程可得到故障樹模型，實(shí)際的模型數(shù)目取決于危險分析人員選定的頂上事件數(shù)，一個頂上事件對應(yīng)著一個故障樹模型。故障樹分析人員對每個故障樹邏輯模型求解，產(chǎn)生故障序列，其稱為最小割集，由此可導(dǎo)出頂上事件。這些最小割集序列可以通過每個割集中的故障數(shù)目和類型，定性地排序。一般而言，含有較少故障數(shù)目的割集比含有較多故障數(shù)目的割集更可能導(dǎo)致頂上事件。最小割集序列揭示了系統(tǒng)設(shè)計、操作缺陷；對此，分析人員應(yīng)提出可能提高過程安全性的途徑。　　使用 FTA 需要熟練掌握裝置或系統(tǒng)的功能、工藝圖和操作程序以及各種故障模式和其結(jié)果，訓(xùn)練有素和富有經(jīng)驗(yàn)的分析人員是有效和高質(zhì)量運(yùn)用 FTA 的保證?！　?1)故障樹符號的意義?！　、偈录枺? 頂上事件、中間事件符號，需要進(jìn)一步往下分析的事件。 基本事件符號，不能再往下分析的事件?！　? 正常事件符號，正常情況下存在的事件?！　? 省略事件，不能或不需要向下分析的事件。②邏輯門符號： 或門，表示 B1或 B2任一事件單獨(dú)發(fā)生(輸入)時，A 事件都可以發(fā)生(輸出)。 與門，表示 BB 2兩事件同時發(fā)生(輸入)時， A 事件才發(fā)生(輸出)。 條件或門，表示 B1或 B2任一事件單獨(dú)發(fā)生(輸入)時，還必須滿足條件 a，A 事件才發(fā)生(輸出)。華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 29 頁 共 83 頁 條件與門，表示 BB 2兩事件同時發(fā)生(輸入)時，還必須滿足條件a，A 事件才發(fā)生(輸出)。 限制門，表示 B 事件發(fā)生(輸入)且滿足條件 a 時，A 事件才發(fā)生(輸出)。 轉(zhuǎn)入符號，表示在別處的部分樹，由該處轉(zhuǎn)入(在三角形內(nèi)標(biāo)出從何處轉(zhuǎn)入)。 轉(zhuǎn)出符號，表示這部分樹由該處轉(zhuǎn)移至其他處，由該處轉(zhuǎn)入(在三角形內(nèi)標(biāo)出向何處轉(zhuǎn)移)。 ZL50 裝載機(jī)液壓系統(tǒng)故障樹根據(jù)現(xiàn)場和調(diào)查資料顯示，裝載機(jī)的液壓系統(tǒng)故障形式的故障樹可以如圖建立。液壓系統(tǒng)故障樹圖圖中各符號的意義如下：T1—壓力。T2—油溫。T3—工作裝置運(yùn)動速度。E1—動臂油缸故障。ZL50 裝載機(jī)液壓系統(tǒng)的可靠性分析及改造設(shè)計 第 30 頁 共 83 頁E2—轉(zhuǎn)斗油缸故障。E3—管路漏油。E4—多路閥故障。E5—工作泵濾清器堵塞。E6—工作泵故障。E7—散熱器故障。E8—先導(dǎo)系統(tǒng)故障。E61—噪聲大，且有震動。E62—流量或壓力低。E63—工作泵過熱。E64—工作泵旋轉(zhuǎn)不靈或咬死。X1—環(huán)境溫度高。X2—工作時間長。X3—液壓油不合格。X4—管路中有空氣。X5—油箱液位低。X6—聯(lián)軸器不同心或松動。X7—泵軸油封處空氣進(jìn)入。X8—泵內(nèi)零件損壞或磨損過大。X9—軸向或徑向間隙過大。X10—側(cè)板或齒輪磨損。X11—油液黏度過大。華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 31 頁 共 83 頁X12—工作泵外漏。X13—軸向或徑向間隙過小。X14—雜質(zhì)吸入泵體。由于系統(tǒng)故障樹里的故障過多，本文就不對該系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行總體分析和改造設(shè)計，只針對其中兩項(xiàng)做分析與設(shè)計?？煽啃钥驁D是具有代表性的圖形和計算工具，用于為系統(tǒng)可用性和可靠性建模?？煽啃苑綁K圖的結(jié)構(gòu)定義了系統(tǒng)中各故障的邏輯交互作用，而不一定要定義各故障的的邏輯連接和物理連接。每個方塊可以代表一個組件故障、子系統(tǒng)故障或其它具有代表性的故障。該方塊圖可以代表整個系統(tǒng)，也可以代表該系統(tǒng)中要求進(jìn)行故障分析、可靠性分析或可用性分析的任何子集或組合。它還可用作分析工具，顯示系統(tǒng)中每個元件是如何工作的，以及每個元件是如何影響整體系統(tǒng)運(yùn)行的。為了方便對液壓系統(tǒng)各部分進(jìn)行可靠性分析，我們把上述ZL50型裝載機(jī)液壓傳動系統(tǒng)用如下可靠性框圖的形式表示出來：ZL50 裝載機(jī)液壓系統(tǒng)的可靠性分析及改造設(shè)計 第 32 頁 共 83 頁ZL50 裝載機(jī)液壓系統(tǒng)流程框圖 ZL50 裝載機(jī)轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)故障樹建立在機(jī)械裝載工藝中，液壓系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)是裝載機(jī)能否正常工作的關(guān)鍵之，裝載機(jī)很多動作都是需要靠轉(zhuǎn)向來傳達(dá)和完成的，如果轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)故障則會直接導(dǎo)致機(jī)器癱瘓甚至造成人身安全，如果轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作效率不高也會直接影響機(jī)器的工作效率。裝載機(jī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見故障如下：華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 33 頁 共 83 頁1．轉(zhuǎn)向沉重故障對于帶轉(zhuǎn)向加力器的裝載機(jī)而言，轉(zhuǎn)向沉重的原因有三方面，即輪胎氣壓過低、轉(zhuǎn)向器及桿件機(jī)械阻力過大和液壓系統(tǒng)故障。判斷和排除步驟如下：(1)檢查轉(zhuǎn)向前輪的氣壓，如果低于標(biāo)準(zhǔn)值較多，就會造成轉(zhuǎn)向阻力矩過大，肯定會引起轉(zhuǎn)向沉重，給輪胎補(bǔ)氣，觀察故障是否排除。若消失，則為輪胎氣壓過低所造成。(2)檢查傳動桿件是否有變形、燒蝕的現(xiàn)象，通過校正、更換軸承等，消除可能影響，觀察故障是否排除。未消除，則可能屬于液壓系統(tǒng)故障。(3)檢查動力轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的壓力，如果過低，就要檢查油箱的油面高度和系統(tǒng)是否混有空氣，添加液壓油，消除混入空氣的各種因素。調(diào)整壓力閥，觀察系統(tǒng)壓力變化，如果壓力上不來，檢修壓力閥，如果故障排除，就屬于壓力閥故障。若故障仍然存在，就屬于齒輪泵問題，修理或更換。(4)系統(tǒng)壓力正常，進(jìn)一步檢查轉(zhuǎn)向控制閥的工作情況、閥芯是否到位、內(nèi)部密封是否破壞嚴(yán)重，修理或更換。(5)如果判斷轉(zhuǎn)向油缸泄漏嚴(yán)重，則拆檢 2 個轉(zhuǎn)向油缸，更換