工程机械液压系统可靠性设计分析
从工程角度谈液压系统的可靠性问题
性强的突出特点 。在工程应用 中， 提高液压传动系统 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
厂关 系较 大 ， 在选 型 时应充 分考 虑 品牌 、 造厂 的实力 制 和信 誉 。设 计 时元 件 的 选 型 主要 根 据 应用 对 象 要 求 ，
设计 有排 油管路 过 滤器 和 回油 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 ， 滤 器精 度 一 过 般为 ｌ ｍ； 果 是 伺 服 系 统 ， 伺 服 阀前 应 加 装 ３ ０ 如 在 ｍ或 ５ ｍ 的过 滤 器 。 而 油箱 现 在 一 般 都 采 用 全 封
干年 ， 可 以是 短期 的 ， 也 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 品 的技 术指标 有关
产 品的主要 技术指 标包度 范 围、 用 温 度 范 额 适 介 适 围、 运动 速度等 指标 。 液压传 动 系统具有 理论 与实 际结合 、 工程性 、 实践
３ ４
液 压 与 气动
２１ ０ ０年第 ｌ ０期
从 工 程 角 度 谈 液 压 系 统 的 可 靠 性 问题
彭 熙 伟
Ｏｎ ｔ ｅ ｒ ｌ ｂ ｌ ｙ ｏ ｙ ｒ ｕ ｉ ｙ ｔ ｍ ｒ ｍ ｈ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｈ ｅｉ ｉ ｔ ｆｈ ｄ ａ ｌ ｓ ｓｅ ｆｏ ｔ ｅ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ａ ｉ ｃ
机械设计基础液压传动系统的设计与分析
机械设计基础液压传动系统的设计与分析机械设计基础：液压传动系统的设计与分析1. 概述液压传动系统是一种广泛应用于工程机械、船舶、航空航天等领域的动力传输系统。
本文将重点探讨液压传动系统的设计原理与分析方法，旨在帮助读者更好地理解和应用液压传动技术。
2. 原理介绍液压传动系统基于流体力学原理，通过液体的传输和控制，实现动力传递和执行机构的运动控制。
系统主要由液压泵、液压缸、流体传输管路、阀门等组成。
液压泵将机械能转化为液压能，将液体推送到液压缸中，从而驱动执行机构完成工作。
3. 设计步骤液压传动系统的设计需要经过以下几个步骤：3.1 确定工作需求：根据具体的工作要求，确定所需的压力、流量以及工作环境等参数。
3.2 选择液压元件：根据工作需求和系统特点，选择合适的液压泵、液压缸、阀门等元件，并进行相应的功率计算。
3.3 确定系统布局：根据机械结构和空间限制，确定液压元件的布局方式，包括泵和液压缸的位置、管路的走向等。
3.4 绘制管路图：根据系统布局，绘制液压传动系统的管路图，包括液压泵到液压缸的流动路径、阀门和管路的连接方式等。
3.5 系统分析与优化：使用流体力学分析软件对液压传动系统进行性能分析和优化调整，确保系统在工作过程中的稳定性和效率。
4. 主要设计考虑因素在液压传动系统的设计过程中，需要考虑以下几个主要因素：4.1 动力需求：根据工作负载和工作环境确定系统的功率需求，合理选择液压元件以满足工作要求。
4.2 安全性：确保系统在设计工作压力范围内工作，并设置适当的过载保护装置。
4.3 效率优化：通过合理选择液压元件、减小管路阻力以及优化控制策略等手段，提高系统的工作效率。
4.4 可靠性：选择质量可靠、维护方便的液压元件，预防故障发生，并进行适当的维护保养。
5. 系统性能分析液压传动系统的性能主要包括静态性能和动态性能两个方面。
5.1 静态性能：包括系统的压力损失、泄漏以及稳态工作点的稳定性等。
液压系统动力学性能分析与优化
液压系统动力学性能分析与优化引言液压系统是一种利用压力传递和液体流动来实现能量传递与控制的系统。
液压系统广泛应用于工业自动化、工程机械、航空航天等领域。
在设计和应用液压系统时，其动力学性能的分析和优化至关重要。
本文将对液压系统动力学性能进行分析，探讨优化策略，旨在提高液压系统的效率和可靠性。
一、液压系统动力学性能分析1.1 响应时间液压系统的响应时间是指系统对外界输入的快速响应能力。
它直接影响系统的控制精度和稳定性。
当液压系统受到外部输入信号时，液压元件会有一定的惯性延迟，导致系统响应时间增加。
因此，在设计液压系统时，应根据其所应用的工况和要求，适当选择液压元件的响应时间，以达到预期的控制效果。
1.2 动态特性液压系统的动态特性是指系统在动态变化下的控制特性。
液压系统的动态特性包括增益、相位和稳定性等。
增益决定了系统对输入信号的放大能力，相位反映了输出信号与输入信号之间的时间差，稳定性则表示系统抵抗干扰和振荡的能力。
通过对液压系统的动态特性进行分析，可以评估系统的控制质量，并为后续优化提供依据。
1.3 液压波动液压波动是液压系统中流体压力的波动现象。
液压波动会引起机械振动、噪声和能量损失等问题，严重影响系统的稳定性和工作效率。
液压波动的主要原因包括：（1）液压元件的内泄漏和密封不良；（2）流体的压力损失和能量损失；（3）系统中油液流动的不稳定性。
二、液压系统动力学性能优化2.1 提高液压元件的响应时间为了提高液压系统的响应时间，可以通过优化液压元件的结构和控制方式。
例如，采用更快的执行元件、提高油液的流动速度、优化阀门的设计等措施都可以有效缩短系统的响应时间。
此外，还可以采用先进的控制算法和电子调节技术，以提高系统的精度和稳定性。
2.2 优化液压系统的动态特性为了优化液压系统的动态特性，可以通过增加系统的滞后环节、调整液压元件的参数等方式来改善增益、相位等动态指标。
此外，还可以进行系统参数辨识和建模，通过MATLAB等软件进行仿真分析，找出系统动态响应中存在的问题，并采取相应措施进行优化。
液压系统的节能优化设计与性能分析
液压系统的节能优化设计与性能分析随着节能环保意识的提高，各个行业对于能源的高效利用和节能减排的要求越来越高。
在工业领域中，液压系统作为一种常用的动力传动方式，其能耗一直是人们关注的焦点。
因此，液压系统的节能优化设计和性能分析变得尤为重要。
一、液压系统的节能优化设计1. 选用高效的液压元件：在液压系统中，液压元件是能耗的主要来源。
因此，在设计液压系统时，应尽量选用能耗低、效率高的液压元件，以减少能源的消耗。
例如，采用效率更高的液压泵和液压马达，可以提高系统的能量转换效率。
2. 降低系统损耗：在液压系统中，系统损耗是无法避免的，但可以通过一些措施进行降低。
例如，在管路设计时，尽量缩短管道长度，减小管道直径，以减少摩擦损失；采用高效的节流阀和溢流阀，减少能量损耗。
3. 优化系统控制策略：液压系统的控制策略对能耗有很大影响。
通过合理的控制策略设计，可以降低系统的能耗。
例如，采用变频控制技术，根据实际负载情况调节液压泵和液压马达的转速，减少能源浪费；采用电子梯级控制技术，实现多个执行元件的精确控制，提高系统的效率。
二、液压系统的性能分析1. 系统能量转换效率：液压系统的能量转换效率是衡量系统性能的重要指标。
能量转换效率高，说明系统能够更有效地将输入能量转化为输出能量，从而减少能源的消耗。
通过测量系统的输入功率和输出功率，可以计算出系统的能量转换效率。
2. 系统响应速度和精度：液压系统的响应速度和精度直接影响其应用性能。
响应速度快、精度高的液压系统能够更好地满足工业生产对于动力传动的需求。
通过实验测试和数据分析，可以评估系统的响应速度和精度，并根据需要进行相应的调整和优化。
3. 系统可靠性和稳定性：液压系统在长时间运行过程中，需要保持稳定的工作状态，以确保生产的连续性。
因此，分析系统的可靠性和稳定性是很重要的。
可以通过故障模式分析、可靠性预测等方法，评估系统的可靠性，并采取相应的措施提高系统的稳定性。
总之，液压系统的节能优化设计和性能分析是促进工业生产高效、环保的重要手段。
液压系统存在的各种问题和解决办法分析
液压系统存在的问题和解决办法分析一．液压系统普遍存在的问题1．可靠性问题（寿命和稳定性）（1）国产元件质量差，不稳定；（2）设计水平低，系统不完善。
2．振动与噪音（1）系统中存在气体，没有排净。
（2）吸油管密封不好，吸进空气。
（3）系统压力高。
（4）管子管卡固定不合理。
（5）选用液压元件规格不合理，如小流量选用大通径的阀，产生低频振荡；系统压力在某一段产生共振。
3．效率问题液压系统的效率一般较低，只有80％左右或更低。
系统效率低的原因主要由于发热、漏油、回油背压大造成。
4．发热问题系统发热的原因主要由于节流调速、溢流阀溢流、系统中存在气体、回油背压大引起。
5．漏油问题（1）元件质量（包括液压件、密封件、管接头）不好，漏油。
（2）密封件形式是否合理，如单向密封、双向密封。
（3）管路的制作是否合理，管子憋劲。
（4）不正常振动引起管接头松动。
（5）液压元件连接螺钉的刚度不够，如国内叠加阀漏油。
（6）油路块、管接头加工精度不够，如密封槽尺寸不正确，光洁度、形位公差要求不合理，漏油。
6．维修问题维修难，主要原因：（1）设计考虑不周到，维修空间小，维修不便。
（2）要求维修工人技术水平高。
液压系统技术含量较高，要求工人技术水平高，出现故障，需要判断准确，不仅减少工作量，而且节约维修成本，因为液压系统充满了液压油，拆卸一次，必定要流出一些油，而这些油是不允许再加入系统中使用。
另外，拆卸过程有可能将脏东西带入系统，埋下事故隐患。
因此要求工人提高技术水平，判断正确非常必要。
7．液压系统的价格问题液压系统相对机械产品，元件制造精度高，因此成本高。
二．如何保证液压系统正常使用液压系统正常工作，需要满足以下条件：1．系统干净系统出现故障，70％都是由于系统中有脏东西如铁屑、焊渣、铁锈、漆皮等引起。
例如，这类污染物，如果堵住溢流阀中的小孔（0。
2mm）就建立不了压力；如果卡在方向阀阀芯，就导致不能换向，功能不对；如果堵住柱塞泵滑靴的小孔，就产生干摩擦，损坏泵。
液压系统的性能分析与优化设计
液压系统的性能分析与优化设计第一章：引言液压系统是一种广泛应用于各种工程领域的动力传动系统，其性能的稳定与优化设计对于工程设备的高效运行起着至关重要的作用。
本章将介绍液压系统的基本概念和组成部分，并对液压系统性能分析与优化设计的重要性进行探讨。
第二章：液压系统性能分析2.1 压力性能分析液压系统的压力性能是指系统中流体的压力表现以及对外部负载的响应能力。
通过对液压系统的压力波动、系统稳态压力、压力传输损失等参数进行测试和监测，可以评估系统的压力性能，并对不足之处进行分析。
2.2 流量性能分析液压系统的流量性能是指系统中流体的流动能力和流量均衡能力。
通过测量系统的流量波动、系统流量损失、阀门开启时间等参数，可以分析系统的流量性能，判断是否需要进行优化设计。
2.3 效率性能分析液压系统的效率性能是指系统中能量的转换效率和功率输出的能力。
通过测量系统的泄漏流量、能量损失、功率输出等参数，并进行能量平衡计算，可以分析系统的效率性能，并提出优化设计的建议。
第三章：液压系统优化设计3.1 结构设计优化液压系统的结构设计是指通过调整液压元件的布置和连接方式，以及优化管道系统和液压容器的设计，来提高系统的稳定性和可靠性。
根据系统的工作特点和要求，采用合适的液压元件和元件组合，优化系统结构，可有效降低系统的能量损失和压力波动。
3.2 控制策略优化液压系统的控制策略是指通过调整液压阀门和控制元件的参数，以及优化控制算法和系统的反馈机制，来提高系统的响应速度和控制精度。
采用先进的控制技术，如模糊控制、PID控制等，可以实现对液压系统的精确控制，提高系统的性能和效率。
3.3 液压流体优化液压系统的流体是其正常运行所必需的介质，其性能直接影响着系统的稳定性和性能。
通过优化选用合适的液压油和添加剂，调整油的黏度和温度，可以提高液压系统的润滑效果和密封性能，延长系统的使用寿命。
第四章：案例分析本章将介绍一个实际的液压系统案例，通过对该系统的性能分析和优化设计，展示了如何提高液压系统的效率和性能，实现高效运行和节能减排的目标。
工程机械液压系统可靠性分析
工 程 技 术50科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N液压技术在工程机械中已经得到广泛的应用,但是在应用中除了会有更高的效率外,还会存在一些问题。
最主要的就是故障诊断难度大,降低系统运行可靠性,进而会对工程机械运行效果产生不良影响。
想要确保工程机械可以在特定条件下长期有效运行,减少故障出现的概率,就必须要做好对系统可靠性的研究,采取措施来提高系统运行综合效果。
1 工程机械液压系统故障分析工程机械液压系统在应用过程中,一旦出现故障在诊断方面会存在较大难度,这样以提高系统运行效果为目的,就需要从设计、生产、调试以及运行等环节进行研究,提高系统运行的可靠性,降低故障发生概率。
通过提高液压系统可靠性,便可以避免后期故障发生后的诊断与处理,减少工作量与管理难度。
工程机械液压系统常见故障按照发生方式不同主要可以分为4类,即先天性故障、后天性故障、突发故障以及渐发故障。
其中先天性故障即因为液压系统存在设计缺陷与结构缺陷;后天性故障即系统使用方式不对,或者实际不满足运行条件;突发故障则大多是因为元件损坏造成;渐发故障是因为构件服务寿命到期,而渐渐出现故障[1]。
从系统可靠性角度分析,对系统进行优化,来克服系统设计阶段存在的问题,然后通过规范操作,便可以确保工程机械液压系统的正常运行。
2 工程机械液压系统可靠性分析对于大多数工程机械液压系统来说,其均为可维修系统,因此在对其进行可靠性设计时,用从广义可靠性角度分析,即设计内容包括机械系统整个寿命期,包括可靠性与维修性。
有效度为衡量广义可靠性的尺度,即在规定条件内使用时,某时刻t具有或维持其功能的概率,记为A(t)或者A,为时间函数。
其中,又可以分为瞬时有效度、稳态有效度与平均有效度,一般提高液压系统可靠性,主要目的就是产品长时间使用有效度,则可用公式表达:A=t b /t b +t t ,其中t b 表示平均无故障工作时间,t t 表示平均修理时间[2]。
液压系统设计可行性分析
液压系统设计可行性分析引言液压系统在工业应用中广泛使用，其在机械、航空航天、冶金等领域起着重要的作用。
在液压系统设计阶段，进行可行性分析对于确保系统的性能、安全和可靠性至关重要。
本文将对液压系统设计的可行性进行分析。
设计目标在进行液压系统设计可行性分析之前，首先需要明确设计目标。
设计目标应包括系统的工作压力、流量要求、控制精度以及相应的安全性要求等。
明确设计目标对于后续的分析和评估工作至关重要。
技术可行性分析技术可行性分析是液压系统设计的重要环节。
该分析通过评估所选液压元件的适用性和可靠性，以确定系统是否能够满足设计要求。
技术可行性分析应包括以下几个方面：1. 液压元件的选型：根据设计要求和性能指标，在不同的厂家和型号中选择合适的液压元件，如泵、阀门、缸体等。
要考虑元件的工作压力、流量、密封性能、温度适应性等因素。
2. 系统的可控性：液压系统设计所要求的控制精度和响应速度，需要评估液压元件在不同工况下的动态特性，确保系统的可控性。
3. 安全性评估：液压系统在运行过程中，存在一定的安全风险，例如泄漏、冲击、爆炸等。
通过评估液压元件的安全性能，确定系统在正常和异常工况下是否满足安全要求。
经济可行性分析经济可行性分析是液压系统设计过程中不能忽视的一环。
液压系统的设计和制造需要一定的投入，因此需要评估设计与制造的成本是否可接受。
经济可行性分析主要包括以下几个方面：1. 设备成本评估：液压系统设计需要购买液压元件、管路、附件等，需要评估这些成本是否在预算范围内。
2. 运行成本评估：液压系统在运行过程中需要消耗液压油和能源，需要评估运行成本是否可接受。
3. 维护成本评估：液压系统需要定期维护和检修，需要评估维护成本是否可接受。
4. 寿命周期成本评估：液压系统的设计寿命需要评估和预测，通过计算寿命周期成本，评估系统投资回报率。
环境可行性分析环境可行性分析是对液压系统设计所涉及的环境因素进行评估和考虑。
液压系统在使用过程中可能会产生噪音、振动和污染等，对环境造成一定的影响。
工程机械液压系统可靠性分析
工程机械液压系统可靠性分析工程机械是现代化建设的重要工具，液压系统更是机械各部分之间协调运转的关键要素。
为了保证工程机械的正常运转和生产安全，液压系统的可靠性显得尤为重要。
本文将从可靠性理论出发，分析工程机械液压系统的可靠性，并提出相关建议。
一、液压系统可靠性分析（一）故障分类液压系统故障的种类很多，不能一一列举。
但归纳起来大致有以下几种：1.系统压力过高或过低2.系统压力源不稳定3.元件内部损坏导致液压油泄漏4.导管接头松动、接头老化5.执行机构失灵、接口故障6.水分和杂质引起液压元件损坏7.密封元件老化、磨损8.油液变质、污染（二）可靠性参数的确定为了进行可靠性分析，需要选择可靠性参数。
可靠性参数的选择应根据实际情况来定，常用的参数有故障率、失效率、平均失效时间、平均修复时间等，其中“平均失效时间”（MTTF）反映系统的运行稳定性，“失效率”（λ）反映系统的故障情况，这些参数的测定需要大量的实验数据。
如果不存在相关实验数据可以通过模拟数值计算的方式得到。
（三）可靠性失效模式可靠性分析中还需明确系统的失效模式，找出失效原因，掌握失效规律，从而更好地提高系统可靠性。
例如，由于液压油品质不佳或油路设计不合理，或者是粗心大意没有检查油路密封情况，导致系统在使用过程中的油路压力过高，造成压力管道破裂，从而使液压系统失效。
（四）可靠性分析方法1.故障树分析法故障树分析法（FTA）是可靠性分析方法的一种。
它将各种故障分为基础事故、联合事故和故障发生组合，再通过计算每一个方法的概率，可以得出系统可靠性。
2.失效模式和影响分析法失效模式和影响分析法（FMEA）是一种分析故障模式和影响的管理设计工具。
通过对各种失效模式的分析，识别并解决问题，以提高系统可靠性。
（五）分析结果和建议通过以上可靠性分析，可以得到液压系统的可靠性参数，明确系统的失效模式和影响因素。
然后针对性地提出改善液压系统可靠性及防范系统故障的对策：1.合理选用液压油2.缩短机器运行时间，控制油温3.做好管路维护4.增加检查频率，提高执行元件性能5.制定明确操作规程6.加强工作人员培训二、结论液压系统可靠性分析是制造业非常重要的一项工作，有了系统完整的可靠性分析，才能花费更少的时间和资源，制定更准确的可靠性改进和管理方案，从而达到提高液压系统可靠性和工作效率的最终目的。
液压系统的工作性能分析与优化
液压系统的工作性能分析与优化液压系统是一种基于流体力学原理的动力传动系统，广泛应用于工程机械、冶金设备、船舶、航空航天等领域。
液压系统通过控制液体的流动和液压传动来完成各种机械运动和工作任务。
本文将从液压系统的工作原理、性能分析和优化等方面进行探讨。
一、液压系统的工作原理液压系统由液压泵、执行元件、控制元件、辅助元件等组成。
液压泵将机械能转化为液压能，通过液压传动介质（液压油）进行能量传递。
执行元件包括液压缸和液压马达，用于实现机械运动。
控制元件主要包括液控阀门和电磁阀等，实现对液压系统各部件的控制和调节。
辅助元件主要包括油箱、油滤器、冷却器等。
液压系统的工作原理是通过液体在系统内的流动和压力传递来实现力量和运动的转换。
当驱动液压泵工作时，液压泵的进口吸油，形成负压，使油从油箱中被吸入液压泵。
当液压泵的排液口压力大于油缸或油马达的工作压力时，液体被泵送到液压缸或液压马达中，推动执行元件完成工作任务。
液压泵将液压油压力转化为机械能，实现动力传递。
二、液压系统的性能分析液压系统的性能分析是评估系统工作稳定性、效率和可靠性的重要手段。
下面将从四个方面对液压系统的性能进行分析。
1. 工作稳定性液压系统的工作稳定性是系统能否保持稳定工作状态的能力。
液压系统中液体的流动和压力传递是通过液控阀门和电磁阀等控制元件进行调节的，因此调节元件的稳定性对系统的工作稳定性至关重要。
此外，液压系统的工作温度、油液的清洁度和密封性等也会影响系统的工作稳定性。
2. 能量转化效率液压系统的能量转化效率是指液压系统从输入能量到输出能量的转化效率。
能量转化效率主要受到液压元件的摩擦损失、泄漏损失和流体缓冲损失的影响。
减小液压元件的摩擦、提高密封性和加强液压油的冷却可以有效提高系统的能量转化效率。
3. 调节性能调节性能是指液压系统对于外部载荷和工况的自适应能力。
液压系统通过液控阀门和电磁阀等控制元件来实现对系统的调节和控制，因此，这些控制元件的灵敏度、稳定性和可靠性直接影响系统的调节性能。
系统可靠性设计中的故障树分析案例分享
系统可靠性设计中的故障树分析案例分享在工程设计领域，系统可靠性是一个至关重要的问题。
无论是在航天航空、汽车工业、电力系统还是医疗设备等领域，系统的可靠性设计都是至关重要的。
而在系统可靠性设计中，故障树分析是一个被广泛应用的方法，它可以帮助工程师们找出系统中的潜在故障原因，进而制定相应的改进措施。
故障树分析是一种定量分析方法，它可以用来分析系统中可能导致故障的各种原因，并将这些原因按照逻辑关系组合成一棵“树”，从而找出系统发生故障的概率。
下面，我们将通过一个案例来具体了解故障树分析在系统可靠性设计中的应用。
案例：飞机液压系统故障树分析假设我们需要对一架飞机的液压系统进行可靠性分析，我们首先需要确定故障树的顶事件，即飞机液压系统发生故障。
然后，我们可以根据该事件下可能的导致原因进行分类，并逐步构建故障树。
首先，我们可以将导致液压系统故障的可能原因分为两类：机械故障和操作失误。
而对于机械故障而言，可能的原因包括液压泵故障、液压管路泄漏、液压油温过高等；而对于操作失误而言，可能的原因包括操作人员疏忽、操作程序错误等。
接下来，我们可以进一步对每个可能原因进行细分。
以液压泵故障为例，可能的原因包括液压泵内部零部件损坏、液压泵密封圈老化等。
而对于操作人员疏忽而言，可能的原因包括操作手册不清晰、操作人员疲劳等。
通过不断地细分，我们最终可以构建出一棵完整的故障树，从而找出导致飞机液压系统故障的各种可能原因，并计算出各个原因发生的概率。
通过这种方法，我们可以有针对性地对系统进行改进，提高飞机液压系统的可靠性。
除了飞机液压系统，故障树分析在其他系统设计中也有着广泛的应用。
比如在汽车工业中，可以通过故障树分析来找出可能导致汽车刹车系统故障的原因；在电力系统领域，可以通过故障树分析来找出可能导致输电线路故障的原因。
通过这种方法，工程师们可以更好地理解系统的脆弱环节，从而有针对性地进行改进和优化。
然而，值得注意的是，故障树分析作为一种定量分析方法，其结果往往受到输入参数的影响。
液压阀件可靠性分析与优化设计
液压阀件可靠性分析与优化设计液压系统是工业生产中的重要组成部分，而液压阀件作为液压系统的关键组件之一，对系统的可靠运行具有至关重要的作用。
因此，液压阀件的可靠性分析与优化设计显得尤为重要。
一、可靠性分析1. 可靠性的定义与指标在液压阀件的可靠性分析中，可靠性可被定义为液压阀件在特定使用条件下，在一定的时间内能够正常工作的概率。
常用的可靠性指标包括故障率、平均寿命、可靠度等。
2. 可靠性评估方法可靠性评估方法用于评估液压阀件的可靠性水平，常见的方法包括可靠性增长曲线方法、失效率分析法、故障类型分析法等。
通过这些方法，可以确定液压阀件故障的主要原因，为优化设计提供参考依据。
3. 可靠性测试与数据分析为了验证可靠性模型的准确性，需要进行可靠性测试，并通过数据分析来评估液压阀件的可靠性。
测试内容涵盖静态性能、动态性能、耐久性能等方面，数据分析包括统计分析、生存分析、可靠性回溯分析等。
4. 故障模式与原因分析通过对液压阀件的故障模式与原因进行分析，可确定引起故障的主要因素，如材料强度不足、密封件老化、加工精度不精确等。
通过分析得出的结果，可以进行针对性的优化设计，提高液压阀件的可靠性。
二、优化设计1. 材料选择与工艺改进在液压阀件的设计中，材料的选择起到了至关重要的作用。
根据液压阀件的工作条件和要求，选择适合的材料，保证其强度、硬度、耐磨性等性能。
同时，通过改进相应的工艺流程，提高液压阀件的制造精度与质量稳定性。
2. 密封技术的改进液压阀件的可靠性与密封技术密切相关。
采用适当的密封材料和密封结构，加强液压阀件的密封效果，避免泄漏问题的发生。
此外，还可以采用液压阀件自身的压力将密封面加压，提高密封效果，确保液压系统的可靠运行。
3. 结构与模型优化通过对液压阀件的结构进行优化，可以降低阀门的整体重量，减小流通阻力，提高系统的响应速度。
同时，通过建立数学模型，进行数值仿真分析，研究阀门内部的流动特性与受力状态，为优化设计提供理论基础。
机械设计中的可靠性分析与评估
机械设计中的可靠性分析与评估在现代工业领域中，机械设计是一个至关重要的环节。
而在机械设计过程中，可靠性分析与评估更是不可或缺的一部分。
可靠性不仅关系到机械设备的正常运行和使用寿命，还直接影响到生产效率、产品质量以及用户的满意度。
首先，我们来理解一下什么是机械设计中的可靠性。
简单来说，可靠性就是指机械设备在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
这里的“规定条件”包括工作环境、载荷情况、操作方式等；“规定时间”则是根据设备的预期使用年限或工作周期来确定；“规定功能”则是设备设计时所赋予的各种性能和任务。
可靠性分析在机械设计中的重要性不言而喻。
它能够帮助设计师在设计阶段就预见到可能出现的故障和问题，并采取相应的措施进行预防和改进。
通过可靠性分析，可以有效地降低设备的故障率，提高设备的稳定性和可靠性，减少维修成本和停机时间，从而为企业带来显著的经济效益。
那么，在机械设计中如何进行可靠性分析呢？常见的方法包括故障模式及影响分析（FMEA）、故障树分析（FTA）、可靠性预计等。
故障模式及影响分析（FMEA）是一种自下而上的分析方法。
它通过对系统中各个零部件可能出现的故障模式进行分析，评估每种故障模式对系统的影响程度，并根据评估结果制定相应的改进措施。
例如，在汽车发动机的设计中，通过 FMEA 可以分析出活塞、连杆、曲轴等零部件可能出现的磨损、断裂等故障模式，以及这些故障对发动机性能的影响，从而在设计阶段就选择合适的材料、优化结构设计，以提高发动机的可靠性。
故障树分析（FTA）则是一种自上而下的分析方法。
它从系统可能出现的故障（顶事件）开始，逐步分析导致故障发生的各种原因（中间事件和底事件），并建立起故障树模型。
通过对故障树的定性和定量分析，可以确定系统的薄弱环节，为提高系统的可靠性提供依据。
比如，对于飞机起落架系统的可靠性分析，可以以起落架无法正常放下这一顶事件为起点，构建故障树，分析诸如液压系统故障、机械结构损坏等原因，从而有针对性地进行改进和优化。
小型液压机的液压系统设计解析
小型液压机的液压系统设计解析1. 引言液压系统在各种工程机械和工业设备中得到了广泛应用，其优点在于能够实现精确的力量传递和控制。
小型液压机作为其中的一种应用，其液压系统设计的要求同样遵循液压系统设计的基本原则和规律。
本文将详细解析小型液压机的液压系统设计要点。
2. 液压系统设计原则2.1 系统安全性在设计小型液压机液压系统时，首先要确保系统运行的安全性。
这包括：- 系统压力设计要合理，确保在正常工作和意外情况下的安全性；- 要有完善的安全保护措施，如压力继电器、溢流阀等；- 系统中的所有元件应符合国家或行业的安全标准和规定。
2.2 系统可靠性系统可靠性是液压系统设计的重要指标，主要包括：- 系统元件的选择应保证其在规定的工作条件下能够稳定运行；- 系统应具备足够的抗干扰能力，以适应不同的环境条件；- 系统的设计寿命应满足使用要求，减少维修和更换的频率。
2.3 系统经济性在保证安全和可靠的前提下，液压系统设计还应考虑经济性：- 系统应尽量简化，减少不必要的元件和管路，以降低成本；- 应选择性价比高的元件，以降低系统的整体成本；- 设计应考虑运行和维护成本，以提高系统的经济性。
3. 液压系统设计要点3.1 液压泵的选择液压泵是液压系统的动力源，其选择应考虑以下因素：- 泵的类型和数量应满足系统的工作压力和流量的要求；- 泵的效率和能耗应满足系统的经济性要求；- 泵的安装方式和维护要求应满足使用条件。
3.2 液压缸的选择液压缸是液压系统的执行器，其选择应考虑以下因素：- 液压缸的类型和规格应满足系统的工作压力和行程的要求；- 液压缸的安装方式和连接方式应满足使用条件；- 液压缸的密封性能应满足系统的可靠性要求。
3.3 控制元件的选择控制元件是液压系统的指挥中心，其选择应考虑以下因素：- 控制元件的类型和功能应满足系统控制要求；- 控制元件的安装方式和连接方式应满足使用条件；- 控制元件的性能和可靠性应满足系统的可靠性要求。
液压设计需求分析报告
液压设计需求分析报告液压系统设计需求分析报告一、引言液压系统是一种通过液体来传递能量和控制机械运动的系统。
液压系统广泛应用于工业生产和工程机械领域，具有功率密度高、传递效率高、控制精度高等优点。
为了满足实际工作条件下的需求，本报告将对液压系统设计的需求进行分析。
二、设计目标本次液压系统设计的目标是实现流体的传递和控制功能，并满足以下要求：1. 系统可靠性高：液压系统应具有稳定可靠、不易故障、不易泄漏的特点，确保设备在长期使用中的正常运行。
2. 效率高：液压系统应具备高效能、低能耗的特点，尽量减少能源资源的浪费。
3. 控制精度高：液压系统应能够精确控制动作的速度、力量和位置，满足工程机械对于运动控制的要求。
4. 结构紧凑：液压系统应尽可能减少体积和重量，提高系统的动态响应速度和运动灵活性。
5. 维护便捷：液压系统应易于维护和修理，可快速更换损坏的部件，减少机器停工时间。
三、系统需求分析1. 功率需求：根据所需的工作负荷、运动速度和工作周期，确定液压系统的功率需求。
液压泵和执行元件的选型应满足功率的需求。
2. 流量需求：根据工作负荷和动作速度的要求，确定液压系统的流量需求。
合理选择液压泵和阀门的流量参数，以保证系统的平稳运行。
3. 压力需求：根据工作负荷和所需的动作力量确定液压系统的压力需求。
液压泵和执行元件的选型应满足压力的需求，同时要保证系统的安全性能。
4. 控制需求：根据工程机械的运动控制要求，选择合适的液压阀门和执行元件，实现对动作速度、力量和位置等的精确控制。
5. 环境适应性：考虑液压系统在不同环境下的工作条件，选用适合的密封材料和液压油，以确保系统的正常运行。
6. 结构设计：选择合适的液压元件和管路布局，保证系统的结构紧凑和尺寸合理。
7. 安全保护：设计合理的安全保护装置，如溢流阀、过载保护阀等，以保证系统和人身安全。
四、设计方法1. 根据液压系统的性能需求，合理选择液压元件和管路布局。
液压系统的可靠性分析及应用研究
液压系统的可靠性分析及应用研究液压系统是机械系统的常见组成部分。
它的基本原理是利用压力将液体传递到各个部件，驱动机械工作。
液压系统广泛应用于工业、航天、军事、医疗等领域，因为它们具有输出力大、速度快、稳定性好等诸多优点。
但在实际应用中，液压系统的可靠性问题也是不能忽视的。
液压系统的可靠性可靠性是指系统在一定时间内保持正常运行的概率。
液压系统的可靠性对于各个领域的应用而言都是至关重要的。
发生液压系统故障可能会导致伤害或设备损坏，这些都会带来高额的维修和更换成本。
因此，正确评估液压系统的可靠性显得非常必要。
对液压系统的可靠性进行评估需要考虑许多因素，包括系统的设计、制造、使用环境等。
在设计时，应使用优质组件、正确的布局和合理的尺寸设计。
在制造过程中，应使用高质量零部件，并遵守相关标准和规定。
在使用过程中，应注意液体的清洗和更换，检查元件的磨损和松动等问题。
应用液压系统的可靠性研究应用液压系统的可靠性研究有助于帮助我们更好地理解液压系统，并为工程实践提供必要的指导。
一些实际的例子如下：1. 飞机制动系统飞机制动系统是液压系统在航空领域中的重要应用。
因为停机所需的运动阻力很大，需要能产生很大的制动力。
制动系统液压元件是属于关键部件，故障会导致很大的飞行安全隐患。
因此，研究制动系统液压元件的可靠性至关重要。
2. 工业机械液压系统广泛应用于各种工业机械中，包括塑料注塑机、压铸机、压力机等。
在这些应用中，液压系统的可靠性会直接影响生产率和生产效率。
3. 油田开发油田开发需要使用许多液压系统来驱动各种机械设备，如钻机、压裂车等。
这些设备在异地采油操作，如果液压系统失效可能会导致生产停顿和成本损失。
结论液压系统的可靠性是大型机械系统中不可忽视的一部分。
它需要各种组件的有效结合并运作，遵守相关规定和标准。
对于各种应用而言，都应该尽可能地评估其可靠性并采取相应的改进措施，以确保其正常运行并避免故障的发生。
挖掘机液压系统优化设计研究
挖掘机液压系统优化设计研究挖掘机作为一种常用的工程机械，应用广泛。
然而，其液压系统有时候会出现一些问题，如管路震动、泄漏、温度过高等，这些问题不仅影响了设备的正常运作，而且可能带来一些安全问题。
因此，挖掘机液压系统的优化设计研究具有重要的意义。
一、液压系统的作用及结构液压系统是指利用液体为工作介质的能源传输和控制系统。
挖掘机的液压系统主要由液压泵、液压油箱、液压马达、液压缸、油管、液压控制阀等组成。
其作用是将液体能量转换成机械能量，使挖掘机各部件实现工作，同时控制机械臂、斗杆和铲斗等部件的运动，从而实现挖掘、移动和装载等操作，提高工作效率。
二、液压系统优化设计的方法和途径1.选择合适的液压元件液压系统的优化设计首先应该选择合适的液压元件，例如，合适的液压泵、液压马达、液压缸、液压控制阀等。
这些元件的选择应考虑其性能、质量和价格等因素，确保满足挖掘机工作的需要，并且具有较高的工作可靠性。
2.设计合理的管路系统管路系统设计合理与否关系到液压系统的正常工作和性能表现。
合理的管路系统能够减小管路震动和泄漏，保障液压系统的正常运作，并提高液压系统的工作效率。
因此，在液压系统优化设计中，应该注重管路的布置、孔径、长度和材质的选择等方面。
3.合理的液压油选择液压油在液压系统中起重要作用。
合理的液压油选择能够确保液压系统的正常工作，减少液压系统的磨损和腐蚀，并延长液压元件的使用寿命。
因此，在液压系统的优化设计中，应注意选择合适的液压油，并根据液压系统的工作情况进行对油的更换和清洗。
4.合理的系统控制方式液压系统的控制方式直接影响到装载机的操作和维修。
故，为了保障装载机的安全性，应注意液压系统的控制方式的合理性。
三、液压系统优化设计的效果经过液压系统的优化设计，能够大大提高挖掘机的工作效率，并降低了设备的维护成本。
其效果还可以体现在以下几个方面：1.减小管路震动和泄漏液压系统的优化设计能够减小管路震动和泄漏，保障液压系统的正常运作，并提高液压系统的工作效率，从而降低了设备的维护成本。
液压元件的可靠性以及灵敏度分析
液压元件的可靠性以及灵敏度分析一、机械可靠性灵敏度分析的研究状况在进行机械结构和系统的可靠性设计与分析时，因为各种因素影响结构系统可靠性（或失效）的程度不同，所以研究机械结构系统的可靠性灵敏度极具价值。
机械结构系统的可靠性灵敏度分析，是在可靠性设计和分析基础上进行灵敏度分析，可以反映每个设计参数影响机械结构系统可靠性（或失效）的程度，即敏感性。
通过在可靠性设计与分析的基础上的可靠性灵敏度分析获取结构系统的基本随机变量的分布参数（如：物理、尺寸、载荷等参数的数字特征量）影响可靠性（或失效）的动态量化关系。
若机械结构系统可靠性（或失效）受一些因素的影响显著，那么在设计和制造过程中严格控制它们的变化，使其变化较小以保证机械结构系统具有足够的可靠性；反之，若机械结构和系统的可靠性（或失效）受一些因素的影响不显著，那么将它们视为确定量值进行可靠性分析与设计，以降低分析和设计的复杂程度。
因此对这种机械结构系统的随机参数影响可靠性程度进行分析和研究时，提出用以计算设计参数变化的可靠性灵敏度分析方法是必要和有效的，为实际工程设计、制造、使用和评估提供合理的理论和技术支撑。
二、液压元件和系统的可靠性研究现状液压技术和装置自19世纪诞生以来，得到了不断的发展和完善，已经成为世界各国多种工业领域的关键技术之一，液压元件和系统的可靠性也成为保障机械产品质量的关键核心因素之一。
由于液压元件与系统的失效模式多样与失效机理复杂，因此液压元件与系统的特殊性和复杂性在液压可靠性的理论技术研究中要予以充分体现，液压元件与系统的特点主要体现在：①在现有的机械设备之中，液压装置的故障（或失效）率通常很高；②液压装置有参数可测量性差、动力传递封闭、故障（或失效）机理多样和复杂等许多问题；③比例伺服阀、优良效能液压泵等高性能的液压元件和系统的技术还需发展和完善。
因此关于液压元件与系统的可靠性研究就显得更为重要。
目前液压元件和系统的可靠性研究基本上可以分为三大类：①建立液压元件和系统的可靠性模型并进行可靠性分析和设计，将液压产品的研发与可靠性设计有机地结合起来，估计或预测液压元件和系统的安全与失效状态，预估和评价液压产品的可靠性水平，发现和排除设计的薄弱环节，从根本上提高液压元件和系统的固有可靠性；②探索和分析液压元件和系统的故障/失效机理，寻找液压元件和系统的可靠性低的原因，并采取有效手段对设计和制造的缺陷进行修改，改进和消除产品的薄弱环节，使液压元件和系统的固有可靠性得以增长；③对既有的液压元件和系统进行可靠性试验，并应用概率统计理论对试验结果进行统计分析，对液压元件和系统的可靠性进行估计和预测。
液压系统的可靠性分析与优化设计
液压系统的可靠性分析与优化设计液压系统是工业中常见的传动系统之一，其使用广泛，具有传动效率高、传递能力强、结构简单等优点。
液压系统的可靠性是关系到整个工业生产线运作的重要因素之一，因此，通过对液压系统的可靠性进行分析和优化设计，可以有效提高整个生产线的工作效率和稳定性。
一、液压系统的可靠性分析液压系统的可靠性是指在规定的条件下，液压系统连续运行的时间。
液压系统的可靠性与该系统的结构、设计参数、质量、工况及运维等多个方面有关。
1.系统结构液压系统结构的合理性是决定其可靠性的重要因素之一。
液压系统的结构合理性表现在以下方面：（1）系统结构简单，易于操作和维护；（2）系统连接件数量少，连接方式可靠；（3）系统中的元器件结构紧凑，防尘、防水、防潮等维护措施得当；（4）系统配有过载保护、过压保护、过流保护等保护装置，能够承受与其设计负荷相符合的高负荷工况。
2.设计参数设计参数的合理性对液压系统的可靠性也有很大影响。
设计参数的合理性体现在以下几个方面：（1）工作压力的选择：设计应考虑系统的最大压力、工作压力等；（2）流量设计：液压系统的流量设计应该保证其系统的正常工作；（3）系统容积：液压系统容积和缸径等设计要符合要求，且不得过大；（4）系统元器件布局：元器件布局的合理性对系统性能影响很大，不当的布局不仅影响流体流动，也会导致系统能量损失增加、成本提高、易磨损等问题。
3.质量液压系统各零部件的质量、材料和制造工艺直接影响系统的可靠性和寿命。
首先要保证选用的零部件是卓越的，以便在恶劣的工作环境下能够正常工作；其次要保证制作工艺和安装质量好，从而保证系统的可靠性提高。
4.工作环境工作环境是液压系统可靠性的重要因素之一。
在某些恶劣环境下，机器和元器件容易受到腐蚀、磨损，影响其可靠性，甚至短期内导致系统故障。
因此，应对液压系统工作环境做好充足的保护，包括遮阳、防尘、隔水等。
二、液压系统的优化设计在了解液压系统可靠性因素的前提下，对液压系统进行优化设计可以进一步提高系统的可靠性和稳定性。
液压挖掘机液压系统的设计要求分析
液压挖掘机液压系统的设计要求分析摘要：本文通过列举单斗大型液压挖掘机的工作原理，来对液压挖掘机液压系统设计的性能要求进行动力系统、机械系统、液压系统、控制系统的分析来进行液压挖掘机液压系统设计的调速性、操作性、节能性、安全性及其其它性能的要求进行分析。
关键词：液压系统；液压挖掘机；工作性能1.引言随着社会经济飞速的发展，各个行业取得显著的进步，各个行业对挖掘机机械的应用逐渐普遍。
[1]挖掘机，作为一种专门用来进行挖掘矿岩用的专用挖掘机械。
它主要用途是用铲斗齿的刀刃来切削整个采场内部的矿岩并将其全部装入铲斗内，整个矿岩装满后即可通过提升回转带动起铲斗并通过回转完成挖掘目的。
而液压动力挖掘机由于在液压动力装置和液压工作传动装置之间分别采用较为容积式的的液压动力传动，靠着对液体的流动压力更加能效地进行液压工作。
2.液压挖掘机作原理挖掘机的液压系统也是由许多基本回路构成，包括限压回路、卸荷回路、缓冲回路、行走限速回路、直线行走回路、节流调速回路等。
将这些回路通过串并联，再添加一些辅助回路，就能构成复杂的挖掘机液压系统。
[2]以一台单斗大型液压液力挖掘机来作为举例，单斗大型液压液力挖掘机主要是一台装有一只液力铲斗并同时采用一台液压液力传动系统进行液力挖掘装卸作业的一种机械。
单斗反铲挖掘机工作装置主要由动臂、斗杆、斗杆油缸、铲斗、铲斗油缸、摇臂、连杆、销轴等组成斗杆铰与动臂的一端连接，斗杆油缸控制斗杆和动臂的运动角度。
斗杆油缸伸缩带动斗杆绕动臂上铰点运动。
铲斗与斗杆一端以铰接方式连接，铲斗油缸伸缩运动时带动铲斗进行转动。
液压传动挖掘机系统可以细分为：机械动力系统、机械系统、液压传动系统、控制传动系统。
液压传动挖掘机系统作为一个有机的整体，其机械性能的整体优劣不仅与内部工作传动装置内部机械以及零部件本身性能优劣有关，还与内部液压传动系统、控制器等系统设备性能优劣有关。
（1）动力系统挖掘机负荷倾斜移动工作的主要运行性能物理特点之一也就是由于工作期和环境物理条件由于温度大和季节移动变化大，灰尘以及其他污物经常堆积的比较多，负荷移动强度季节变化大，经常需要进行各种倾斜大和移动大的工作，维护期和运行环境条件差。
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降额设计就是有意识地降低某些元器件的使用 规范，令其在低于其额定工况的条件下工作，可有 效地降低其失效概率，从而使整个系统有更高的可 靠度。
容差设计是通过合理选择工作点等办法，使元 器件输出性能波动在允许范围之内，即通过控制影 响大的主要误差因素本身的波动来改善系统的工作 可靠性。
教研室
邮
编：３００１６１
—５１—
万方数据
工程机械液压系统可靠性设计分析
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
郭研， 王海兰， 陶新良 郭研(长安大学)， 王海兰,陶新良(军事交通学院)
起重运输机械 HOISTING AND CONVEYING MACHINERY 2006(4) 1次
参考文献(2条)
1.鲁建平 液压系统广义可靠性设计[期刊论文]-机床与液压 2002(04) 2.张镇 军事装备系统可靠性设计分析[期刊论文]-后勤工程学院学报 2004(01)
引证文献(1条)
1.郭雄华.韩慧仙.曹显利 工程机械液压系统可靠性分析[期刊论文]-制造业自动化 2010(5)
本文链接：/Periodical_qzysjx200604017.aspx
具体措施。
关键词：液压系统；可靠性；工程机械
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｏｓｔ ｏｆ ｗｏｒｋｉｎｇ ａｔｔａｃｈｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ａｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ
ｍａｃｈｉｎｅｒｙ．Ｔｈｉｓ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｏｆ ｕｔｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｔｏ ｒｅｌｉａｂａｉｔｙ ｏｆ ｗｈｏｌｅ
（７）维修安全陛设计。在系统中存在危险因素 的部位均应有安全保护装置和措施，并在相应位置 设明显的警告标志。比如汽车起重机；
（８）维修工具标准化、通用化。这一点对于提 高维修工作效率也有很重要的意义。
４结束语
（１）在工程机械液压系统设计中，采用串联方
式结构简单，但可靠性差。采用并联设计方式，可
靠性好，但结构复杂，费用高。而对可靠性模型进
方案设计是提高系统固有可靠性的关键阶段。 这是由于系统在满足功能要求的前提下，方案拟定 阶段最便于设计者充分发挥主观能动作用，使系统 组成最简单，其冗余、安全、抗干扰设计措施最完 善。这些都是保证系统可靠运行最敏感的决定性因 素。可从以下方面着手：
（１）设法用最少元器件、最简单的方法来实现 系统全部功能要求。
Ｃ，＝１一Ⅱ１１一Ｃｅｉ］
ｉ＝１
《起重运输机械》
２００６（４）
誊摊 ｒ＿臣矿 卜［哥叫…。 Ｌ叫部件ｎ卜一
图２并联模型
随着并联子系统的增多，各子系统对提高系统 可靠性的贡献程度下降，所以一般只采用２个并联 或３个并联来提高可靠性。
目前，大部分工程机械采用串并联设计方式， 在重要的子系统采用具有相同功能的几部分，避免 一部分失效而使整个系统失效。
重运输机械，１９９７（１）
《起重运输机械》 ２００６【４）
作 者：程相文
地 址：河北省唐山市新华西道４６号河北理工大学机械
工程学院
邮
编：０６３００９
－－－－——４９·－－－——
万方数据
因此有效度亦可用下式表达
Ａ＝／羔１ 十 Ａ
由此可以看出，增大有效度的途径有二：降低 故障率或提高维修率，也就是要在提高产品的可靠 度和维修度两方面下功夫。
（１）多选用互换性好的标准化零部件； （２）系统拆装方便。各部件均应易于拆装，装 配配对处应易于识别； （３）进行可达性设计。易于出故障的部位附 近，应有足够的检测空间和维修空间；维修某一部 《起重运输机械》 ２００６（４）
件时，最好能不拆或少拆其他零部件； （４）提高系统故障的可检测性。设计时应进行
工程机械液压系统可靠性设计分析
长安大学 郭研军事交通学院王海兰陶新良
摘要：现代工程机械的主要工作装置大多采用液压控制技术实现，因此液压系统的可靠性往往对整机的
可靠性产生很大的影响。利用系统工程理论，分析了液压系统可靠性的几可靠性模型，为使系统具有高有效度，液压系统的可靠性设计和维修性设计应得以充分重视，并提出了
（２）人机工程设计。液压系统的失效有相当一 部分是人为差错造成的，而出现人为差错的主要原 因之一是系统设计不合理，因此进行人机工程设计 也是可靠性设计的重要内容之一。具体地说，就是 要根据人的生理、心理特点，合理设计液压系统的 信息显示器、控制器、作业空间及其他相关部位， 以保证所有的操作能迅速、准确地进行，尽可能减 小因人为差错而导致系统失效的概率。
—ｃｙｃｌｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ａ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｓｔｅｐ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｙｓｔｅｍ；ｒｅｌｉａｂｉｈｔｙ；ｃｏｎｓｌｘｕｅｆｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ
目前液压技术已在各类工程机械中广泛应用， 尤其出现了大量的全液压工程机械。因此液压系统 的可靠性往往对整机的可靠性产生很大的影响，要 求工程机械在特定的条件下长期存放和反复使用过 程中，不出故障或少出故障，处于正常的使用状 态，且能实现其预期效能。如何进一步提高工作装 置液压系统的可靠性水平是一个极具现实意义的课 题。
万方数据
排湿阀等，均为比较有效的措施。 （６）冗余设计。采用冗余设计，是为应付突发
故障，以延长系统工作寿命为目的的设计内容，对 于系统中薄弱环节和可靠度要求很高的环节，除考 虑增设冗余元器件或子系统的常规方法外，还可充 分发挥元件或回路本身的潜在功能，利用元件附属 功能储备或派生回路冗余储备的方法，保证系统在 １个或１个以上元器件失效时，仍能正常工作。 ２．２参数设计
行合理拟合，可以看出，串并联设计方式是提高工
程机械液压系统可靠性的最优方式。
（２）影响工程机械液压系统有效度的关键环节
是广义可靠性设计，欲使系统具有高有效度，可靠
性设计和维修性设计都应得到充分重视。盲目追求
系统的高可靠度是不可行、不经济的。
（３）运用可靠性设计方法，在研发和生产中对
工程机械系统各子系统和零部件的结构进行调整优
由于我们最关心的是产品长时间使用的有效 度，故最为常用的是稳态有效度，可用下式表达
“
ｉ瓦 ．
Ａ
２
式中 “——平均无故障工作时间 ￡。——平均修理时间
在很多情况下，产品的可靠度Ｒ（ｔ）和维修 度Ｍ（ｔ）服从指数分布，这时有以下２式成立
ｔｂ＝１／２
ｔｔ＝１／卢
式中Ａ——故障率 肚——修复率
阶振型反映机房水平及扭转振型。第４阶振型反映 ３张德文．大型装卸桥总体结构的有限元分析［Ｊ］．起重
（４）多采用可靠性好的标准化液压元件。只有 高可靠度的元件，才能组成高可靠度的系统。
图１串联模型 （５）设法提高系统密封性能和自动净化介质的 能力。经研究发现，液压系统７０％左右的故障是 由于介质污染而引起的，因此高可靠度的系统必有 较高的抗污染能力，选用密封性能好的元件、辅 件，采用先进介质过滤技术，安装油水分离装置、 一５０一
由于受技术水平和成本等因素限制，任何产品 的可靠度都不可能无止境地提高，液压系统自不例 外。要提高系统的有效度，切不可忽视维修性设 计。工程机械液压系统维修性设计的目的是在系统 设计过程中充分考虑维修的难易问题，设法使系统 发生故障后，便于查找、易于修复。具体而言，液 压系统维修性设计应涵盖以下几方面的内容：
（１）尽可能简化系统结构 设一个机械液压系统的可靠性框图（图１）是 由ｎ个子系统和部件组成的串联结构，第ｉ个子 系统和部件的可靠性记为ｃｅｉ，则系统的可靠性为
＿ｒ￥
Ｃ，＝【Ｊ（１一Ｃｅｉ）
ｉ＝１
串联系统的可靠性等于各子系统可靠性的乘 积，可见一个系统结构越简单，串联环节越少，其 可靠性必然越高。
设一个机械液压系统的可靠性框图（图２）是 由ｎ个子系统和部件组成的并联结构，第ｉ个子 系统和部件的可靠性记为ｃｅｉ，则系统的可靠性为
（３）安全设计。是指失电、过载、限压、限流 等等安全防范措施设计。
（４）抗干扰设计。是针对系统复杂的工作状态 和环境干扰而采取的防备措施设计。包括考虑负载 效应、环境防护等方面的外干扰，和考虑关联效 应、耦合效应影响的内干扰２个方面。尽量事先防 止它们的出现或影响，亦是抗干扰设计应包含的内 容。
３提高液压系统维修性设计方法
热设计。温升也是引起液压系统失效的重要原 因之一，在系统设计中，应采取控制系统温度的有 效措施，以防异常温升现象的出现，否则系统可靠 性难以达到较高水平。 ２．３结构设计
系统的可靠性依赖于各子系统和各构成部分的 可靠性。因此，要根据工程机械系统的结构，基于 每个子系统和部件的可靠性，求出系统的可靠性系 数，液压系统是总系统可靠性系数之一。
（２）应用先进设计理论。如应用应力一强度分 布干涉理论来设计一些零件的相关参数，可有效地 延缓疲劳失效的出现；应用油膜理论，使摩擦副中 形成较为理想的油膜，可很好地改善摩擦副的润滑 性能提高液压元件的可靠度。
（３）零件设计合理选材。如摩擦副采用高强韧 的耐磨材料，过滤器采用过滤性能好的材料，均有 利于相关元件可靠性的改善。
ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｓｅｖｅｒａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ
ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ｂｙ ｍｅａｌｑｓ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍｓ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｔｈｅｏｒｙ．Ｆｉｎａｌｌｙ ｉｔ ｃｏｍｅｓ ｔｏ ａ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｔｈａｔ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｐａｉｄ ｔｏ ｂｏｔｈ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｖｉｎｇ ｈｉｇｈ