液壓系統(tǒng)屬于工程領(lǐng)域的關(guān)鍵部件,因老化、故障或其他外部原因造成液壓系統(tǒng)失效,會導(dǎo)致液壓系統(tǒng)所屬整個工程設(shè)備無法正常工作。由于液壓系統(tǒng)的封閉性導(dǎo)致對液壓系統(tǒng)維修較為困難,而液壓系統(tǒng)高昂的成本及對溫度敏感的特性導(dǎo)致在對液壓元件進行壽命預(yù)測時往往陷入壽命數(shù)據(jù)呈小子樣化的問題。關(guān)于液壓元件的可靠性壽命預(yù)測,目前的研究重點在于壽命模型的改進,對不同溫度和工況條件下的液壓元件可靠性壽命數(shù)據(jù)的獲取主要依賴于高成本的試驗和不完善的液壓元件維護數(shù)據(jù)。因此,本文研究的在小樣本條件下的液壓元件的可靠性壽命預(yù)測方法對實際工程設(shè)備中液壓元件的維護具有十分重要的現(xiàn)實意義。首先,本文以液壓元件性能壽命預(yù)測方法研究入手,對不同剩余壽命預(yù)測方法進行了簡要的介紹,并闡明諸多方法在工程實踐中面對小樣本情況下存在的不足,提出了實驗和仿真相結(jié)合的液壓元件可靠性壽命預(yù)測方法。其次,由液壓設(shè)備中關(guān)鍵液壓元件的退化過程入手,明確了某液壓設(shè)備中關(guān)鍵液壓元件的失效機理即因密封磨損導(dǎo)致泄露進而發(fā)生失效這一故障類型,以及用以試驗參照的退化特征和閾值。通過液壓實驗臺退化試驗得出液壓元件的壽命信息,結(jié)合使用當(dāng)量半徑法對密封元件進行ANSYS有限... 

【文章來源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

北京華德DBW10B-1-50B/315先導(dǎo)式溢流閥技術(shù)參數(shù)如表2.1

12表2.1北京華德DBW10B-1-50B/315先導(dǎo)式溢流閥技術(shù)參數(shù)參數(shù)工作壓力Y口背壓最高壓力最大流量介質(zhì)溫度范圍粘度范圍MPaMPaMPaL/min℃Mm/s數(shù)值3531.531.5250礦物油-30到8010到800待測先導(dǎo)式電磁溢流閥結(jié)構(gòu)圖如圖2.2：圖2.2北京華德DBW10B-1-50B/315先導(dǎo)式溢流閥結(jié)構(gòu)圖1.主閥2.先導(dǎo)閥3.主閥芯4.節(jié)流孔5.節(jié)流孔6.控制油路7.控制油路8.先導(dǎo)閥閥芯9.先導(dǎo)閥彈簧10.控制通道11.節(jié)流孔12.彈簧腔13.控制油路14.控制油路15.遙控口16.電磁換向閥A.進油口B.出油口先導(dǎo)式電磁溢流閥的調(diào)定壓力由電磁鐵輸入電信號調(diào)整電磁鐵決定。設(shè)定調(diào)定壓力后，油液從主閥進油口進入主閥下腔，經(jīng)阻尼孔進入導(dǎo)閥前腔，導(dǎo)閥前腔有管路與主閥上腔相連，此時因?qū)чy前腔液壓力未能達到溢流閥調(diào)定壓力，導(dǎo)閥閥芯受到左側(cè)液壓力與右側(cè)彈簧力和電磁鐵作用力，且右側(cè)合力大于左側(cè)液壓力，由于閥體的限位，閥芯保持停止?fàn)顟B(tài)，下側(cè)流向回油口的阻尼孔被導(dǎo)閥閥芯遮蓋，此時主閥上部腔體油液處于無運動狀態(tài)，由于主閥芯上部腔體在主閥芯上的作用面略大于下部腔體在主閥芯上的作用面積，在壓力差與彈簧彈簧力復(fù)合作用下使主閥芯穩(wěn)定在主閥座上，遮蔽主閥閥口，導(dǎo)致溢流閥關(guān)閉，液壓油正常從其他管路通向執(zhí)行元件。當(dāng)進入導(dǎo)閥前腔液壓力大于彈簧力時，先導(dǎo)閥閥芯向右移動，閥口開啟，油液經(jīng)阻尼孔流入油箱，使主閥上部腔體壓力與主閥下部腔體壓力產(chǎn)生壓力差，破壞主閥芯與彈簧力的平衡狀態(tài)，在復(fù)合力作用下主閥芯沿主閥內(nèi)壁向上移動使主閥閥口打開。在溢流閥主閥閥口打開的情況下，溢流閥進油口流入油液直接通過回油口流回油箱，期間主閥閥芯上下腔體壓力伴彈簧力保持平衡[37]。

14因為本該由密封元件密封的工作腔與零件間產(chǎn)生了間隙，間隙兩側(cè)工作壓力大于密封壓力所導(dǎo)致，間隙和壓力差是泄漏的必要條件[45-46]。由于研究對象液壓設(shè)備的液壓元件均為O型密封圈密封，本節(jié)僅針對O形密封圈進行闡述。O形密封圈是常用的密封件之一，材料為不同規(guī)格的橡膠，因截面為圓形而得名，簡稱O形圈。O形圈在速度和密封壓力較小的情況下可作為往復(fù)式動密封，借助工作介質(zhì)傳導(dǎo)的工作壓力發(fā)生自體變形附著在密封工作腔中，同時產(chǎn)生一定的接觸壓力，該壓力隨著工作壓力的增大而增大，從而形成密封，該種密封方式被稱作“自密封”。O形圈憑借著密封原理清晰，密封方式簡單，只需要一定的初始壓力即可實現(xiàn)無泄漏的密封的特點，以及低廉的成本成為了液壓和氣動系統(tǒng)中使用最為廣泛的密封元件之一。O形密封圈如圖2.3：圖2.3O形密封圈由于O形密封圈在工作工程中需要處于壓縮狀態(tài)，在安裝過程中也要賦予一定的初始壓縮量才能穩(wěn)定工作，因此O形圈的壓縮量是O形圈重要的特性。壓縮量通常用公式2-1表示=00×100%（2-1）式中：0d—O形密封圈在未壓縮時的截面直徑；h—O形密封圈壓縮后的截面直徑。在安裝O形圈時需要選取核實的壓縮量，壓縮量的大小要滿足以下三個條件：①保證足夠大的密封接觸面積；②保證摩擦力足夠�。虎郾M量避免發(fā)生永久變形。顯然，由材料學(xué)知識可得，三個條件互相矛盾，滿足其中一個條件必然會導(dǎo)致另外一個或者兩個條件的原則被打破。提高壓縮量會導(dǎo)致摩擦力增加，同時永久變

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本文編號：3337338