橡膠壓塊機(jī)液壓故障診斷與維修

(1)橡膠壓塊機(jī)液壓系統(tǒng)

    針對橡膠后處理生產(chǎn)線的工作要求，橡膠壓塊機(jī)液壓系統(tǒng)采用二通插裝閥回路，部件采用壓力密封，動作試驗在加工現(xiàn)場完成，液壓系統(tǒng)見圖O。二通插裝閥回路可實現(xiàn)液壓缸差動快速動作，可以根據(jù)實際生產(chǎn)要求進(jìn)行功能調(diào)整，也可對各液壓缸動作順序等進(jìn)行方便地調(diào)整。

(2)泵電機(jī)組憋停故障診斷與搜索

    ①泵電機(jī)組憋停故障樹分析  在對橡膠壓塊機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行可靠性增長過程中，發(fā)現(xiàn)泵噪聲大、不正常，系統(tǒng)突然憋停。采用故障樹分析法進(jìn)行故障診斷。由于各元件在系統(tǒng)中都相對獨立，因此可以把各個元件看作故障子系統(tǒng)，確定中間事件，逐級向下建樹。按照這一思路可以建立以圖P所示的泵電機(jī)組憋停為頂事件的故障樹。

對系統(tǒng)進(jìn)行故障樹分析，并逐級向下進(jìn)行分析、檢查，發(fā)現(xiàn)電氣系統(tǒng)沒有問題。問題轉(zhuǎn)向電機(jī)超載中間事件上，分析、檢查泵回路，卸下大泵聯(lián)軸器，小泵工作及系統(tǒng)均正常，問題的焦點集中在大泵回路上，依次向下分析，抽掉大泵對應(yīng)的二通插裝閥8的閥芯，啟動后泵電機(jī)組運轉(zhuǎn)正常，說明大泵本身沒有故障。根據(jù)經(jīng)驗和元件的致命度，閥類元件故障率較高，所以優(yōu)先檢查溢流閥，發(fā)現(xiàn)大泵溢流閥內(nèi)控制阻尼阻塞，這就導(dǎo)致大泵工作不正常，使得大泵壓力失控。這樣對大泵和系統(tǒng)工作安全不利。但系統(tǒng)設(shè)計時采用電機(jī)超載、溢流閥壓力超調(diào)等保護(hù)措施，減小了故障的危害性。

    大泵溢流閥堵塞的直接原因是工作介質(zhì)的污染，污染物卡在溢流閥中，導(dǎo)致溢流閥不能正常開啟。該溢流閥內(nèi)有個0.3mm的控制阻尼孔，而小泵溢流閥內(nèi)控制阻尼孔為0.5mm，說明油液污染將阻尼孔堵死或堵塞，通過取油樣檢驗，發(fā)現(xiàn)油液污染嚴(yán)重，說明這一判斷正確。檢查過濾器，發(fā)現(xiàn)濾芯失效。這是因為回油管路中流量大，流速過高，導(dǎo)致背壓過高，使濾芯失效。對過濾器進(jìn)行沖洗并更換大流量濾芯，即可解決上述故障。

②規(guī)范化搜索決策矩陣設(shè)系統(tǒng)發(fā)生故障后有n個搜索方案，有m個影響搜索方案的屬性，如故障概率、搜索代價等需要考慮，用X= (X₁，X₂，…，X_n)表示可供選擇的方案的集，用Y_i=(Y_i1，y_i2，…，y_im)表示第i個方案的屬性值的集，其中Y_ij是第i個方案的第j個屬性的值。則屬性Y_ij =f_j (X_i)，i=1，2···，n；j=1，2，…，m。各搜索方案的屬性值可用搜索決策矩陣A表示，它提供了分析決策問題的基本信息。

                       A=                     (A)

    根據(jù)圖P所示的故障樹，確定決策矩陣。X_i代表故障原因和編號，只考慮影響決定搜索策略的屬性有搜索成本C和故障概率P，其排序見表A。表中出現(xiàn)概率P排序號為1者（第X₇號及第X₉號故障原因）出現(xiàn)概率最大，搜索成本C排序號為1者搜索成本最低，以此類推。

根據(jù)表A所建立的搜索決策矩陣為

                           A=                          （B）

 

故障原因的搜索成本和故障概率排序

 

按歸一化理論把屬性規(guī)范化，即把各屬性值都統(tǒng)一變換到(0，1)范圍內(nèi)，成為規(guī)范化矩陣Z，其中的元素Z為

            Zij=yij  i=1,2,···,n;j=1,2,···,m           (C)

按式(C)對矩陣進(jìn)行規(guī)范化得

Z=

③加權(quán)規(guī)范化搜索決策矩陣這種方法是采用權(quán)的最小平方法確定屬性的權(quán)值，把各屬性的重要性成對比較，若把第i個屬性相對第j個屬性的重要性的估計值記作b_ij，并認(rèn)為近似地是屬性i的權(quán)和屬性歹的權(quán)的比值W_i/W_j，那么，n個屬性成對比較的結(jié)果用矩陣B表示，得到

                 B=            （2-5）

若對b_ij(i，j=1，2，…，m)的估計一致，則

                        b_ij=1/b_ij  b_ij=1/b_ikb_kj                 (2-6)

若對b_ij的估計不一致，則

                              b_ij≈W_i/W_j                        (2-7)

一般b_ijW_j-W_i的值并不為零，但可以選擇一組權(quán){W₁，W₂，…，W_m}，使誤差平方的和為最小，即

                 min         (2-8)

式(2-8)中的權(quán){W₁，W₂，…，W_m）受約束于

                                      (2-9)

則拉格朗日函數(shù)為

             L=     (2-10)

將上式對W微分，得到

               (2-11)

式(2-9)和式(2-11)構(gòu)成了m+1個方程組，有m+1個未知數(shù)(λ，W1，W2，…，Wm)，可求得一組惟一解?？傻眉訖?quán)規(guī)范搜索決策矩陣X，即

Xij =WjZij    i=1，2，…，n；j=l，2，…，m

結(jié)合壓塊機(jī)液壓系統(tǒng)的特點，根據(jù)故障診斷的實際，系統(tǒng)對搜索成本、故障發(fā)生概率屬性的權(quán)作成對比較以后得到矩陣

  

求得加權(quán)矩陣

W= [0.333，0.667]^T

得到加權(quán)的規(guī)范化搜索決策矩陣

                                         （2-12）

④搜索方案的確定采用逼近于理想解的排序方法，確定理想解和負(fù)理想解。理想解是設(shè)想的最好的解X，即最優(yōu)搜索方案，其屬性值都達(dá)到各候選方案中最好的值；負(fù)理想解是設(shè)想的最壞的解X，其屬性值都達(dá)到各候選方案中最壞的值。

              x*={（max Xij）|j∈J|i=1,2,···,n}               (2-13)

              X^- ={ (min Xij) |j∈Jli=l,2，…，n}               (2-14)

每個解到理想解和負(fù)理想解的距離分別是

(2-15)

 

 

每個解對理想解的相對接近度為

                        E_i^* =D_i^-/(D_i^-+D_i^*)  O≤E_i^*≤1               (2-16)

搜索方案的優(yōu)先次序是，按E_i^*由大到小的順序排列，排在前面的搜索方案應(yīng)優(yōu)先搜索、檢測。首先確定理想解和負(fù)理想解

X^*={0. 116，0.077}

X^-={0. 019，0.232}

每個解到理想解和負(fù)理想解的距離分別為

D_i^*={0. 164,0.208,…,0.042}

D_i^-=(0.044,0,…,0.183}

每個解對理想解的相對接近度為

E_i^*={0.212,0,0.449,0.449, 0.587,0.587,1,0.813,1,0.813}

按E_i^*由大到小的順序確定搜索方案，排在前面的方案應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行搜索與診斷。由上述計算可得搜索方案的排序為X₇、X₉、X₈、X₁₀、X₅、X₆、X₃、X₄、X₁、X₂。