[发明专利]智能液压挖掘机液压系统可靠性与绿色设计的方法

权利要求书

1.一种智能液压挖掘机液压系统可靠性与绿色设计的方法，其特征是：按照绿色设计原则，预先选用能量回收和再利用方案，并提出绿色设计对设备及零件的要求和实际加工装配中的措施，并遵循这些原则和措施对已有较为成熟的液压系统进行改进；通过可靠性预测与分配、故障树分析FTA方法，对液压系统进行可靠性分析和计算，从而实现可靠性的设计、预测与管理；通过增长性试验，获取小样数据，确定参考数据库系统，反过来指导系统的设计和优化过程。

2.根据权利要求1所述的智能液压挖掘机液压系统可靠性与绿色设计的方法，其特征是：所述绿色设计原则包括：选用节能方案；结构和工艺性方面绿色设计；以整修液压系统为目标进行液压系统可靠性分析；液压系统及元件可靠性试验的研究。

3.根据权利要求2所述的智能液压挖掘机液压系统可靠性与绿色设计的方法，其特征是：选用的节能方案包括：功率控制，其中含总功率控制系统、分功率控制系统和交叉功率控制；流量控制，其中含正流量控制回路、负流量控制回路、负荷传感控制回路、负流量、压力切断和总功率控制回路；发动机转速传感控制。

4.根据权利要求2所述的智能液压挖掘机液压系统可靠性与绿色设计的方法，其特征是：所述结构设计和工艺性方面绿色设计主要包括以下几个方面：

1)工作介质污染控制：在节流阀前后装上精滤油器；所有需切削加工的元器件，孔口必须有一定的倒角；所有元器件必须采用干装配方式，装配后选择与工作介质相容的冲洗介质认真清洗；新油加入油箱前要经过静置沉淀，过滤后方可加入系统中，必要时可设中间油箱；为减少对外部环境的污染，应尽量使用高黏度、可回收、无毒和含绿色添加剂的液压油。

2)液压系统噪声控制：在液压系统中，电动机、液压泵和液压马达等的转速都很高，应对转子进行动平衡试验，且在产品设计时应注意防止其产生共振；机械噪声还包括机械零件缺陷和装配不合格而引起的高频噪声；对于液压系统中的流体噪声，是由于油液的流速、压力的突变、流量的周期性变化以及泵的困油、气穴等原因引起的，必须尽量避免此类问题的发生；大部分都可以通过系统仿真提前分析判断来确定；

3)液压元件的连接与拆卸性的设计：应尽量提高液压系统的集成度，采用原则是对多个元件的功能进行优化组合，实现系统的模块化，并尽可能使液压回路的结构紧凑。

5.根据权利要求2所述的智能液压挖掘机液压系统可靠性与绿色设计的方法，其特征是：液压系统可靠性分析包括以下几方面：

1)液压系统的可靠性预测：采用上下限法和蒙特卡罗法；

2)液压系统的可靠性分析：在故障树分析法和故障模式、影响及致命度分析法基础上，采用模糊数学进行模糊化处理和模糊推理，对液压系统故障进行模糊识别和模糊综合评判，将各状态的数据标准化和定义为模糊等价矩阵和相似矩阵，然后根据所得的各个λ截矩阵判断故障最可能发生的子集等；

3)液压系统的可靠性设计：采用冗余设计和降额设计来提高整机的可靠度；

4)液压系统的可靠性管理主要是控制油液污染。

6.根据权利要求2所述的智能液压挖掘机液压系统可靠性与绿色设计的方法，其特征是：所述液压系统及元件可靠性试验的研究是：采用现场统计法，统计机器在现场使用的数据如运转时间、故障率等并加以分析整理，从而掌握机器的质量水平，了解故障发生的原因，并建立专门的可靠性情报分析系统。

7.根据权利要求2或6所述的智能液压挖掘机液压系统可靠性与绿色设计的方法，其特征是：现场统计法应用步骤为：

1)根据机器在现场使用中发生的故障数据、故障件数与标本数，用L.G.Johnson的方法，计算出累计故障率；

2)根据机器的实际运转时间和计算出来的累计故障率绘制威布尔分布图表；

3)用最小二乘法，对威布尔分布图表进行线性回归分析，确定威布尔分布的三个特性(参数形状参数、尺寸参数、位置参数)；

4)将威布尔特性参数值代入各可靠性指标公式，求出产品的现有可靠性指标值，有的指标如运转率、维修度也可根据现场统计得到的使用数据如机器的运转时间、故障修理时间和日常保养时间等直接求出。