轴向柱塞泵可靠性短时试验方法研究

发布时间：2020-07-24 15:13

【摘要】：轴向柱塞泵作为液压传动的核心动力元件,拥有功率密度高、容易实现无级调速、调速范围大、动作响应快及制造和使用方便的优点被广泛应用于工程车辆、航空航天、船舶重工等工程领域。轴向柱塞泵作为核心元件以保证设备的正常工作,另外为满足市场对其越来越高寿命的要求,因此对轴向柱塞泵的可靠性分析有着重要的实际应用价值,但轴向柱塞泵具有功率大、寿命长的特性,其可靠性试验一直存在试验周期长、耗能大、成本高的问题。为此,结合实际工况搭建短时可靠性寿命试验台,对应用于我国某军舰的国产A4VS型号轴向柱塞泵进行短时可靠性参数分析。基于机械补偿式功率回收原理,通过计算分析,设计与调试了可靠性实验平台,确定了轴向柱塞泵可靠性短时试验的试验方案,同时选取了状态监测信号指标,进行了转速和流量的匹配计算,并对功率回收效果进行理论分析。根据威布尔寿命数据的统计分析方法对试验数据进行处理,选用容积效率作为失效判断依据,利用退化数据得到了基于常规数理统计方法求出的轴向柱塞泵可靠性寿命分布模型。通过将本次可靠性短时试验数据结果与常规可靠性参数进行了对比验证,试验结果的一致验证了短时可靠性试验方法的可行性,省去了额定压力下的试验时间,节省了数百个小时的工作时间。最后基于轴向柱塞泵性能退化理论,以容积效率退化数据为基础,通过编程快速精准的求解得到被试样本容积效率退化模型。引入了混合威布尔方法,并优化了退化模型,通过混合威布尔图估法和最小二乘法思想,结合并扩充样本试验失效时间,得到了混合威布尔分布函数的未知参数。最后通过K-S非参数假设检验验证了混合威布尔图估法及最小二乘法的准确性,并对比验证了混合威布尔最小二乘法的精确性。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH137.51
【图文】：

液压设备,常见故障

燕山大学工程硕士学位论文家考虑到可靠性试验成本高的原因，迫使在产品出厂前仅简单进行密封性试验以及短时间的高压力冲击试验，然而以上试验不能准确地得到液压泵的具体可靠性相关参数指标，但如果进行长时间的可靠性试验对于企业经济支出负担太大，所以解决传统的可靠性试验方法成为了当今液压元件制造行业的一大问题所在，在这种背景下，本文提出了一种短时可靠性试验方法，解决了目前面临的可靠性试验时间长、能源消耗大的问题，本研究方案可以为今后可靠性科研理论工作以及液压制造业提供了参考性方法和实际应用价值。除此之外，提高液压可靠性的意义还在于液压领域多数应用在高压力项目工程中，液压泵作为整个系统的输出动力源，一旦在实际工程中液压产品由于可靠性差造成的设备故障，需要停工检修，更严重的情况是，甚至会酿成事故造成人员伤亡，给企业的经济效益和安全保障带来重大损失。如下图 1-2 所示，为液压设备常见故障。

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燕山大学工程硕士学位论文]。在液压系统动力传输和能量回收部分，常见案。液压泵 2 的高压出油口和液压马达 3 进油联轴器机械传动，液压泵 2 带动液压马达 3，同作并将动能转为电能，转化的电能通过回收电种情况下由于转化电能对技术和装置要求较高由于动能转化电能的过程中效率较低，所以不能量回收。如图 2-1 所示，为功率电回收方案

原理图,回收方案,补偿功率,液压

这种回收方案常在高速液压马达或者低速大扭矩液压马达的试验方案中使用。如图2-2 所示，为液压补偿功率回收方案原理图。1-并联补偿泵；2-溢流阀；3-被试马达；4-加载泵；5-整流回路；6-串联补偿泵；7-溢流阀图 2-2 液压补偿功率回收方案原理图(3) 机械补偿功率回收方案。之所以称为机械补偿功率回收方案，是因为在功率

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