某增量式数字阀可靠性分析

发布时间：2020-11-18 21:25

　　 数字阀作为液压系统的核心部件,一旦发生故障将导致严重后果。为提升数字阀的可靠性,以增量式数字阀的可靠性为研究对象。根据给出的增量式数字阀机械结构和工作原理建立数字阀的可靠性框图,分析得到故障模式和故障机制;建立数字阀故障树模型,进行故障树分析;对故障发生对机构的影响程度进行致命度分析,得到致命性矩阵图。结果表明:数字阀的阀芯不动、阀芯运行卡停、阀芯运行不精确是数字阀工作过程中常见的3种故障,其中阀芯在运行过程中突然卡停是数字阀的致命度中最严重的故障模式。研究成果可为增量式数字阀的结构设计优化和可靠性分析提供一定参考。
【部分图文】：

某型号增量式数字阀结构如图1所示。该数字阀工作原理如下:步进电机1与螺套10通过键固连,步进电机1带动螺套10旋转相同的角度,螺栓2与阀芯7通过圆柱销8固连,螺栓-螺套结构将螺套10的转动角度转换为阀芯7的位移,通过控制阀芯的不同位置,最终实现液体的方向和流量控制,限位结构4、端盖5和限位螺栓6起轴向限位和转动限位的作用。

为了简化分析,对该数字阀的可靠性框图进行简化,认为固定元件的可靠度为1,认为人为因素和电路情况可靠度为1,所以该增量式数字阀运动元件主要由步进电机模块、螺栓螺套结构模块和四通滑阀模块3个部分组成。通过结构分析可以看出,系统各模块为串联系统,其可靠性框图如图2所示。分析数字液压阀的故障模式及故障机制,可得数字阀的故障模式及机制[8-9]如表1所示。

阀芯不动时故障树
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本文编号：2889218