發(fā)布時間：2020-11-18 21:25

　　 數(shù)字閥作為液壓系統(tǒng)的核心部件,一旦發(fā)生故障將導致嚴重后果。為提升數(shù)字閥的可靠性,以增量式數(shù)字閥的可靠性為研究對象。根據(jù)給出的增量式數(shù)字閥機械結(jié)構(gòu)和工作原理建立數(shù)字閥的可靠性框圖,分析得到故障模式和故障機制;建立數(shù)字閥故障樹模型,進行故障樹分析;對故障發(fā)生對機構(gòu)的影響程度進行致命度分析,得到致命性矩陣圖。結(jié)果表明:數(shù)字閥的閥芯不動、閥芯運行卡停、閥芯運行不精確是數(shù)字閥工作過程中常見的3種故障,其中閥芯在運行過程中突然卡停是數(shù)字閥的致命度中最嚴重的故障模式。研究成果可為增量式數(shù)字閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化和可靠性分析提供一定參考。
【部分圖文】：

某型號增量式數(shù)字閥結(jié)構(gòu)如圖1所示。該數(shù)字閥工作原理如下:步進電機1與螺套10通過鍵固連,步進電機1帶動螺套10旋轉(zhuǎn)相同的角度,螺栓2與閥芯7通過圓柱銷8固連,螺栓-螺套結(jié)構(gòu)將螺套10的轉(zhuǎn)動角度轉(zhuǎn)換為閥芯7的位移,通過控制閥芯的不同位置,最終實現(xiàn)液體的方向和流量控制,限位結(jié)構(gòu)4、端蓋5和限位螺栓6起軸向限位和轉(zhuǎn)動限位的作用。

為了簡化分析,對該數(shù)字閥的可靠性框圖進行簡化,認為固定元件的可靠度為1,認為人為因素和電路情況可靠度為1,所以該增量式數(shù)字閥運動元件主要由步進電機模塊、螺栓螺套結(jié)構(gòu)模塊和四通滑閥模塊3個部分組成。通過結(jié)構(gòu)分析可以看出,系統(tǒng)各模塊為串聯(lián)系統(tǒng),其可靠性框圖如圖2所示。分析數(shù)字液壓閥的故障模式及故障機制,可得數(shù)字閥的故障模式及機制[8-9]如表1所示。

閥芯不動時故障樹
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