橡膠壓塊機液壓故障診斷與維修

(1)橡膠壓塊機液壓系統

    針對橡膠后處理生產線的工作要求，橡膠壓塊機液壓系統采用二通插裝閥回路，部件采用壓力密封，動作試驗在加工現場完成，液壓系統見圖O。二通插裝閥回路可實現液壓缸差動快速動作，可以根據實際生產要求進行功能調整，也可對各液壓缸動作順序等進行方便地調整。

(2)泵電機組憋停故障診斷與搜索

    ①泵電機組憋停故障樹分析  在對橡膠壓塊機液壓系統進行可靠性增長過程中，發現泵噪聲大、不正常，系統突然憋停。采用故障樹分析法進行故障診斷。由于各元件在系統中都相對獨立，因此可以把各個元件看作故障子系統，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所示的泵電機組憋停為頂事件的故障樹。

對系統進行故障樹分析，并逐級向下進行分析、檢查，發現電氣系統沒有問題。問題轉向電機超載中間事件上，分析、檢查泵回路，卸下大泵聯軸器，小泵工作及系統均正常，問題的焦點集中在大泵回路上，依次向下分析，抽掉大泵對應的二通插裝閥8的閥芯，啟動后泵電機組運轉正常，說明大泵本身沒有故障。根據經驗和元件的致命度，閥類元件故障率較高，所以優先檢查溢流閥，發現大泵溢流閥內控制阻尼阻塞，這就導致大泵工作不正常，使得大泵壓力失控。這樣對大泵和系統工作安全不利。但系統設計時采用電機超載、溢流閥壓力超調等保護措施，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的污染，污染物卡在溢流閥中，導致溢流閥不能正常開啟。該溢流閥內有個0.3mm的控制阻尼孔，而小泵溢流閥內控制阻尼孔為0.5mm，說明油液污染將阻尼孔堵死或堵塞，通過取油樣檢驗，發現油液污染嚴重，說明這一判斷正確。檢查過濾器，發現濾芯失效。這是因為回油管路中流量大，流速過高，導致背壓過高，使濾芯失效。對過濾器進行沖洗并更換大流量濾芯，即可解決上述故障。

②規范化搜索決策矩陣設系統發生故障后有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。表中出現概率P排序號為1者（第X₇號及第X₉號故障原因）出現概率最大，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范化，即把各屬性值都統一變換到(0，1)范圍內，成為規范化矩陣Z，其中的元素Z為

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

按式(C)對矩陣進行規范化得

Z=

③加權規范化搜索決策矩陣這種方法是采用權的最小平方法確定屬性的權值，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，并認為近似地是屬性i的權和屬性歹的權的比值W_i/W_j，那么，n個屬性成對比較的結果用矩陣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{W₁，W₂，…，W_m}，使誤差平方的和為最小，即

                 min         (2-8)

式(2-8)中的權{W₁，W₂，…，W_m）受約束于

                                      (2-9)

則拉格朗日函數為

             L=     (2-10)

將上式對W微分，得到

               (2-11)

式(2-9)和式(2-11)構成了m+1個方程組，有m+1個未知數(λ，W1，W2，…，Wm)，可求得一組惟一解?？傻眉訖嘁幏端阉鳑Q策矩陣X，即

Xij =WjZij    i=1，2，…，n；j=l，2，…，m

結合壓塊機液壓系統的特點，根據故障診斷的實際，系統對搜索成本、故障發生概率屬性的權作成對比較以后得到矩陣

  

求得加權矩陣

W= [0.333，0.667]^T

得到加權的規范化搜索決策矩陣

                                         （2-12）

④搜索方案的確定采用逼近于理想解的排序方法，確定理想解和負理想解。理想解是設想的最好的解X，即最優搜索方案，其屬性值都達到各候選方案中最好的值；負理想解是設想的最壞的解X，其屬性值都達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優先搜索、檢測。首先確定理想解和負理想解

X^*={0. 116，0.077}

X^-={0. 019，0.232}

每個解到理想解和負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，排在前面的方案應優先進行搜索與診斷。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。