基于可靠性的合成橡胶压块机控制系统设计与实践

通过对目前国内外合成橡胶压块机控制系统发展水平的分析，结合可靠性工程在液压系统中应用研究的发展现状，针对国内合成橡胶后处理生产线上传统橡胶压块机控制系统的设计缺陷及橡胶压制过程中能耗高、工艺周期长、可靠性差等故障现象，对橡胶压块机控制系统进行全新设计和可靠性研究。 综合运用简化设计、节能设计等现代设计方法，结合PC控制和二通插装阀技术，对橡胶压块机智能化逻辑插装单元控制技术进行研究和开发，研制出橡胶压块机专用的二通插装阀集成液压系统，并利用有限元分析软件ANSYS对集成块进行应力分析。研究新的工艺调整方法，探索出适合不同压块工况和工艺特点的工艺参数调整方法。 以工艺步骤为分析切入点，建立了橡胶压块机液压系统的可靠性模型，利用MATLAB对每个工步及整个系统进行了计算机仿真，求出系统的MTBF，确定系统的可靠性关键点，对系统的使用和维护具有指导意义。 结合TAAF试验，对压块机进行可靠性增长来暴露和确定潜在的故障模式和机理，采用一般性可靠性增长方法并结合对故障诊断技术进行研究，提出了基于FTA的故障诊断方法，以多目标优化决策论、序贯决策论为理论基础，对系统故障的优化搜索策略、广义深度优先搜索方法进行了研究，对压块机可靠性增长过程中快速排除故障进行了探索。 根据现场具体情况，采用截尾试验方法，应用小子样试验理论，采用扩大样本量策略，利用点估计、在一定置信度下系统可靠度下限估计和以原有系统可靠性信息为先验信息的Bayes法对系统的可靠性进行估计和验证。试验结果表明，系统性能比改进前有很大提高，达到了预定可靠性要求，验证了理论分析的结果是正确的。基于人机系统理论，对系统可靠性管理进行研究与探讨，提出提高系统使用可靠性的具体方案。