土方机械液压挖掘机可靠性试验方法、失效分类及评定

土方机械液压挖掘机可靠性试验方法、失效分类及评定

国家标准 GB/T36693一2018 土方机械液压挖掘机 可靠性试验方法、失效分类及评定 Earthmovingmachinery一IHydrawliece%eavator Reliabilitytestpredures.talureelassifieationandeyauation 2018-09-17发布 2019-04-01实施 国家市场监督管理总局 发布 币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/36693一2018 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 试验方法 失效分类及评定 附录A资料性附录失效信息收集格式 附录B(资料性附录失效模式示例
GB/36693一2018 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由机械工业联合会提出 本标准由全国土方机械标准化技术委员会(SAC/TC334)归口 本标准起草单位:徐工集团工程机械有限公司江苏徐州工程机械研究院、斗山工程机械()有限 公司、厦门厦工机械股份有限公司、天津工程机械研究院有限公司、青岛雷沃工程机械有限公司 本标准起草人:刘汉光、雷明,李胜榕、陈树巧,田大庆、吴继霞、薛艳杰
GB/36693一2018 土方机械液压挖掘机 可靠性试验方法、失效分类及评定 范围 本标准规定了液压挖掘机(以下简称“挖掘机”)可靠性试验的术语和定义、试验方法、失效分类及 评定 本标准适用于GB/T8498规定的工作质量不大于200000kg的轮胎式和履带式液压挖掘机产品 的可靠性试验 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T6572土方机械液压挖掘机术语和商业规格 GB/T8498土方机械基本类型识别、术语和定义 GB/T9139土方机械液压挖掘机技术条件 GB/T25602土方机械机器可用性术语 术语和定义 GB/T6572和GB/T25602界定的以及下列术语和定义适用于本文件 为了便于使用.以下重复 列出了GB/T25602中的一些术语和定义 3.1 失效failure 整机或零部件不能完成其规定功能或其性能指标恶化至范围以外的现象,但在一定时间内的易损 件更换除外 注:改写GB/T25602一2010,定义3,4.l， 3.2 固有缺陷失效inherentweaknessftailure 由于设计、制造等计划和实施中的错误而使产品承受规定能力内的负荷时,产品本身固有缺陷所造 成的失效 [[GB/25602一2010,定义3.4.11] 示例由于结构强度,材质,加工和装配工艺等原因所引起的过度变形、断裂,早期磨损和老化等失效 3.3 failure 从属失效secondary 由另一产品的失效直接或间接引起的产品的失效 [GB/T256022010,定义3.4.8] 注:若发动机由于连杆螺栓断裂导致连杆轴瓦、活塞和缸体等一系列零件损坏,则连杆螺栓断裂为固有缺陷失效 由此引起的活塞,缸体等一系列零件损坏均属于从属失效
GB/T36693一2018 3.4 misusefailure 误用失效 由操作、维修,贮存等不正确应用所引起的失效 [GB/T25602一2010,定义3.4.12] 注:未按规定要求加油或加冷却液而导致发动机发热、抱缸;擅自改变零部件结构或调整状态,超载使用等导致的 失效 3.5 工作可用度operationalavailability 在规定试验时间内,可用时间除以可用时间与不可用时间之和 注1:用百分比表示 注2:改写GB/T256022010,定义3.2.5 3.6 跑合期run-inperiol 新产品释放全部性能的工作期 [[GB/T25602一2010,定义3.6.31 3.7 修理时间repairtime 在规定条件下,修复不能完成其规定功能的产品所需的时间 注1该时间通过工时测量 注2:为了更换组成元件,将其从主机拆除所需的修理时间不计人主机的修理时间 如果组成元件通过修理后重新安装到主机上,其修理所需的时间应计人主机的修理时间内 注3，修理工作由准备,失效原因的识别,修理,更换,调整,试验等组成 [GB/T25602一2010,定义3.6.12] 3.8 meantiebetweenfailures 平均失效间隔时间 MTBF 机器总作业时间与产品出现的当量失效数(失效次数与加权系数的乘积)的比值 注，改写GB/T25602一2010,定义3.6.28 3.9 平均修复时间 meantimetorepair MTTR 在规定的条件下和规定的时间内,产品在规定的维修级别上,修复性维修总时间与在该级别上被修 复产品的修复次数之比 3.10 致命失效critiealfailure 可能导致人身伤害或财产重大损失,或引起产品完全丧失必要功能的失效 注:改写GB/T25602一2010,定义3.4.13 3.11 failure 主要失效major 可能降低或停止系统功能和/或超过8h修理时间的失效 [GB/T25602一2010,定义3.4.15] 3.12 -般失效generalfailw ure -般零部件损坏,裂纹,过度磨损,需要停机修理,能在8修理时间内予以排除的失效
GB/36693一2018 3.13 minorfailure 轻微失效 不会导致停机或在1h内能够排除的失效 注，改写GB/T25602一2010,定义3.4.l4. 试验方法 4.1试验条件 4.1.1司机及维修保养人员 4.1.1.1进行试验的样机司机应能够熟练操作挖掘机 4.1.1.2参加试验的维修保养人员应熟悉液压挖掘机的构造,并具有熟练的维修技术 4.1.2 试验样机 试验样机的数量为1台 4.1.2.1 4.1.2.2试验样机应从经制造商质量检验部门检验合格的产品中随机抽取1台 试验场地 4.1.3 试验场地为密度1500kg/m1800kg/m的土石方工地(也可在实际工地上进行试验),并能满 足样机使用要求和设计要求的各种负荷工况 4.2试验前的准备 4.2.1样机随机技术文件应齐全 4.2.2样机各总成,部件、附件及随机工具应完整 登记样机的制造商、型号、编号、发动机编号和主要 总成编号及制造日期,并记人表A.1中 4.3试验程序 4.3.1跑合试验 4.3.1.1试验样机各部位的技术状态应符合有关技术文件的规定 按样机司机手册或制造商规定的跑 合规范进行跑合 样机跑合试验后,进行检验,调整和保养 4.3.1.2 4.3.2性能初试 跑合试验结束后,应按GB/T9139的规定对下列项目进行试验 爬坡能力 轮胎式挖掘机制动， 履带式挖掘机坡道停车制动; 轮胎式挖掘机行走速度; 挖掘机机外发射声功率级; 挖掘机司机位置处发射声压级 4.3.3 可靠性试验 4.3.3.1样机跑合时间和性能测试时间不计人可靠性试验累计时间
GB/T36693一2018 4.3.3.2可靠性试验累计时间按以下要求进行: 小型挖掘机累计试验时间为500h,不包括样机跑合时间和性能测试时间 -大于6000kg的挖掘机累计试验时间为1000h,不包括样机跑合时间和性能测试时间 4.3.3.3试验期间,发动机空转时间、空行驶时间应不少于总作业时间的5% 43.3.4试验样机可靠性试验时的评价生产率不低于其最大生产率的70% 当自由卸土作业工况时， 挖掘高度应达到模拟装车高度,挖掘深度为该机规定的最大挖掘深度的1/2;当装车作业工况时,应重 点对回转速度、回转时间、回转压力进行考核 4.3.3.5试验过程中需按制造商的规定进行操作和保养样机 4.3.3.6可靠性试验采取连续循环作业的方式进行,连续2h以上的作业时间总计不应少于总试验时 间的95% 4.3.3.7在进行可靠性试验过程中,试验人员应注意观察样机各部位是否有异常现象或失效,并将其试 验,失效、维护修理等情况详细记人表A.1和表A.2 如果是挖掘机的首次失效(轻微失效除外),需在 “失效情况说明”中注明为首次失效 4.3.3.8试验期间,因意外事故引起样机重大损坏时,可另行取样重新进行试验 4.3.4性能复试 样机达到总作业时间后,应按4.3.2进行性能复试 若样机性能下降至设计允许的性能范围之外， 则产品按一次故障处理 4.3.5维护与修理 4.3.5.1维护保养工作应按样机的司机手册规定的内容和时间进行,所用时间计人累计维护保养时间 4.3.5.2参加维护保养及修理的人员均按两名技术熟练工人计算,即若有三人参加,每用去1h,折算为 1.5h,若有四人参加,每用去1h,折算为2h 4.3.5.3样机在作业时发生失效,应及时停机检查与修理,不应带故障运行,其修理时间应按实际用去 的人时数记人表A.1 4.3.6试验数据 4.3.6.1 首次失效前工作时间 首次失效前工作时间为可靠性试验中样机在规定的使用条件下发生首次失效(轻微失效除外)前的 工作时间 4.3.6.2平均失效间隔时间 平均失效间隔时间按式(1)计算 MTBF 式中 MTBF 平均失效间隔时间,单位为小时(h); T 试验期间样机总作业时间,单位为小时(h); -产品出现第i类失效的失效次数 -第i类失效的加权系数，i为失效类别,见表1 <1时,令习A /-1. 当 习k吧
GB/36693一2018 4.3.6.3工作可用度 工作可用度按式(2)计算 -×100% A，= T+TT 式中: 工作可用度; N T -排除失效时间的总和,单位为小时(h): T 维护保养时间的总和(每日保养时间除外),单位为小时(h) 4.3.6.4平均修复时间 平均修复时间按式(3)计算: MTTR 式中 MTTR 平均修复时间,单位为小时(h); 第i次修复性维修的维修时间,单位为小时(h); 修复次数 4.3.7试验报告 4.3.7.1试验报告中应包括试验依据,试验目的,试验对象以及试验的参加人员和试验的起止日期 4.3.7.2试验报告中应包括试验场地、环境和工况情况、试验结果以及试验中所用的仪器和设备 失效分类及评定 5 5.1失效分类 5.1.1按失效对整机功能性能的影响、失效后果造成的危害程度、失效排除的难易程度以及维修时间、 维修成本等,将挖掘机失效分为致命失效、主要失效、一般失效和轻微失效四类 其失效类别、划分原 则评定准则和加权系数见表1 表1失效分类及评定准则 失效类别 加权系数 失效名称 划分原则 失效示例 1 发动机损坏; 2 严重危及或导致人身伤亡; 车架、动臂、斗杆、转台断裂 重要总成报废或主要部件严重 车轮脱落" 2 3 致命失效 4) 损坏; 转向、换向机构失灵或损坏; 造成严重经济损失 制动器,变速箱损坏 3 5 6 重要构件断裂
GB/T36693一2018 表1续 失效类别 加权系数 失效名称 划分原则 失效示例 挖掘机主要功能(如行驰,回转、 挖掘作业等功能丧失或重要性 能(如行驶和制动,回转迷度和 制动、挖掘力等性能)指标恶化 主要性能下降 至规定范围以外，必须停机 2) 主要液压元件损坏; 主要失效 维修 1.5 3 各传动齿轮传动轴承等主要 重要零部件损坏且需要更换产 零部件损坏 品外部重要零部件或拆开机体 更换内部零部件才能排除,修理 时间较长 修理费用较高 当气温在5它以上时发动机 连续三次不能启动; 2 变速箱齿轮不能正常啮合 变速箱,主要液压元件及万向 3 节发生异常响声; 挖掘机主要性能指标下降,影响 轴承,轴承壳、制动器壳体及 其他机件过热,轴承温度超过 工作效率 如行驶和制动、回 110C; 转过快或过慢、挖掘效率等性 -般失效 能) 发动机连续二次自动熄火造 5 0,8 非主要零部件失效,可用备件和 成停机; 随车工具在现场8h内排除; 6 漏水.,漏油较严重; 3 维修费用中等 液压系统中管道、管接头损坏; 8) 焊接部位焊缝开裂长度大于 %的相对长度 9) 键、销损坏; 各仪器,仪表失灵或损坏 10 1l变速箱内油温度超过80 对整机主要性能有轻微影响,不 会导致工作中断; 渗水、渗油较严重3 2 非主要零部件发生失效,可用备2)转向灯、照明灯不亮; 0,1 轻微失效 件和随车工具在现场1h内容易3)焊接部位焊缝开裂长度小于 %相对长度; 排除,或在日常保养中能用随车 工具轻易排除; 螺栓松动等轻微故障 维修费用低廉 5.1.2失效模式示例参见附录B
GB/36693一2018 5.2失效评定准则 5.2.1按例行维护保养更换到期的易损件不计人失效次数,但应做记录 5.2.2固有缺陷失效引起从属失效时,只作一次失效计算,其加权系数按大者计,但同时发生的失效项 目应作详细记录 5.2.3若同时发生的无因果关系的失效,应分别计算 计算评价指标时,不计误用失效 5.2.4失效模式相同、多次发生的失效,若属于固有缺陷失效,每次都应计人
GB/T36693一2018 附 录 A 资料性附录) 失效信息收集格式 失效信息格式见表A.1和表A.2 表A.1液压挖掘机可靠性试验班次记录表 制造商 试验日期 机器型号 编号 发动机编号 主要总成编号 制造日期 试验日期 试验地点 作业工况 样机型号 样机编号 司机 天气 气温 /C 班次 检查项目 检查时间 发动机水温 发动机油温 计时表 燃油箱油量 kg 失效情况说明 燃油消耗量 班燃油消 失效停机 配件准 修复时间 其他时间 耗或加燃 时间 备时间 min min 油)量 min min 表A.2液压挖掘机可靠性试验失效统计表 作业累 失效 排除失排除失效时间 总成零部件 失效 失效情失效 失效 计时间 序号 出现 名称 名称 模式 况说明 类别 编号 效措施 日期 min nmmin
GB/36693一2018 附录 B 资料性附录) 失效模式示例 失效模式示例见表B.1 表B.1失效模式示例 失效模式名称 说明 整机 无动作 操纵机器,设备、执行件等没有动作 无法行走 机器不能行走的现象 无法启动 机器,设备不能启动的现象 启动困难 机器、设备虽然可以启动,但是比较困难 由于某一局部故障致使整机、总成或零部件的某些功能完全丧失的现象 如:制定失效、离合 功能失效 器打滑、变速器掉挡等 力不符合技术条件规定值(过小)的现象 无力 抖动 异常振动、颠簸的现象 跑偏 机器运动时向一侧偏 产品在行驶及作业中,各总成或部件发出的不正常声响的现象 如:发动机、离合器、泵、马达 异响 等处的不正常响声 失控 设备出现不受控制的现象 电气 短路 电器元件 电流自一端未经过负载而直接流到另一端的现象 断路 电器元件 又称为开路,两点之间的电路不通的现象 烧坏 电器元件 由于过热引起零件损坏的现象 如;线圈,保险丝等的烧坏 电器元件 由于电路连接部位连接不牢(接头松动、焊点虚焊、脱焊),电路中出现断续电流的 接触不良 现象 电压不稳 电器元件 电压波动范围超出设计要求 无电 整车电路不通没有电 电瓶不能被及时补充电量,用电器在低电压状态下工作 亏电 不发电 发电机不能发电的现象 报警 设备出现异常,危险等情况下发出警报的现象 不定位 GPs不能获取整机设备的具体位置坐标 不显示 显示数值、图像的仪器不能显示的现象 -直发出响声不停止的现象 不停响 不收音 收音机不能收音的现象 机构归位状态不符合技术要求的现象 不复位
GB/T36693一2018 表B.1续 失效模式名称 说明 零部件间表面未能正常贴合 不贴合 不工作 机器,设备不能正常工作 间歇性工作 机器、设备时而工作时而不工作的现象 工作异常 机器,设备工作中不正常 不亮 灯、显示器等仪器不亮 显示异常 显示数值、图像的仪器显示不正常的现象 由于焊点处只有少量的焊锡柱,造成接触不良,时通时断或经过长期使用，一些发热较严重的 虚媒 零件,其焊脚处的焊点出现老化剥离的现象 非金属零件随使用时间或存放时间的延长或周围环境的影响性能衰退的现象 如;橡胶密 老化 封、塑料件的老化 液压 在油密闭管路及容器系统中,有油成滴或成流非正常泄出的现象 一般由于密封装置失效、 漏油 紧固件松动或零件损坏等造成 在油密闭管路或壳体表面,有油迹,但不滴落的现象 一般由于密封装置部分失效、紧固件松 渗油 动或零件损坏等造成 由于密封不良等原因导致流体在系统内从高压区向低压区泄漏的现象 如;油缸、汽缸、液压 内泄 阀,梨,马达等的内泄 溜缸 油缸活塞出现溜动的现象 堵塞 流体在管路中流动不畅或不能流动的现象 砂眼 气体或杂质在铸件内部或表面形成的小孔 如:管路、壳体、轴承座等的砂眼 压力不当 压力不符合技术条件规定值的现象 如;机油压力,液压油压力、压缩空气压力等过高或过低 流量不当 流量不符合技术条件规定值(过大或过小)的现象 调整不当 ]整部件由于未按技术条件要求调整,性能不能正常发挥的现象 调 密封不良 密封未达到规定要求,导致油,水或气等介质泄漏的现象 润滑不良 零件表面未达到规定润滑要求的现象 动力传动 在水密闭的管路及容器系统中,有水成滴或成流非正常泄出的现象 如冷却系统、空调系统 漏水 等的漏水 在水密闭管路或壳体表面,有水迹,但不滴落的现象 如冷却系统,空调系统等的渗水 渗水 由于密封件失效、紧固件松动或零件损坏等引起气体从具有气压的系统内非正常泄出的现 漏气 象 如气制动系统的漏气 锈蚀 由于水.杂质或其他介质等原因致使零件表面产生锈、斑及腐蚀的现象 高温 温度不符合技术条件规定值(过高)的现象 烧机油 机油进人了发动机的燃烧室,与混合气一起参与了燃烧 10
GB/36693一2018 表B.1续 失效模式名称 说明 冒烟异常(黑烟)的现象 冒黑烟 冒蓝烟 冒烟异常(蓝烟)的现象 发动机转速不稳定出现下降的现象 掉速 噪声大 嗓声不符合技术条件规定值(过大)的现象 油耗超标 发动机油耗超过技术规定值的现象 油门失灵 踩下油门时没反应 挡位失效 挡位不能控制失效的现象 挂挡困难 难以挂挡的现象 息迷不稳 发动机息速时迷度不稳定 操作不灵 机构操纵不灵活 刹车失灵 刹车时失控不能刹车的现象 转向沉重 转向时很沉重 操纵件或运动件的行程不符合技术要求(未达到或超出规定行程)的现象 如;踏板、操作杆、 行程不当 方向盘、油缸、气缸等的行程不当 结构 开焊 焊接部位或焊缝裂开的现象 开裂 金属或非金属部件产生的可见的裂缝或裂纹,不包括焊缝部位 裂纹 在零件表面或内部产生的微小的裂缝 断裂 具有有限面积的几何表面离的现象,如轴、杆,支架、皮带,齿轮等零件断裂 龟裂 零部件表面产生网状裂纹,如离合器摩擦片、制动蹄片等产生的龟裂 部件变成许多不规则形状的碎块的现象,如轴承,摩擦片,玻璃,玻璃钢衬套,塑料壳罩等的 碎裂 碎裂 松动 连接件丧失应具有的紧固力或过盈件配合失效 如;螺栓,娜钉等联接件的松动 脱落 连接件丧失连接而造成的零件分离的现象 剥落 金属、非金属或油漆层以薄片状与原表面分离的现象 偏心 零部件重心与轴线不重合 如:滑轮,卷扬盒等的偏心 位 由于某一零件松动或损坏,使另一零件产生位置移动的现象 干涉 相对运动件之间发生不应有的碰撞或摩擦的现象 如:踏板与驾驶室底板干涉等 发卡 相对运动部件之间运动不畅的现象 卡死 相对运动部件之间不能运动的现象,有时也称抱死,顶死 卡滞 零件在规定的运动轨迹上有非正常的间歇或受阻的现象 零部件在载荷作用下改变原有形状的现象 如塑性变形、过大的弹性变形、弯曲或扭转变 变形 形等 拉伤 摩擦副相对运动时,沿摩擦表面滑动方向形成伤痕 如;缸筒、轴瓦等的拉伤 1
GB/T36693一2018 表B.1续 失效模式名称 说明 压痕 部件表面产生凹状痕迹,如十字轴颈表面出现的压痕 间隙不当 组合件配合间隙或触点间隙不符合技术要求(过大或过小)的现象 异常磨损 运动部件表面产生的非正常磨损,一般表现为磨损过快或失衡 空调 不制冷 空调系统,由于缺冷媒、空调管路脱落、压缩机、冷凝器损坏等导致的空调不制冷现象 制冷差 空调故障,由于与空调相关的零部件损坏导致的空调制冷异常现象 制冷异常 空调制冷不正常的现象 谢冷媒 在空系统管路中有冷媒泄露的现象 无风 设备运行时出风口无风的现象 风量小 风量不符合技术条件规定值(过小)的现象 风速失调 无法控制风速大小的现象 其他 爆胎 轮胎在极短的时间因破裂突然失去空气而瘪掉 脱轨 链轨节离位的现象 驾驶室门锁,工具箱等不能打开 打不开 锁不住 驾驶室门锁、工具箱等锁不上 脱漆 零部件表面油漆脱落的现象 12