基于GO_FLOW方法的液压吊卡可靠性分析.docx

3DT1DT开合锁紧液压缸B液压缸A4DT2DTPT图1液压吊卡工作原理图基于GO-FLOW方法的液压吊卡可靠性分析郑庆元陈飞裴峻峰常州大学机械工程学院（江苏常州213016）摘要GO-FLOW方法可以对状态随时间变化或有阶段性任务的动态系统进行可靠性分析。液压系统失效是导致大部分系统发生故障的重要原因，根据液压吊卡液压系统的结构和工作原理，建立了可靠性分析模型，采用GO-FLOW法对吊卡液压系统进行了可靠度分析和计算，求得了系统的固有可靠度和使用可靠度。并把计算结果与GO-FLOW法的计算结果相比较，可知GO-FLOW法的计算结果是准确的。对吊卡液压系统的薄弱点进行了修正，把修正前后系统的可靠度进行了分析比较。关键词液压吊卡GO-FLOW方法可靠性分析AdstractGO-FLOWmethodcanbeusedtoconductthereliabilityanalysisofthedynamicsystemwhosestatevarieswithtimeorwhohasshort-termtasks.Thefailureofhydraulicsystemisthemajorfaultcauseofmostsystems.Accordingtothestructureandworkingprincipleofthehydraulicsystemofhydraulicelevator,areliabilityanalysismodelisestablished.Thereliabilityofelevator’shydraulicsystemisanalyzedandcalculatedusingtheGO-FLOWmethod,andtheinherentreliabilityandtheutilizationreliabilityofthesystemareobtained.ComparingthecalculatedresultsusingGO-FLOWmethodwiththecalculationresultsusingGOmethod,itisshownthattheGO-FLOWcalculationmethodismoreaccurate.Theweakpointsofelevator’shydraulicsystemsarecorrected,andthereliabilitiesofthesystembeforeandafterthecorrectionareanalyzedandcompared.Keywordshydraulicelevator;GO-FLOWmethod;reliabilityanalysis部件之间的逻辑和运算关系[2,3]。吊卡多用于钻井工程中，用来吊起钻杆、油管和套管等。它通常悬挂在提升系统的吊环里面，以便对钻杆立根进行起下钻。目前钻井现场使用的吊卡大部分都是手动机械式，通过对2个电磁换向阀进行操作来控制开合和锁紧回路，从而实现了吊卡的打开、关闭与锁紧。GO-FLOW方法是基于GO法的基础上，于上世纪80年代发展而来，是系统可靠性分析的一种新方法。GO-FLOW方法一般适用于动态系统，可以对状态随时间变化或有阶段性任务的系统进行可靠性分析。近年来GO-FLOW方法被广泛地应用于核工业、自动化系统、输送系统等的安全性分析和可靠性预测中[1]。GO-FLOW方法与GO法一致，是以成功为导向的，在对系统进行分析时，先根据各组成元件在系统中的功能选择相应的操作符，再参照系统工作时的结构原理图“翻译”出GO-FLOW图，GO-FLOW图表示系统的各种功能特性以及组成系统的各单元1GO-FLOW方法在液压吊卡可靠性分析中的应用液压系统分析模型的建立按照设计的基本原则，液压吊卡由2根动力油1.1管控制。从功能和安全性考虑，液压回路上设计有单向阀、节流阀和三位四通电磁阀等，其液压系统原理如图1所示。此吊卡的操作流程为：打开吊卡时应先接通电磁阀2DT进行解锁，再接通电磁阀4DT完成吊卡的基金项目:国家863计划“深水钻机与钻柱自动化处理关键技术研究”项目（2012AA09A203）；中国石化集团“钻井立根自动排放与井口自动化关键技术研究”（JP12008）。TECHNOLOGYSUPERVISIONINPETROLEUMINDUSTRY7SS1S2SnSSP1RRRRP2R两状态信号与门随时间有开关元件发生器失效的动作的工作元件元件打开；关闭吊卡时应先接通电磁阀3DT合上吊卡，再接通电磁阀1DT完成吊卡的锁紧。此吊卡系统包括2个回路：液压开合回路和液压锁紧回路。通过2个回路的顺序动作来完成吊卡的开合。现就以成功为导向给出此液压吊卡的结构逻辑原理图（图2）。图2液压吊卡逻辑原理图1.2GO-FLOW图