基于时变可靠度的矿山装载机维修策略研究

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随着我国经济迅速发展,对于矿产资源的需求日益增高,开采规模迅速扩大,大量矿山装载机投入生产活动。矿山企业对于装载机的维护保养意识较为薄弱,仍停留在事后维修和定时维修相结合的维修方式下,导致频繁停机增加企业维修成本。因此,研究矿山装载机可靠性维修策略问题迫在眉睫,对企业运营管理和生产效益具有重要意义。为了减少维修费用,提高可用度,本文基于可靠性理论,对矿山装载机维修策略进行研究,具体内容如下:首先,分析矿山装载机功能结构进行子系统划分,结合所收集矿山装载机维修记录,采用FMEA法确定整机关键子系统为动力系统、传动系统和液压系统。运用中位秩法,最小二乘法对各关键子系统可靠性分布进行拟合,K-S检验法进行检验,得到其可靠度函数和故障率函数。其次,为了描述维修活动的修复效果和设备性能退化情况,引入役龄回退因子和故障率递增因子构建混合故障率模型,结合混合故障率模型建立时变可靠度模型。基于时变可靠度构建以维修成本率最小为目标的单系统预防性维修策略模型,并分别对动力系统、传动系统和液压系统进行求解,得到各关键子系统维修策略。最后,为了保证可用度的同时减少整机维修费用,在单系统预防性维修模型基础上,考虑装载机各关键子系统的结构相关性和维修活动的经济相关性,分别建立以总维修费用最小和可用度最大为目标的基于时变可靠度的机会预防性维修模型。利用线性加权法将两种机会维修模型结合,建立双目标机会维修策略模型。采用遗传算法对矿山装载机的双目标机会维修模型进行求解,得到最佳机会维修策略,并与单系统预防性维修策略进行对比分析,验证了模型的有效性。论文研究成果对于矿山装载机维修策略的制定具有指导意义,同时对于其它工程机械的维修策略具有一定参考价值。
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