對(duì)很多自動(dòng)化機(jī)械，集成氣動(dòng)系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)是很常見的，那么這些氣動(dòng)系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)如何滿足整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的功能安全要求呢，上期我們說了氣動(dòng)系統(tǒng)的安全原則，本期說說液壓系統(tǒng)的安全原則。

液壓回路的基本安全原則

1）        采用合適的材料以及適當(dāng)?shù)募庸ぃ嚎紤]應(yīng)力、耐久性、彈性、摩擦、磨損、腐蝕、溫度、液壓流體等因素；

2）        正確的尺寸和外形：考慮應(yīng)力、張力、疲勞、表面粗糙度、公差、加工等因素；

3）        元件/系統(tǒng)的正確選擇、組合、布置、裝配及安裝：應(yīng)按照制造商的操作說明書進(jìn)行；

4）        失能原則的使用：通過能量釋放得到安全狀態(tài)，考慮不同的模式，如自動(dòng)模式、維修模式；

5）        正確的緊固：采用鎖緊螺釘、連接件、膠合、鎖緊圈時(shí)，考慮制造商的操作說明書。使用適當(dāng)?shù)呐ぞ丶虞d技術(shù)可以避免過載；

6）        壓力限制：如使用壓力安全閥、泄壓閥/控制閥；

7）        速度限制/速度降低：如使用流量閥和節(jié)流閥限制活塞速度；

8）        充分避免流體污染：考慮流體中固體微粒和水的過濾和分離，還考慮設(shè)置過濾是否需要維護(hù)的狀態(tài)指示；

9）        適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換時(shí)間范圍：考慮管道長(zhǎng)度、壓力、泄壓能力、力、彈簧疲勞度、摩擦、潤(rùn)滑、溫度/黏度、加速和減速過程中的慣性以及組合公差等；

10）     耐環(huán)境條件：在所有預(yù)期的環(huán)境和在任何可預(yù)見的不利條件下，如溫度、濕度、振動(dòng)、污染，所設(shè)計(jì)的裝置都能工作；

11）     防止意外啟動(dòng)：考慮不同模式下，例如，操作、維修模式，由于儲(chǔ)能或恢復(fù)動(dòng)力源引起的意外啟動(dòng)，有必要通過特殊裝置來釋放儲(chǔ)能，對(duì)于特殊應(yīng)用（例如夾持裝置或保證一定位置需要保持的能量），需要單獨(dú)考慮；

12）     簡(jiǎn)化：避免安全相關(guān)系統(tǒng)中不必要的元件

13）     合適的溫度范圍：考慮整個(gè)系統(tǒng)；

14）     分離：安全相關(guān)功能與其他功能分開（如邏輯分離）。

液壓系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)證的安全原則

1）        裕量/安全系數(shù)：安全系數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)中給出或由安全相關(guān)的良好經(jīng)驗(yàn)得出；

2）        安全位置：元件的可移動(dòng)部分通過機(jī)械方式（僅靠摩擦?xí)r不夠的）保持在安全位置，需要施加力才能從安全位置移開；

3）        加大關(guān)閉力：一種解決方案時(shí)滑閥移動(dòng)到安全位置（關(guān)閉位置）的面積比明顯大于滑閥移動(dòng)到打開位置的面積比（安全系數(shù)）；

4）        通過載荷壓力關(guān)閉閥門：如座閥、插裝閥，考慮如何施加載荷壓力，實(shí)現(xiàn)即使閉閥彈簧斷裂，閥門依然關(guān)閉；

5）        直接機(jī)械動(dòng)作：直接機(jī)械動(dòng)作適用于液壓裝置內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)部分；

6）        多重部件：通過并行的多重部件來降低故障的影響，例如，幾個(gè)彈簧中的一個(gè)彈簧失效不會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)的狀態(tài)；

7）        采用經(jīng)驗(yàn)證的彈簧：彈簧有足夠的導(dǎo)向力，對(duì)于疲勞應(yīng)力有足夠的安全系數(shù)（即發(fā)生斷裂的概率不大）；

8）        通過規(guī)定流量的控制來限速/減速：例如，固定的孔、固定的節(jié)流閥；

9）        力的限制/力的減小：可以通過一個(gè)經(jīng)驗(yàn)證的泄壓閥來實(shí)現(xiàn)，該泄壓閥配備了尺寸合理并經(jīng)正確選擇的經(jīng)驗(yàn)證的彈簧等；

10）     工作條件的合理范圍：工作條件的限制，例如，宜考慮壓力范圍、流量和溫度范圍。

11）     監(jiān)控流體的狀態(tài)：考慮流體中的固體顆粒與水是否需要高水平的過濾與分離。還需考慮流體的化學(xué)/物流狀態(tài)。還考慮設(shè)置過濾是否需要維護(hù)的狀態(tài)指示；

12）     在滑閥中充分的正重疊：正重疊是確保停止功能和防止未經(jīng)允許的移動(dòng)；

13）     有限的滯后：例如增加摩擦將增加滯后，組合公差也會(huì)影響滯后。

液壓回路主要涉及的標(biāo)準(zhǔn)是ISO 4413（GB/T 3766-2015）-《液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及其元件的一般規(guī)則和安全要求》，和安全等級(jí)相關(guān)的部分還是要參考ISO 13489-1（GB/T 16855.1-2018）-《機(jī)械安全 控制系統(tǒng)安全相關(guān)部件 部分：設(shè)計(jì)通則》的相關(guān)內(nèi)容。                            

液壓系統(tǒng)在投入使用前必須進(jìn)行以下的目檢和試驗(yàn)：

1）     確認(rèn)系統(tǒng)和元件是否符合系統(tǒng)的技術(shù)要求；

2）     系統(tǒng)元件是否遵照回路圖連接；

3）     系統(tǒng)，包括全部安全裝置的功能是否正確；

4）     在所有預(yù)定使用條件下系統(tǒng)須耐受大的使用壓力；宜通過遵守正確的安裝程序解決液壓系統(tǒng)中的泄露。

更多的內(nèi)容可以參閱ISO 4413（GB/T 3766-2015）-《液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及其元件的一般規(guī)則和安全要求》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了解。