大型矿用挖掘机作为矿山开采及工程施工中的重要工程机械,其应用广泛、创造价值高,代表了一个国家的矿山开采能力和整体技术水平,也反映了一个国家装备制造业的总体水平。随着世界经济的快速发展,露天矿山的开采规模也迅速扩大,随之出现的是大量的开采事故和挖掘机故障问题。因此,研究大型矿用挖掘机的可靠性问题,对提升我国矿山机械的国际竞争力,保障国家矿产资源高效、安全的开发利用具有十分重要意义。本文从大型矿用挖掘机可靠性分析及设计关键技术项目出发,重点研究了大型矿用挖掘机的可靠性评估与分配技术,主要开展了以下几个方面的研究工作:(1)在广泛查阅相关文献的基础上,结合可靠性分析工作的需求,对大型矿用挖掘机及其子系统的的功能结构进行层次划分,明确各个组部件的组成和功能,为开展可靠性分析及后续工作打下基础。(2)从大型矿用挖掘机的设计和工作过程出发,收集其故障维修数据,进行大型矿用挖掘机故障模式和影响分析(Failure Modes and Effects Analysis,FMEA),找出挖掘机各子系统所有可能出现的故障模式和失效机理,并分析故障原因及导致的不良后果,确定其在设计和制造过程中的薄弱环节、关键子系统和零部件等。(3)针对大型矿用挖掘机可靠性数据稀缺的问题,采用其故障维修数据进行统计分析,并在此基础上进行可靠性评估工作。在对故障维修数据进行分析处理后,统计故障间隔时间数据,采取核密度估计方法进行失效概率值计算,进而估计分布函数的参数。在得到可靠性分布函数的基础上,进行可靠性指标的制定和计算,完成对大型矿用挖掘机的可靠性评估工作。该评估方法直接基于客观故障数据,避免了以往方法的主观因素影响,有较强的工程运用价值。(4)结合大型矿用挖掘机故障模式和影响分析,对挖掘机的关键子系统和部件进行可靠性分配。在对故障维修数据进行分析处理的基础上,统计出每个关键子系统和部件的故障频率和平均维修时间(Mean Time To Repair,MTTR),并以此作为可靠性分配影响因素,计算分配因子,最后采用熵值法进行加权计算。同时选取平均故障间隔时间(Mean Time Between Failure,MTBF)作为分配指标,完成对大型矿用挖掘机关键子系统和部件的可靠性分配,相比以往方法有更好的直观性和简便性,更适合于实际工程中的运用。