導語：如何才能寫好一篇故障樹分析，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：分析法；故障判斷；提高可靠性

中圖分類號：U47 文獻標識碼：A

1南京產BRW400/31.5、BRW200/31.5液泵故障分析

1.1泵的某一吸液閥或排液閥卡住

由于長時間使用疲勞過度或銹蝕嚴重都可能導致彈簧斷裂。吸排液閥的彈簧軟或短及卸載閥壞都可以導致沖擊過大使閥錐斷裂。其次由于閥錐質量問題，熱處理時硬度超過規(guī)定硬度也容易造成閥錐斷裂。

1.2自動卸載閥主閥閥芯卡住不能動作

這一原因和人為因素有很大關系，由于沒有定期更換易損件如滑套內的密封圈用的過久不更換，閥芯使用的太久磨損嚴重都能導致主閥閥芯卡住不動作。

1.3高壓過濾器阻塞

主要原因是吸排液閥上破損的密封圈進入過濾器內。或由于長時間沒有使用濾芯導致慮芯銹蝕嚴重，高壓過濾器阻塞。

1.4自動卸載閥下部推動活塞卡住不動作

其原因是復位彈簧折斷或沒有復位彈簧，推力活塞磨損嚴重，組裝不得當或導向套密封脫落導致導向套有毛刺。

1.5自動卸載閥主閥不起作用，先導閥出液小孔堵住

由于看泵人員不細心，液箱蓋沒有隨時關閉，掉入雜物使液箱內液體變臟，堵住出液小孔。由于質量問題如開膠掉底。或沒有定期更換清洗吸液過濾網，使小雜物進入先導閥堵住先導閥出液小孔。

1.6液箱內液位低

液箱內液位低泵不能吸進工作液導致不能排出高壓液。由于泵箱內沒有及時加入乳化液或由于泵箱開焊漏液。

1.7卸載閥未關閉

在有手動卸載閥的泵上如果手動卸載閥未關緊，導致自動卸載閥不工作，在壓緊螺套未壓緊的情況下卸載閥也不關閉。

1.8吸液管截止閥未打開

這一原因主要是截止閥損壞根本打不開或截止閥在打開的位置上實際是關閉的。

2乳化液泵站故障樹的定性分析

對乳化液泵站進行定性分析的主要目的就是找出導致頂事件發(fā)生的所有可能的故障模式，即弄清系統(tǒng)（或設備）出現最不希望發(fā)生的事件（故障）有多少種可能性。

如果故障樹的某幾個底事件同時發(fā)生時，將引起頂事件（系統(tǒng)故障）的發(fā)生，把這些底事件組成一個集合的形式，這個集合稱之為割集。

也就是說，一個割集代表了系統(tǒng)中一種故障發(fā)生的可能性，即一種失效模式。如果去掉其中任意一個底事件就不再是割集，則這個割集就叫做最小割集，最小割集發(fā)生時，頂事件必然發(fā)生。

綜上所述，一棵故障樹的全部最小割集的完整集合就代表了頂事件發(fā)生的所有可能性。

2.1計算此系統(tǒng)的最小割集

例如，該乳化液泵站的故障樹中“泵的某一吸液閥或排液閥卡住”，以此樹最上一級的中間事件暫做為頂事件，先將各個級的中間事件及底事件設為某些變量。

T1泵的某一吸液閥或排液閥卡住

Ga彈簧斷裂

Gb 閥錐斷裂

Gc 沖擊過大

x1 銹蝕

x2 使用時間過長

x3 質量問題

x4 彈簧短或軟

x5 卸載閥壞

處于故障樹最下一級的中間事件是Gc ，對應的邏輯門為或門，所聯(lián)系的底事件是x4 x5 ，因此

Gc = x4Ux5

對于上一級的中間事件Gb ，則是通過或門與底事件x3與Gc相聯(lián)系，因此

Gb= x3UGc=x3Ux4Ux5

同理可知Ga= x1Ux2

最后可知頂事件T1的表達式為

T1= GaUGb = GaUx3UGc = x1Ux2U x3Ux4Ux5

2.2用最小割集表示出此系統(tǒng)的結構函數

在故障樹中，只要任何一個最小割集發(fā)生，頂事件就會發(fā)生。

上面列舉的故障樹有5個最小割集K=（K1+K2+K3+K4+K5），只要任一個最小割集Kj（j=1、2…..5）發(fā)生時，頂事件必定發(fā)生。

Kj可表示為

這里將屬于Kj的全部底事件用或門聯(lián)結起來稱作最小割或門結構。

所以該故障樹的結構函數Φ（x）可以表示為：

此故障樹的結構函數即為：

Φ（x）= x1Ux2Ux3Ux4Ux5

3乳化液泵站故障樹的定量分析

對于給定的故障樹，若已知其結構函數和底事件（即系統(tǒng)基本事件的發(fā)生概率），從原則上來說，應用容斥原理對事件和與事件積的概率計算公式，可以定量的評定故障樹頂事件T出現的概率。

結合本故障樹分析可知，底事件可定性為相容事件，設底事件x1 、x2 …xn 發(fā)生的概率各為q1、q2 …qn 則這些事件和與事件積的概率，可按下式計算：

當有n個相容事件時，積的概率

和的概率

當故障樹包含兩個以上同一底事件時，則必須用布爾代數整理簡化后，才能使以上概率計算公式，否則會得出錯誤的計算結果。

用系統(tǒng)最小割集的表達式為K （x），系統(tǒng)最小割集結構函數為

式中，k是最小割集數，Kj（x）的定義為

求系統(tǒng)頂事件的發(fā)生概率，即是使Φ（x）=1的概率，只要對上式兩端取數學期望，左端即為頂事件發(fā)生概率

如果將事件和的概率寫作

繼而，就可以計算該故障樹頂事件的發(fā)生概率，

本故障樹共有五個最小割集，以此為K1=x1 K2 =x2 K3=x3 K4=x4 K5=x5，各底事件的概率q1=q2=q3=q4=q5=0.1

利用排列組合的方式

五個底事件只有其中的一件發(fā)生時可求得

其中任意兩件發(fā)生時可知共10種故障路線

=10×0.01=0.1

同理可知其中任意三件發(fā)生時也共有10種故障路線

F3=10×0.001=0.01

其中任意四件發(fā)生時共有5種故障路線

F4=0.0001×5=0.0005

其中五件底事件均發(fā)生時也是一種故障路線

F5=0.15=0.00001

則由公式

得

綜上所算，頂事件為"泵的某一吸液閥或排液閥卡住"的故障樹

頂事件發(fā)生的概率為0.41

4應用動態(tài)規(guī)劃理論優(yōu)化效果及結論

通過機采科液壓車間全體職工的共同努力，乳化液泵站故障樹的設計方案比原計劃25天提前了5天，為車間班組人員以后下井維修提供了新的技術手段，同時也為以后車間的生產提供了保障。

參考文獻

[1]于治福，韓燕，于會榮.商德勇故障樹分析法在礦井提升機電動機故障診斷中的應用[J].煤礦機械，2012（11）.

篇2

Abstract: Failure Tree Analysis（FAT）, also known as falut tree analysis, is a method to analyze the causes of the system failure from whole to the parts according to the tree structure step by step. From the systemic point of view, the failure may be caused by defects and performance of specific components（hardware）, or caused by software, for example, the procedural errors of automatic control devices. In addition, the improper operation of operators or not attentive operation also can cause failure. Therefore, we should apply this method to analyze and diagnose the common fault of the diesel engine system.

關鍵詞：故障樹；發(fā)動機系統(tǒng)故障；柴油發(fā)動機

Key words: fault tree；failure of engine system；diesel engines

中圖分類號：TM31文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2011）13-0042-02

0 引言

故障樹分析法簡稱FTA（Failure Tree Analysis），是1961年為可靠性及安全情況，由美國貝爾電話研究室的華特先生首先提出的。其后，在航空和航天的設計、維修，原子反應堆、大型設備以及大型電子計算機系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。目前，故障樹分析法雖還處在不斷完善的發(fā)展階段，但其應用范圍正在不斷擴大，是一種很有前途的故障分析法。故障樹分析（FAT）是一種適用于復雜系統(tǒng)可靠性和安全性分析的有效工具，是一種在提高系統(tǒng)可靠性的同時又最有效的提高系統(tǒng)安全性的方法。當前，超大型工程的建設，對可靠性，安全性提出了更高的要求，因此，故障樹分析法已經廣泛的應用到宇航，核能，化工，電子，機械和采礦等各個領域。

1 故障樹分析法的特點

它是一種從系統(tǒng)到部件，再到零件，按“下降形”分析的方法。它從系統(tǒng)開始，通過由邏輯符號繪制出的一個逐漸展開成樹狀的分枝圖，來分析故障事件（又稱頂端事件）發(fā)生的概率。同時也可以用來分析零件、部件或子系統(tǒng)故障對系統(tǒng)故障的影響，其中包括人為因素和環(huán)境條件等在內。它對系統(tǒng)故障不但可以做定性的而且還可以做定量的分析；不僅可以分析由單一構件所引起的系統(tǒng)故障，而且也可以分析多個構件不同模式故障而產生的系統(tǒng)故障情況。因為故障樹分析法使用的是一個邏輯圖，因此，不論是設計人員或是使用和維修人員都容易掌握和運用，并且由它可派生出其他專門用途的“樹”。例如，可以繪制出專用于研究維修問題的維修樹，用于研究經濟效益及方案比較的決策樹等。

2 故障樹的建立

故障樹是實際系統(tǒng)故障的組合和傳遞關系正確而抽象的表達，建樹是否完整會直接影響定性，定量分析的結果，是關鍵的一步。建樹方法分為人工建樹和計算機輔助建樹，建樹就是按照嚴格的演繹邏輯，從頂事件開始，向下逐級追溯事件的直接原因，直至找出全部底事件為止。根據故障樹分析方法確定頂事件是發(fā)動機無法正常運轉。而引起的原因主要為：飛車故障，缸體故障，燒瓦故障，曲軸故障，飛輪碎裂，氣門落缸等（其中任意原因都可導致發(fā)動機故障）。以這幾項作為次要事件，逐漸往下分析其原因，層層深入，最終建立起柴油發(fā)動機的失效故障圖。見圖1。

圖1中，方框的事件代表結果事件，它又分為頂事件和中間事件，是由其它事件或事件組合導致的事件。圓圈事件表示底事件，是基本故障事件或不需再探明的事件，但一般它的故障分布是已知的，是導致其他事件發(fā)生的原因事件。

其中，各個數字和字母代表的含義為：①“飛車”故障，②“粘缸”故障，③“燒瓦”故障，④“曲軸”故障，⑤“活塞敲缸”故障，⑥飛輪碎裂，⑦“拉缸”故障，⑧氣門落缸。

A：燃油超供 a1：噴油泵柱塞被卡，a2：拉桿及調速器的活動部位卡滯，a3：調速器系統(tǒng)故障

B：竄燒機油 b1：空氣濾清器油盤油面過高，b2：曲軸箱，b3：回游孔堵塞

C：散熱系統(tǒng)工作不良

D：機油壓力過大 d1：機油質量不好，d2：油流動磨損，d3：軸瓦卸油，d21：機油泵磨損，d22：曲軸油道工藝脫落

E：軸瓦預金緊高度不合要求

F：機油問題f1：機油品質不佳，f2：機油壓力過低，f3：機油濾清器使用不當

G：軸瓦和軸頸裝配間隙過小

H：曲軸問題h1：曲軸軸頸兩端圓角過小，h2：曲軸自身質量差，h3：曲軸裝配間隙過大，h4：曲軸不良

I：供油時間和供油量出錯

J：主軸瓦不同軸

K：活塞的裝配問題k1：活塞與汽缸配合間隙過大，k2：活塞方向裝反或活塞變，k3：汽缸墊過薄，k4：連桿裝配不好或連桿彎曲

L：燃燒不良l1：燃燒室內積碳嚴重，l2：可燃氣體燃燒過快

M：噴油提前角過大

N：制造加工或裝配不當 n1：飛輪殼緊固螺栓松動，n2：曲軸軸向或徑向間隙過大，n3：曲軸與飛輪殼同軸度較差

O：傳動組件平衡超差

P：使用不當因素p1：油使用不當，p2：發(fā)動機溫度過高，p3：填壓器竄油，p4：嚴重超載，p21：冷卻添加不足，p22：點火時機不正確，p23：節(jié)溫器工作不良

Q：裝配和加工因素q1：活塞裝配間隙過小，q2：活塞環(huán)開口間隙太小，q3：活塞緯度影響

R：氣門桿折斷

S：氣門彈簧折斷

T：氣門彈簧座開裂

U：氣門鎖靠攏夾脫落

3 定性分析

故障樹的定性分析主要任務是尋找導致頂事件發(fā)生的所有可能的失效形式，也就是要找到故障樹的最小割集或全部最小割集。割集代表了該系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性，最小割集（MCS）是底事件不能再減少的割集。一個最小割集代表引起故障樹頂事件發(fā)生的一種模式，最小割集發(fā)生時，頂事件必然發(fā)生。最小割集指出了處于故障狀態(tài)的系統(tǒng)所必須修理的基本故障，指出了系統(tǒng)的最薄弱環(huán)節(jié)。求解最小割集的方法有上行法，質數法和下行法。這里主要介紹下行法。下行法（fussell-vesely法）特點是從頂事件開始從下逐級進行，遇到與門就把與門下面的所有輸入事件均排列成同一行;遇到或門就把或門下面的所有輸入事件均排列于一列。往下一直到不能分解為止。從而找出全部最小割集。最小割集是包含了最小數量而又必須的事件的集合，其含義在于它描述了處于故障狀態(tài)的柴油發(fā)動機系統(tǒng)所必須修理的基本故障。通過對最小集合的分析，可以找到發(fā)動機系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)以提高工作的可靠性。

4 結論

4.1 文中給出的柴油發(fā)動機機故障書能夠較全面清晰的反映發(fā)動機系統(tǒng)故障成因，故障之間關系，以及各種可能故障傳遞途徑。

4.2 故障樹為設計，檢測，維護和維修柴油發(fā)動機提供了一種形象圖解，指導人們去查找故障，改進和強化系統(tǒng)的關鍵部分。為柴油發(fā)動機系統(tǒng)的可靠行提供了有效的定性分析和定量評價方法。

4.3 在柴油發(fā)動機的實際工作中，經常遇到不同故障程度的底事件，將其計算并求出最小割集，有助于掌握柴油發(fā)動機故障的規(guī)律和特征。故障樹分析理論可以進一步將常規(guī)的故障診斷方法和計算機程序技術有機的結合起來，形成專家系統(tǒng)，這樣可以方便和快捷的進行故障診斷。

參考文獻：

篇3

Abstract： This paper describes the characteristics and classification of security risks， introduces the basic steps and analysis methods of fault tree analysis， and takes "workers fall from the scaffolding， formwork， platforms" as the top event to explain the application of fault tree analysis in project safety risk assessment， has a certain significance for enterprise and project security risk management.

關鍵詞： 故障樹分析法；安全風險；評估

Key words： fault tree analysis；safety risk；assessment

中圖分類號：F272.92 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）09-0142-03

0 引言

目前，項目安全風險評估主要采用的方法是專家調查打分法和LEC法，前者簡單明了、操作方便，但可靠性完全取決于專家的經驗和水平；后者結合了定性與定量的特性，但無法找出影響風險等級的基本要素。故障樹分析（FTA）技術是美國貝爾實驗室的沃特森博士于1961年開發(fā)的，它采用了邏輯的方法，利用圖的形式將可能造成項目失敗的各種因素進行分析，并確定其各種可能組合方式。該方法能將項目安全風險由粗到細，由大到小，分層排列，容易找出所有基本風險事件，邏輯關系明晰，分析結果準確。

1 安全風險的特征

安全風險是指危險、危害事故發(fā)生的可能性與其造成損失的集合。工程項目安全風險具有如下特性：①客觀性。安全風險不以人的意志為轉移，客觀真實的存在于生活之中。②可變性。在施工過程中，不同風險能導致不同結果，但如果提前加以控制就能避免風險事件的發(fā)生或降低其影響。③多樣性。安全風險常常存在于每個不同的環(huán)節(jié)和領域，并表現出各種形式和性質。

2 安全風險的分類

按照誘發(fā)危險、有害因素失控的條件分類：

①人的不安全行為。人的不安全行為分操作錯誤、忽視安全、忽視警告，造成安全裝置失效，使用不安全設備，手代替工具操作，物體存放不當，冒險進入危險場所，忽視防護用品用具的使用等13大類。②物的不安全狀態(tài)。物的不安全狀態(tài)分為防護、保險、信號等裝置缺乏或有缺陷，設備、設施、工具有缺陷，個人防護用品、用具缺少或有缺陷，以及生產場地不良4大類。③管理存在缺陷。管理缺陷主要包括對物性能控制的缺陷，對人的失誤控制的缺陷，工藝過程、作業(yè)程序的缺陷，用人單位的缺陷，對來自相關方的風險管理的缺陷，違反安全人機工程原理6大類。

3 安全風險評估

安全風險評估方法一般可分為定性評估法、定量評估法以及定性定量相結合的方法。其中常用的有故障樹分析法、專家打分法、LEC法、矩陣圖法、概率分析法、決策樹分析法、蒙特卡羅法等。本文將重點介紹故障樹分析法在項目安全風險評估中的應用。

3.1 故障樹分析步驟 ①確定故障樹的頂上事件。將易于發(fā)生且后果嚴重的事故作為頂上事件。②調查與頂上事件有關的所有原因事件。③故障樹作圖。從頂上事件起，一層一層往下分析各自的直接原因事件，根據彼此間的邏輯關系，用邏輯門連接上下層事件，直到所要求的分析深度，形成一株倒置的邏輯樹形圖。④故障樹定性分析。定性分析是故障樹分析的核心內容之一，目的是分析該類事故的發(fā)生規(guī)律及特點，通過求取最小割集（或最小經集），找出控制事故的可行方案，并從故障樹結構上分析各基本事件的重要程度。⑤定量分析。根據各基本事件的故障率，分析頂上事件發(fā)生的可能性大小。結合定性分析，按輕重緩急分別采取對策。

3.2 故障樹分析方法 ①最小割集及其求法：最小割集就是引起頂上事件發(fā)生必須的最低限度的割集。最小割集表示系統(tǒng)的危險性，求出最小割集可以掌握事故發(fā)生的各種可能，最小割集越多，系統(tǒng)越危險。最小割集的求取方法有行列式法、布爾代數法等。②最小徑集及其求法：最小徑集是頂上事件不發(fā)生所需的最低限度的徑集。最小徑集表示系統(tǒng)的安全性，每一最小徑集表示防止頂上事件的一個方案，最小徑集越多，系統(tǒng)就越安全。最小徑集可利用它與最小割集的對偶性求解。把原來故障樹的與門和或門對換，各類事件發(fā)生換成不發(fā)生，進而求出成功樹的最小割集，最后轉化為故障樹的最小徑集。③結構重要度分析：結構重要度分析是從故障樹結構上分析各基本事件的重要程度。即在不考慮各基本事件發(fā)生概率（或假定各基本事件的發(fā)生概率都相等）的情況下，分析各基本事件的發(fā)生對頂上事件所產生的影響程度。結構重要度分析可采用兩種方法，一是求結構重要度系數；二是利用最小割集或最小徑集判斷重要度，結構重要度系數計算公式如下：

I？漬 （i）=■■

I？漬 （i）——基本事件Xi重要度系數近似判斷值；

Kj——包含Xi的割集（徑集）；

n——Xi所在最小割集（徑集）中基本事件的總數。

當然，在實際應用過程中，基本事件重要性還要結合其發(fā)生頻率等定量數據予以判斷。

3.3 故障樹分析案例應用 高空墜落一直是建筑施工行業(yè)的常見事故，據不完全統(tǒng)計，2009年至2010年兩年間，中鐵十七局四公司共發(fā)生各類高空墜落事件20余起，其中從腳手架、模板、作業(yè)平臺上墜落占到了總數的80%，個別事件造成了人員傷亡。為系統(tǒng)分析可能造成高空墜落的每個基本事件或其組合，判斷其重要程度，以便及時采取應對措施，本文將圍繞高空墜落展開故障樹分析。以“工人從腳手架、模板、作業(yè)平臺上墜落”作為頂上事件，編制故障樹如圖1。

①計算故障樹的最小割集。根據集合的運算定律，本案例采用布爾代數法計算如下：

T=A1+A2+A3+A4+X3

=（X1+X2+X5X6）+（X7+X8）（X4+X9）+（X10+X11）X12X4+X4（X13+X14）+X3

=X1+X2+X3+X5X6+X4X7+X7X9+X4X8+X8X9+X4X13+X4X14+X4X10X12+X4X11X12

則該故障樹的最小割集為E1={X1}；E2={X2}；E3={X3}； E4={X5，X6}；E5={X4，X7}；E6={X7，X9}；E7={X4，X8}；E8={X8，X9}； E9={X4，X13}；E10={X4，X14}；E11={X4，X10，X12}；E12={X4，X11，X12}。

用最小割集表示故障樹的等效圖如圖2所示，發(fā)生頂上事件的途徑有12種。

②計算故障樹的最小徑集。利用故障樹最小割集的對偶性求解。用T′、A′1、A′2、A′3、 A′4、B′1、B′2、M′1、M′2、M′3、M′4、X′1、X′2、X′3、X′4、X′5、X′6、X′7、X′8、X′9、X′10、X′11、X′12、X′13、X′14表示原有事件的補事件，邏輯門作相應轉換，則所得成功樹如圖3所示。

根據集的運算定律用布爾代數法計算成功樹的最小割集：T′=A′1A′2A′3A′4X′3

=X′1X′2X′3（X′5+X′6）（X′7X′8+X′4X′9）（X′10X′11+X′4X′12）（X′4+X′13X′14）

=X′1X′2X′3（X′4X′5X′7X′8+X′4X′5X′9+X′4X′6X′7X′8+X′4X′6X′9+X′5X′7X′8X′12X′13X′14+X′6X′7X′8X′12X′13X′14+X′5X′7X′8X′10X′11X′13X′14+X′6X′7X′8X′10X′11X′13X′14）

=X′1X′2X′3X′4X′5X′7X′8+X′1X′2X′3X′4X′5X′9+X′1X′2X′3X′4X′6

X′7X′8+X′1X′2X′3X′4X′6X′9+X′1X′2X′3X′5X′7X′8X′12X′13X′14+X′1X′2X′3

X′6X′7X′8X′12X′13X′14+X′1X′2X′3X′5X′7X′8X′10X′11X′13X′14+X′1X′2X′3

X′6X′7X′8X′10X′11X′13X′14

根據成功樹的最小割集轉換求得原故障樹的最小徑集：P1={X1，X2，X3，X4，X5，X7，X8}；P2={X1，X2，X3，X4，X5，X9}；P3={X1，X2，X3，X4，X6，X7，X8}；P4={X1，X2，X3，X4，X6，X9}；P5={X1，X2，X3，X5，X7，X8，X12，X13，X14}；P6={X1，X2，X3，X6，X7，X8，X12，X13，X14}；P7={X1，X2，X3，X5，X7，X8，X10，X11，X13，X14}；P8={X1，X2，X3，X6，X7，X8，X10，X11，X13，X14}

③本事件結構重要度分析。利用重要度系數公式計算各基本事件結構重要度系數（不考慮發(fā)生概率情況下）：

I？漬（1）=1；I？漬（2）=1；I？漬（3）=1；I？漬（4）=1.62；I？漬（5）=0.33；I？漬（6）=0.33；I？漬（7）=0.66；I？漬（8）=0.66；I？漬（9）=0.66；I？漬（10）=0.14；I？漬（11）=0.14；I？漬（12）=0.28；I？漬（13）=0.33；I？漬（14）=0.33

則重要性順序為：X4>X1=X2=X3>X7=X8=X9>X5=X6=X13=X14>X12>X10=X11。與等效故障樹分析結果基本一致。

④基本事件概率重要度分析。由于結構重要度分析只是按故障樹的結構分析了各基本事件對頂上事件的影響，因此具有一定的局限性，實際應用中還應該考慮基本事件的發(fā)生概率。基本事件概率重要度分析反映的是各基本事件發(fā)生概率對頂上事件的影響，其方法是頂上事件發(fā)生概率函數P（T）對基本事件（Xi）求一次偏導數，即I（i）=？墜P（T）/？墜Xi。根據四公司廈深、漢宜、南廣三個代表性項目2010年收集到的統(tǒng)計數據，在所有各基本事件中，發(fā)生概率最高的是“未系安全帶”，其次是“違章操作”和“無安全防護或防護不到位”，再次是“腳踩空”、“緊固扣件松脫”、“跳板折斷”、“結構設計不合理”等。

⑤評估結果及應對措施。“工人從腳手架、模板、作業(yè)平臺上墜落”事件的最小割集有12個，最小徑集有8個，說明導致高空墜落事件的可能性有12種，但只要采取最小徑集方案中的任何一種，即可有效避免事故的發(fā)生。綜合考慮各基本事件結構重要度順序和概率重要度統(tǒng)計分析結果，可以確定造成頂上事件的主要原因依次為：未系安全帶、無安全防護或防護不到位、違章操作、結構設計不合理、緊固扣件松脫等，需要重點采取措施予以應對，其他為次要原因。

根據評估結果，2011年四公司安質部重點采取了以下應對措施強化項目“高空墜落”安全風險的管理，防范頂上事件發(fā)生：一是強化安全帶的使用。規(guī)定高處作業(yè)人員必須按規(guī)定佩帶和正確使用安全帶，不得使用損毀或質量不合格的安全帶，同時項目部要加強現場檢查。二是做好安全防護。規(guī)定各項目墩臺頂部、高空走道必須按要求設置防護圍欄，掛設安全網，圍欄連接要牢固，高度要合適，安全網質量應合格，安裝應有效；腳手架要按規(guī)定連接牢固，并設有防滑措施，跳板應鋪滿。要注意對安全防護設施定期進行檢查和維護。三是嚴禁違章作業(yè)。腳手架搭設、模板拼裝必須按規(guī)范操作，按交底進行；各項施工作業(yè)必須滿足規(guī)范；嚴禁攀登連接件和支撐件；嚴禁在上下同一垂直面安裝、拆卸模板；嚴禁惡劣天氣下露天攀登與懸空高處作業(yè)；嚴禁酒后作業(yè)等。四是嚴格方案評審。腳手架搭設及模板拼裝方案必須經過適當的評審，必要時由公司組織內外部專家進行論證，確保結構設計科學合理，防護措施全面到位。五是落實崗前培訓。規(guī)定高處作業(yè)人員必須經培訓考核合格后方可上崗，特種作業(yè)人員（如架子工）必須取得特種作業(yè)證后持證上高。恐高癥患者不得從事高空作業(yè)。六是狠抓監(jiān)督檢查。規(guī)定項目部應專人負責現場安全巡視檢查，及時發(fā)現并整改安全隱患，對違章操作、違章指揮、不系安全帶等人為因素加大處罰力度，切實提高員工安全意識。

措施實施后，經過一段時間運行和統(tǒng)計，中鐵十七局四公司“高空墜落事件”發(fā)生頻率總體降低了約45%，取得了良好效果，實現了預期目標。

4 結束語

安全生產是項目安全管理的永恒主題，風險評估則是項目安全管理的基礎。工程項目安全風險點多面廣、錯綜復雜，準確評估各類風險的重要程度，明確控制重點，找出應對途徑，對有效管控項目安全風險有著舉足輕重的作用。故障樹分析法是項目安全風險評估的有效工具，它可以找到引起事故發(fā)生的原因及其相互關系，發(fā)現事故發(fā)生的模式和預防事故的最佳途徑，其特點是邏輯性強、靈活性高、適用范圍廣，既可定性分析，又可定量分析，評估結果具有系統(tǒng)性、準確性和預測性，適用于較復雜系統(tǒng)的風險評估。

參考文獻：

[1]張軍.建筑施工危險源安全評價及管理的方法研究[D].大連理工大學，2007.

篇4

【關鍵詞】最小割集；FTA法；變壓器

1.引言

電力變壓器是用來改變電壓和電流、傳輸電能的一種靜止電器，是電力系統(tǒng)中最重要的電氣主設備，是電網安全運行的基礎。隨著現代社會工業(yè)化程度不斷提高，對能源的巨大需求促進電力工業(yè)飛速發(fā)展，電力設備朝著大容量、超高壓的方向發(fā)展。電力網絡也是日趨發(fā)展為龐大的區(qū)域性甚至地區(qū)性大電網。

同時隨著電力設備容量的增大和電網規(guī)模的擴大，電力設備的故障給人們的生產和生活所帶來的影響也越來越大，因而對變壓器發(fā)生故障原因進行研究，能找出變壓器的故障特性，給變壓器的檢修工作提供一定的數據支持和事實依據，同時也能在一定程度上有效降低檢修維護工作的復雜程度。

本文提出了一種基于FTA法的變壓器的運行狀態(tài)評估分析方法。該方法應用最小割集建立故障樹，給出了變壓器運行狀態(tài)可靠性評估的計算公式。

2.基本原理

2.1 故障樹分析法的定義

故障樹分析法，簡稱(FTA Fault Tree Analysis)，是一種評價復雜系統(tǒng)可靠性與安全性的分析方法。故障樹分析把系統(tǒng)不希望發(fā)生的失效狀態(tài)作為失效分析的目標，這一目標在故障樹分析中定義為“頂事件”。在分析中要求尋找出導致這一失效發(fā)生的所有可能的直接原因和間接原因，這些原因在故障樹分析中稱之為“中間事件”。然后再跟蹤找出導致每一個中間事件發(fā)生的所有可能的原因，順序漸進，直至追蹤到對被分析對象來說是一種基本原因為止。這種基本原因，故障樹分析中定義為“底事件”[2]。

2.2 故障樹最小割集的評估方法

本文采用最小割集分析法[1]對變壓器的運行狀態(tài)進行定量分析評估。FTA法評定故障樹就是找出導致頂事件發(fā)生的所有可能的故障模式，即求出故障樹的所有最小割集。一棵故障樹往往有幾個最小割集，或至少有一個最小割集(對應一種基本故障事件的組合)的事件發(fā)生，則頂事件必然發(fā)生。通過分析最小割集可以告訴運行人員，哪些元件是系統(tǒng)可靠性最薄弱的環(huán)節(jié)。

2.3 最小割集分析法概率的求解

設系統(tǒng)的最小割集有n個，分別為：{}，{}…{}…{}，割集{}發(fā)生的狀態(tài)概率為{}，則系統(tǒng)失效的概率可以按下式求得[2]：

={∪∪…∪} (1)

一般Cj(j=1，2，3，…，l)是相互包含的，則系統(tǒng)狀態(tài)概率可以按照下式求得：

={∪∪…∪}-+…{∩…∩}(2)

并有如下的關系：

{-}≤≤ (3)

我們稱為系統(tǒng)的狀態(tài)概率的上界，而-為系統(tǒng)狀態(tài)概率的下界。

以上的精確計算，顯然是非常費時和煩瑣的，以至對于復雜網絡的計算將變的非常困難。為了克服這一困難，在工程設計中通常采用狀態(tài)概率的上界算法來求解[3]，這樣會大大提高計算速度。對于高可靠度的系統(tǒng)，帶來的誤差在允許范圍之內可忽略不計。這樣既保證了工程要求，又節(jié)省了大量計算時間，這種方法就是最小割集狀態(tài)概率的上界算法[3]。在對配電變壓器運行狀態(tài)的評估計算中，本文采用上界算法計算配電變壓器運行的狀態(tài)概率。系統(tǒng)的故障概率Ps可以簡化成各個最小割集故障概率的總和，即：

= (4)

3.變壓器故障樹的建立

在對變壓器運行狀態(tài)進行評估時，首先根據現場記錄收集整理被評估變壓器的基本事件信息，統(tǒng)計各基本事件運行狀態(tài)的基本數據；接著設頂事件為變壓器運行狀態(tài)，二級事件為能導致變壓器故障的主要部件故障，也稱為故障樹的中間事件。中間事件是導致變壓器故障的直接因素和原因，這里的中間事件為：繞組故障、鐵芯故障、分接頭故障、套管故障、油道故障和引線故障；然后再逐步深入分析，找出故障的基本原因，即故障樹的底事件，底事件又稱為基本事件，這些基本事件的數據是已知的，通過現場采集到的變壓器部件故障數據，可以確定基本事件由以下狀態(tài)組成[5]：

1）繞組故障（X）：X1為變壓器電流激增；X2為大氣（雷擊）過電壓；X3為操作過電壓；X4為制造工藝不良；X5為絕緣受潮。

2）鐵芯故障（Y）：Y1為鐵芯多點接地；Y2為鐵芯局部過熱；Y3為對地電阻降低。

3）分接頭故障（Z）：Z1為分接開關受潮；Z2為高溫過熱；Z3為接觸點壓力不夠；Z4為接觸點污穢。

4）套管故障（A）：A1為套管的機械損傷；A2為套管密封不良；A3為套管過熱導致的熱應力損傷。

5）其他故障包括油道故障(B)和引線故障(C)。

由此建立的配電變壓器故障樹如圖1所示：

圖1 配電變壓器故障樹圖

4.變壓器運行狀態(tài)評估

根據以上提出的基本原理，變壓器的FTA法計算過程如下：

(1)各二級事件運行狀態(tài)概率的計算公式為：

P(N)=，(N=X，Y，Z，A，B，C) (5)

在以上的公式中P(N)為各二級事件的故障狀態(tài)概率；為各個基本事件整體設備元件的總數；為各基本事件設備元件處于不良狀態(tài)個數；為各基本事件的權系數；n為基本事件的個數。

(2)變壓器的運行狀態(tài)的概率計算公式為：

=P(X)·+P(Y)·+P(Z)·+P(A)·+P(B)·+P(C)· (6)

在以上的公式中：P(X)，P(Y)，P(Z)，P(A)，P(B)，P(C)分別為繞組、鐵芯、分接頭、套管、油道和引線的故障狀態(tài)概率，為各二級事件的權系數。

(3)故障概率和可靠度的關系：

5.實例分析

本文通過對某變電工區(qū)配電網同電壓等級配電變壓器的故障數據進行的收集整理和統(tǒng)計計算，得到的基本事件原始數據如表1所示，由此可計算得出配電變壓器各基本事件故障概率如表2所示：

根據公式（6），得出該城區(qū)電網變壓器的故障狀態(tài)概率：

=P(X)·+P(Y)·+P(Z)·+P(A)·+P(B)·+P(C)·

=0.0950425%+0.053765%+0.025912%+0.0259130%+0.1193810%+0.075178%+0.0623320%

=0.0652

由以上的計算可知，通過公式（7）可得出該城區(qū)變壓器無故障運行的概率為：

==1-0.0652=0.9348

根據變壓器各部件的故障概率可知，該城區(qū)變壓器套管的故障概率較高，因而可以確定變壓器繞組是該運行工區(qū)變壓器檢修的薄弱環(huán)節(jié)，需要加強檢修和維護。

6.結論

(1)本文根據故障樹分析法的原理，結合最小割集算法，對傳統(tǒng)的故障樹分析法計算方法進行改進，提出了加權分析的FTA算法，使該算法在工程中的應用中更貼近實際。

(2)結合具體算例對變壓器故障狀態(tài)進行定量分析計算，找出了某地區(qū)變壓器檢修工作的薄弱環(huán)節(jié)，給出了相應的維修建議。

參考文獻

[1]王巍,崔海英,黃文虎.基于故障樹最小割集的診斷方法研究[J].數據采集處理,1999,14(1),26-29.

[2]魏選平,卞樹檀.故障樹分析法及其應用[A].計算機科學與技術,2004.

[3]陳文高.配電系統(tǒng)可靠性實用基礎[M].北京:中國電力出版社,1998.

[4]張余慶,吳桂濤,崔文彬,璣大志.基于FTA方法降低渦輪增壓器失效風險的研究[OL]中國科技論文在線.

[5]鄒杰慧,彥運昌.電力變壓器故障診斷模糊專家系統(tǒng)的研究開發(fā),1994.

作者簡介：

篇5

關鍵詞 風險評估；故障樹；最小割集算法；風險緩解

中圖分類號 TB486 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-（2013）011-0128-03

上海區(qū)管自動化系統(tǒng)是支持空中交通管制的專用電子系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)，空中交通管制員能夠對華東高空空域內的航空器進行有序的航行活動管理。隨著航班量和系統(tǒng)運行年限的增長，自動化系統(tǒng)的故障率不斷上升，如果不及時處理，將直接危險飛行安全。針對該問題，設備維護人員定期對自動化系統(tǒng)進行風險評估，及時識別風險源，并確定應對策略。

許多風險評估方法采用專家分析法的方式，該類方法是基于經驗的，缺乏可靠的依據。而本文采用的故障樹分析法可以對系統(tǒng)故障進行建模，然后通過歷史數據進行分析，計算風險發(fā)生概率，并找出系統(tǒng)的故障模式，這樣得出的結果更接近實際運行情況。

1 故障樹分析法簡述

1.1 概述

故障樹分析法（FauIt Tree Analysis，FTA）是一種演繹分析法，該方法采用樹狀結構，以系統(tǒng)不希望發(fā)生的頂事件作為目標，從頂事件逐級向下分析，直至所要求的分析深度，最深層原因事件被稱為底事件。該方法主要可分為定性分析法和定量分析法。

1.2 定性分析

故障樹的定性分析是通過求故障樹的最小割集，得到頂事件的全部故障模式，以發(fā)現目標系統(tǒng)的最薄弱環(huán)節(jié)或關鍵部位，集中力量對最小割集所發(fā)現的關鍵部位進行強化，找出控制事故的可行方案。在故障樹分析法中，割集是指故障樹中一些底事件的集合，而最小割集是指在某個割集中任意去掉一個底事件，余下的底事件集合無法構成割集，那么這類割集被稱為最小割集。常用的方法是Fussel-Vesely算法（下行法）。

1.3 定量分析

故障樹的定量分析就是在給定各底事件發(fā)生概率的基礎上，計算頂事件和中間事件的發(fā)生概率、底事件重要度等參數。在具體計算時時，可分析的變量有很多，這里，我們只給出本文應用的內容，即如何通過最小割集算法，計算頂事件的發(fā)生概率，基本步驟如下：

2 上海區(qū)管自動化系統(tǒng)簡介

上海區(qū)域管制中心的自動化系統(tǒng)為雙冗余結構，系統(tǒng)具備多雷達處理、飛行計劃處理、告警處理、旁路雷達處理、記錄、回放等功能，目前已為上海區(qū)管/終端扇區(qū)、虹橋/浦東塔臺以及合肥地區(qū)的業(yè)務運行提供保障。

3 基于故障樹分析法的上海區(qū)管自動化系統(tǒng)風險評估應用

整個評估流程的詳細步驟如下：1）故障樹建模：繪制故障樹，并在故障樹中確定底事件概率；2）定性分析：通過故障樹的最小割集，得到頂事件的全部故障模式，并定性分析底事件；3）定量分析：先確定底事件發(fā)生概率，通過最小割集算法推導最小割集發(fā)生概率，最后計算頂事件發(fā)生概率；4）風險評價和緩解：確定風險等級，制定風險減緩措施。

3.1 故障樹建模

上海區(qū)管自動化系統(tǒng)故障種類有很多，本文選取最典型故障作為頂事件構建故障樹（圖1），所有“底事件”（表1），以此為頂事件展開后的節(jié)點能夠覆蓋常用設備（元件）故障類型。

進一步，為了計算，需要確定故障率數據。從理論上講，故障發(fā)生概率應為任一瞬間發(fā)生的可能性，是一無量綱值。但從工程實踐出發(fā)，我們采用計算頻率的辦法來代替概率的計算，即計算平均無故障時間（MTBF）的倒數。

由于歷史數據統(tǒng)計的是總故障次數，因此計算的底事件概率是對樣本數求均值后的結果。另外對于x5事件，由于無法計算數據，因此我們給定一個經驗值為0.05。

3.2 定性分析

故障樹的定性分析就是要研究系統(tǒng)故障模式（最小割集）。通過首先Fussel-Vesely算法我們可以求得故障樹的全部最小割集：{x1，x5}，{x1，x6}，{x1，x7}，{x1，x8}，{x1，x9}，{x2，x5}，{x2，x6}，{x2，x7}，{x2，x8}，{x2，x9}，{x3，x5}，{x3，x6}，{x3，x7}，{x3，x8}，{x3，x9}，{x4，x5}，{x4，x6}，{x4，x7}，{x4，x8}，{x4，x9}，{x10}，{x11}。這22個最小割集代表了22種故障模式。其中，“x10”和“x11”是一階最小割集事件，屬于結構重要性最高的。該類事件一旦產生，將直接引起頂事件的發(fā)生，而其他底事件都處于二階最小割集中。

3.3 定量分析

定量分析主要是根據最小割集算法計算頂事件（包括中間事件）的發(fā)生概率。3.2節(jié)已經求出了全部最小割集，接下來由公式（1）就可求得每個最小割集的概率P（yi），其中，yi={x1，x2，…，xm}為第i個最小割集yi，Pi為底事件xi的發(fā)生概率，計算出最小割集概率值：y1～y22。

另一個影響單席位正常使用的重要故障是顯示設備無法提供使用。包括BARCO，EIZO顯示器，故障率僅次于單席位主系統(tǒng)軟/硬件故障。

3.4 風險評價和緩解

風險評估的主要目的不是根據故障樹分析法確定風險故障概率值的大小，而是通過計算概率值確定風險等級。本文根據計算的整體概率范圍制定了一個風險等級劃分表，如表4。

從表4可知，該風險處于第4等級，屬于風險程度比較高的，因此必須對其采取風險緩解措施，根據前面故障樹分析法的分析，可從底事件著手，采取相對的緩解措施：如對于DS-10硬件故障除了及時維修外，也可以先期更換電源和風扇來預防故障發(fā)生，對軟件故障可采用安裝補丁等方法來降低故障率。

4 結束語

本文以上海區(qū)管自動化系統(tǒng)最常見的單席位故障為案例，構建相應的故障樹，通過對實際的統(tǒng)計數據的整理，對故障樹進行定性和定量的分析，最后量化地計算出相應的風險值，并提出相應的風險緩解措施。

今后，對該評估法的進一步研究可以考慮這樣幾個方面：1）擴大樹的廣度和深度，將其應用于更多的故障類型；2）可與過去使用的專家分析評估法及其他的主流評估方法進行對比，評價方法的性能。

參考文獻

[1]陳文峰等.歐洲貓-X系統(tǒng)管制操作手冊[Z].上海：民航華東空管局，2004.

篇6

關鍵詞：數控立車；故障分析；可靠性增長技術；數控機床；國產機床 文獻標識碼：A

中圖分類號：TG659 文章編號：1009-2374（2015）04-0036-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.0301

1 數控裝備故障分析技術

故障分析（FMEA）技術主要以對故障的模式（Fault Mode）及其影響（Fault Effect）分析和故障樹（FTA）分析為主要內容和方法。

FMEA是對設備的某一故障進行全面的分析，提出改進辦法進而提高設備可靠度，屬于一種預防性的分析技術。通過不斷完善和發(fā)展FMEA逐漸演變成FMECA（Fault Mode，Effect and Criticality Analysis），即故障模式、影響及危害度分析。首先獲取設備故障的大量數據，通過對數據的分析找到故障的薄弱環(huán)節(jié)和產生故障的原因并進行反饋，以便采取有針對性的措施消除或減輕這些影響，從而提高設備的可靠性。

故障樹分析法（FTA）以故障樹形式展示可能導致設備規(guī)定故障的各分項目故障模式、外部事件或它們的組合，以便進行分析。

2 數控立車故障分析

應用FMEA技術針對整機各故障部位、故障模式和故障原因進行分析，進而從整體上掌握重型數控車床的故障發(fā)生情況，是對數控車床進行故障分析的基礎。

數控車床故障主要分為損壞型、松動型、堵塞或滲漏型、失調型、功能型等類型。損壞型包括零部件元器件等損壞或有害磨損；松動型包括緊固件或應連接牢固的部件發(fā)生松動或脫落引發(fā)的故障；堵塞或滲漏型通常指液、氣、油的堵塞或滲漏；失調型包括部件間隙超過標準值、壓力或行程不當以及電機過載等運動軌跡或速度不正確導致的故障；功能型指按標準操作程序后仍實現功能的故障。

數控車床故障部位主要有主傳動系統(tǒng)、工作臺、刀架、軸進給系統(tǒng)統(tǒng)、橫梁、龍門架、CNC系統(tǒng)、伺服電機的控制系統(tǒng)、冷卻和排屑系統(tǒng)、液壓和氣動系統(tǒng)、機床電源模塊、裝卡工具、電氣控制系統(tǒng)以及防護裝置等部位。

2.1 故障統(tǒng)計分析

通過對某型號數控立車故障采集數據進行采集和分析得到以下結果：故障模式主要分布在元器件損壞（頻率0.2124）、零部件損壞（頻率0.1865）；故障部位主要分布在液壓系統(tǒng)（頻率0.2613）、電氣控制系統(tǒng)（頻率0.1382）、刀架系統(tǒng)（頻率0.1162）、伺服電機控制系統(tǒng)（頻率0.0847）和主傳動系統(tǒng)（頻率0.0933）；故障原因主要分布在外購外協(xié)（頻率0.3886）、裝配（頻率0.3109）、制造（頻率0.1865）。

通過上述數據可以得出：損壞型與失調型故障是機床失效的主要模式；主要發(fā)生在液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及刀架部位；在對故障原因的分析中可以得出外購外協(xié)部件是引發(fā)故障的首要原因。

2.2 數控立車危害性分析

危害性分析是建立在FMEA的基礎上通過對零部件某一故障模式的概率、頻率以及發(fā)生故障的嚴重程度進行分析，得出零部件發(fā)生故障對整機的危害程度。通常用危害度CRk來表示：

式中：n為零部件故障模式的種類數；表示零部件k以故障模式j發(fā)生故障的概率；通常將的值設置為1、0.5、0.1、0，分別用來表示零部件k發(fā)生故障的可能性，即必然發(fā)生損傷、經常發(fā)生損傷、幾乎不會發(fā)生損傷、不會發(fā)生損傷；為零部件k的基本故障率。

平均故障率為：

式中：為在標準時間內零部件k發(fā)生故障總次數；為零部件k在標準時間實際工作時間。

通過上式計算得到數控車床各個故障部位的危害度。當的危害度是0.000313時，數控刀架的危害度為0.000531；當的危害度是0.000935時，主傳動系統(tǒng)的危害度為0.000503；當的危害度是0.000648時，液壓系統(tǒng)的危害度為0.000394；當的危害度是0.000185時，伺服控制單元的危害度為0.000168；當的危害度是0.000165時，數控刀架的危害度為0.000124。

危害度最高的部位是數控刀架，是影響其可靠性的最關鍵部件。危害度比較高的系統(tǒng)依次是主傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、伺服控制單元、橫梁。因此在進行可靠性改進設計時應該以此為重點來進行改進設計。

3 數控立車可靠性增長技術

通過文中第二部分分析可以得出外購外協(xié)、裝配和制造是引發(fā)故障的主要原因。主要分析外購外協(xié)可靠性增長技術、裝配可靠性增長技術和制造可靠性增長

技術。

外購外協(xié)可靠性增長技術：數控裝備每個零部件的可靠性都直接關系著整機的可靠性。因此應在符合設計參數和性能要求的基礎上對外購部件進行可靠度R（t）分析，以提升外購部件的使用壽命。

數控機床機構復雜零部件眾多，外購外協(xié)件涵蓋機械電氣等多個領域，要對外購外協(xié)件的技術參數進行逐一檢查需要大量的設備、人力和時間，因此一套完善的外購外協(xié)部件質量監(jiān)督和保證體系十分重要。只有確立了完善的體系，才能真正地降低因外購外協(xié)件質量問題引發(fā)的故障率。

裝配增長可靠性技術：該技術以保證設備對裝配的要求為目標，包括其精度、運行噪音和振動等方面。通過分析影響裝配質量的因素有：（1）裝配體中零部件的加工精度；（2）裝配工藝規(guī)程。因此為達到裝配要求，需要對零部件進行嚴格檢測，防止不合格品的裝機，在某情況下甚至需要對零部件進行分選以保證機床的最佳性能；選取適當的裝配工藝，嚴禁非標準的裝配操作，以避免在裝配時因裝配方式不正確對零部件造成的損傷。

制造可靠性增長技術：數控立車制造過程中出現的故障原因分為兩大類：研傷和表面精度與加工精度，主要發(fā)生在軸承表面、導軌和軸頸等部分。因此應對研傷和零部件精度進行嚴格的管控，同時應改進工藝方法以降低由于制造導致故障的頻率。

針對制造過程中研傷導致整機故障的改進措施

如下：

（1）軸承表面研傷。檢查軸承的步驟為：首先按照工藝規(guī)程將軸承拆下檢查軸承外觀，確認剩余劑的量并對劑采樣，做好相關記錄；然后清洗軸承在粗洗軸承時可用刷子清除軸承上面的附著物但不可以轉動軸承，粗洗后可進行精細軸承，完成清洗后對軸承進行檢測。最后根據檢測結果決定是否更換軸承。

（2）導軌研傷。針對導軌的研傷一般采用如下方法進行修復：首先可以對導軌進行精加工以將研傷部分修平，再根據導軌加工后尺寸的變化量，可以選擇更換滑板、在滑板導軌上粘接補償材料、在導軌上鑲上熱處理后的鋼導軌或淬硬鋼帶以完成修復。

（3）軸頸研傷發(fā)現軸頸有研傷后，通常采用如下兩種修復方法。可將軸頸略微磨小，更換滑動軸承的方法；焊補研傷，更換滑動軸承的方法。若采用焊補時，應考慮主軸受高溫對其幾何精度、機械強度及表面硬度的影響。為使修補后的設備在長時間內保持其原始性能，需要對軸及軸承進行定期的檢查，以防止因軸頸研傷導致故障的發(fā)生。

4 結語

通過對某型數控機床的故障分析，得到了該型機床的薄弱環(huán)節(jié)并提出了整改的建議。若能依據該分析提出改進措施，便可有效地確保其可靠性。本文采用的FMEA分析技術可以對機床的故障進行預防分析，進而降低研發(fā)風險。

參考文獻

[1] 涂春泰.現代制造系統(tǒng)的可靠性分析方法及應用研究[D].上海大學，2002.

篇7

 

0 引言

 

發(fā)動機是汽車的動力裝置，給汽車啟動和運行提供強大動力。隨著汽車使用里程和年限的增加，汽車發(fā)動機常常會出現這樣或那樣的故障，影響汽車行駛安全。隨著電子技術的發(fā)展和各種智能裝備的廣泛應用，發(fā)動機的結構越發(fā)復雜，給故障診斷帶來一定的難度，而智能故障診斷技術能夠實現發(fā)動機故障的快速、精確判斷，為故障維修提供了極大便利。文章首先介紹了智能診斷技術的發(fā)展趨勢，然后詳細分析了目前常用的幾種智能故障診斷技術。

 

1 發(fā)動機故障診斷技術的發(fā)展趨勢

 

對于汽車發(fā)動機來說，其工作過程中所產生的振動、熱量、噪聲等信息，都是對自身運行狀況的一種反映，一旦這些信息發(fā)生突變，很有可能是發(fā)動機出現了故障。而發(fā)動機智能診斷技術就是借助于現代科技產品，收集發(fā)動機運作時所產生的一系列信號，然后結合人工智能分析技術，得出故障結論的一種方法。

 

發(fā)動機智能故障診斷技術的發(fā)展，與科技進步、新技術、新設備的研發(fā)應用密不可分，根據目前的技術現狀，可以預測未來發(fā)動機故障診斷技術的大體發(fā)展趨勢：

 

1.1 與現代信號處理技術的聯(lián)系更加緊密

 

現代信號處理技術主要包含隨機信號處理、高階信號分析、時頻信號分析等內容，與以往所使用的經典信號處理技術相比，它在發(fā)動機信號收集、故障信號分析和判定以及模式識別能力上都有顯著增強。近年來，以現代信號處理技術為基礎的時頻分析法得到了廣泛應用，成為汽車發(fā)動機智能故障診斷技術的新亮點。因此，智能診斷技術要想得到不斷的完善和發(fā)展，離不開相關科學技術發(fā)展的支持，對于現代信號處理技術的依賴程度也會大大增加。

 

1.2 實現發(fā)動機故障診斷與設計制造的有機結合

 

現階段所使用的智能故障診斷技術，主要工作流程是當汽車發(fā)動機出現故障后，進行故障檢測與分析，在一定程度上延長了維修時間。隨著技術的不斷發(fā)展，可以在發(fā)動機設計、制造的過程中，將故障診斷傳感器(信號收集系統(tǒng))安裝在發(fā)動機內部，這樣一來，一方面能夠實現發(fā)動機故障的預判斷，降低了因發(fā)動機故障所造成汽車安全事故的概率;另一方面也對后期的故障診斷、維修提供了便利條件，節(jié)省了大量復雜信號的處理過程，對于降低診斷誤差也有積極幫助。

 

1.3 提高診斷裝置的實用性、標準性和可靠性

 

從整體上看，我國汽車發(fā)動機智能故障診斷技術在科研和應用領域取得了不錯成績，但是在實際操作過程中，仍然存在諸多關鍵性問題沒有得到有效解決。例如診斷裝置偏向于試驗，實際應用效果大打折扣，診斷設備的標準性有待統(tǒng)一和規(guī)范等。隨著新設備、新技術的不斷進步，以及市場秩序的不斷規(guī)范，智能故障診斷技術也會朝著實用化、標準化方向發(fā)展。

 

2 常見的發(fā)動機智能診斷技術分析

 

2.1 基于專家系統(tǒng)的智能診斷方法

 

事實上，專家系統(tǒng)智能診斷的原理就是收集各種已知的發(fā)動機故障問題和解決方案，然后程序員將這些問題、解決方式以編程方式輸入到計算機相應的軟件中，然后當發(fā)動機出現故障時，與數據庫內容進行匹配，實現故障智能診斷。其主要運作流程為：當汽車發(fā)動機出現故障后，利用專用的信號采集裝置，收集發(fā)動機故障信息，然后將這些信息傳送到計算機中。隨后將這些信息保存到專門的故障識別軟件中，將故障信息與數據庫進行比對，自動匹配與之相對應的故障類型，必要時還可以調用其他軟件和程序，最終查找到發(fā)動機故障。具體來說，數據庫的功能是存儲故障匹配標準，即將常見的發(fā)動機故障原因、故障預兆、解決方式等內容，以數據編程的形式存儲起來，以便于后期進行信息匹配與應答。

 

2.2 基于模糊數學的方法

 

模糊理論最早的提出，主要為了解決數學領域中一些問題，從而將一些經典的定理、公式和理論進行模糊化，以此實現數學問題的解決，在應用過程中逐步發(fā)展成完整的推理體系。模糊數學之所以能夠應用到汽車發(fā)動機智能診斷技術中，主要是利用了數學建模和模糊診斷兩大功能。當汽車發(fā)動機出現故障時，將發(fā)動機的運行數據和故障信息進行綜合整理和方法分析，并以此為基礎建立模糊診斷模型。通過模型分析，能夠幫助技術分析人員在較短時間內確定故障源點，從而采取有針對性的故障維修方法。將模糊理論應用到發(fā)動機智能診斷技術當中，主要具有以下三大優(yōu)勢：第一是將專家語言轉變成了計算機更容易識別的語言變量，降低了語言的理解難度系數，間接提升了故障診斷效率;第二是在進行多種故障分析時，能夠自動生成故障安全等級，從而根據故障等級實現有重點、有層次的處理;第三是對于不確定性問題的分析能力增強，提高了不確定性故障的處理能力。

 

2.3 基于故障樹的方法

 

故障樹分析是根據汽車工作特性與性能狀況之間互相構成的樹狀圖形，它以系統(tǒng)最不希望事件為頂事件，以可能導致頂事件發(fā)生的其他事件為第二級事件和第三級事件，采用邏輯門表示事件之間聯(lián)系的一種倒樹狀結構，反映了系統(tǒng)的內在聯(lián)系，零部件和系統(tǒng)之間發(fā)生故障的全部邏輯關系。但是由于邏輯結構較為簡單，故障診斷的范圍比較有限，因此多數情況下是作為現代汽車故障診斷技術的輔助方法。

 

2.4 基于人工神經網絡的診斷方法

 

人工神經網絡的提出是基于神經元模型的建立，從1943年該模型被建立，到目前為止人工神經網絡已經成為人工智能領域的一個重要分支。其工作原理主要是通過神經元以及相互之間的有向權重連接來進行各種隱含問題的處理。在實際應用過程中，人工神經網絡能夠完成較為復雜問題的分析，而且面對新信息有自主學習的能力。

 

通過與上述幾種方法進行橫向對比，可以看出人工神經網絡在發(fā)動機智能診斷上更具優(yōu)勢，但是同時，由于受現有技術條件的制約，該診斷技術仍然存在一些有待改進的問題，例如故障診斷所需樣本容量較大，當樣本數目不足時，很容易使故障診斷出現偏差。

 

2.5 綜合方法

 

2.5.1 專家系統(tǒng)與神經網絡的結合

 

這種智能故障系統(tǒng)的診斷方法能夠在實際應用中自行地進行組織、學習，并進行模糊推理，運用該方法能夠解決傳統(tǒng)的人工智能方法中存在的不足，即較為復雜的知識獲取及推理過程。眾所周知，我們的大腦分為左半腦和右半腦，其中左半腦負責人體的邏輯思維能力，使人更趨向于理性化;而右半腦則負責人體的形象思維能力，使人更趨向于感性化。同樣，專家系統(tǒng)與神經網絡就像人體的左右半腦一樣，各負責發(fā)動機故障診斷的一部分，只有兩者協(xié)調作用，才能夠提升智能診斷效果。

 

2.5.2 人工神經網絡與模糊推理方法相結合

 

這兩種方法相結合，能夠大大提升知識的表示及知識的存儲效果，并且能夠提升智能問題的推理效率。這里的神經網絡的主要功能是效仿人腦中的神經元思維，作用體現是進行自學及直接處理數據。模糊推理方法主要效仿的是人類的邏輯思維能力，能夠進行結構性的知識表達。因此可以對不確定的信息進行處理和調整。

 

2.5.3 神經網絡與案例推理的結合

 

這組結合中的案例診斷方法主要是將智能診斷中問題信息與自身存儲中的數據信息庫進行比對，從而搜尋出較為近似的診斷案例，提取出診斷方案，并對細節(jié)進行修訂后給出診斷結果。神經網絡與案例推理方法的結合能夠提高診斷效率，診斷過程中，通過對相似問題的處理，來縮減診斷過程的繁瑣。而且案例推理診斷不需要重新建立診斷對象模型，運用自身原有的知識進行技術指導，而且自身的適用能力較強，對問題的分析處理速度較快，同時可以對知識進行靈活的運行，自主完成動態(tài)問題的處理。

 

3 結論

 

汽車發(fā)動機利用智能診斷技術，能夠提升其問題處理效率，節(jié)省維修時間及費用。在各種智能診斷技術中，每一項技術都有各自的優(yōu)點及缺點，在面對較為復雜多變的實際故障問題時，就應靈活運用各種技術，并能夠進行綜合的技術分析，進而實現對汽車發(fā)動機多種故障的診斷。

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關鍵詞：輸電線路 鳥害 原因分析

隨著對環(huán)境保護的重視，南寧地區(qū)鳥類的規(guī)模和活動范圍都在不斷擴大。而輸電線路架設在荒郊野外，處于野生鳥類的活動區(qū)，受到鳥類的影響程度較深，尤其是春季南寧橫縣地區(qū)因為鳥類活動影響造成的輸電線路故障數量也在不斷上升，嚴重威脅到了輸電線路運行的安全與穩(wěn)定。

一、鳥類活動對線路的危害

1 鳥類筑巢

喜鵲、獵隼、灰鶴、鷹等鳥類經常會在輸電線路桿塔上筑巢產卵、孵化。鳥類筑巢過程中，會口叼樹枝、鐵絲、柴草、膠帶、繩類等物件在線路上空或穿越線路飛行，一旦出現物件掉落在導線之間時，就會影響供電，造成線路故障；另外在刮風時，鳥巢被風吹落，散掉的鳥巢會掉落在帶電導線或懸瓶上，造成線路出現短路接地故障，從而影響運行。

2 大鳥飛行

體型較大的鳥類在展開翅膀以后，體長可以達到一米以上，在線路之間飛行會直接影響線路的安全運行；另外鳥類在爭斗中在導線之間穿行，容易造成單相跳閘故障。

3 鳥糞影響

鳥糞容易造成鳥糞閃絡事故。這一事故是由于鳥類在絕緣子掛線點處排糞，鳥糞沿著絕緣子串流瀉，造成接地；亦或因鳥糞隨風吹向帶電體，產生空氣間隙擊穿，從而造成故障。南方地區(qū)前種因素較為常見，而北方地區(qū)多因為后者產生故障。例如2011年110kV橫景線73#鳥害閃絡跳閘為典型的鳥糞閃絡事故。

4 鳥害事故的特征

共性特征：天氣晴、無大風、無大雨；橫擔或掛線點有弧光燒傷痕跡；導線和絕緣子有著不同程度燒傷；在相關部位有鳥糞痕跡；單相接地，重合成功；相間短路，重合不成功。

季節(jié)特征：第一，鳥類產卵孵化、繁殖期故障率較高。這一階段主要是由于鳥類筑巢繁殖導致的鳥類筑巢和鳥糞閃絡事故；第二，農作物收獲期故障最多。這一時期由于鳥類可以獲得較多的食物，因而在農田附近吸引了較多鳥類，而輸電線路塔桿適合鳥類休息，造成的鳥糞閃絡和個別大鳥飛行危害較多。

時間特征：通過內蒙古地區(qū)對鳥害的時間段進行統(tǒng)計，黃昏、午夜、凌晨時段出現的鳥害故障最為集中，接近總故障數量的百分之九十，這主要是由于夜間人類活動干擾少，以及鳥類排泄、氣溫低和濕度大等因素造成的。

地理特征：河流、農田、開闊地、沼澤地附近事故較多；在一些自然條件得到改善的地區(qū)，鳥害的發(fā)生率也有著大幅的上升，這主要是由于自然條件好轉，更適宜鳥類生存造成的。

桿塔特征：一般情況下，鐵塔事故的發(fā)生率要高于線桿，這是由于鐵塔較為高達穩(wěn)定，有利于鳥類的停留筑巢。不同的塔體形態(tài)其鳥害情況也有所區(qū)別：在直線塔上主要出現橫擔與導線短接的事故，燒傷痕跡多出現在橫擔、導線、絕緣子和部分金具的上方；耐張塔接地故障多出現在橫擔與引流線間的空氣間隙處，燒傷痕跡多出現在橫擔下方或引流線上。

瞬間性、繼發(fā)性特征：根據統(tǒng)計資料，鳥害故障多呈現短時間接地、跳閘的特征，一般情況下均能重合成功，而且還具有繼發(fā)性，故障會在同一天或相隔幾天后多次發(fā)生。

二、鳥害的防治技術

多年來在放鳥措施上，各供電企業(yè)普遍采用在輸電線路上安裝防鳥針的方式開展防鳥工作。近幾年在設備上引進了大盤徑防鳥瓶、風車式防鳥器、電子防鳥器等。

防鳥器在400米范圍內，對防止鳥類落腳和鳥糞淌落有著一定的防御效果。但是其保護范圍小，針刺較少且稀疏，高度不足，即便通過在橫擔下方加裝大盤徑防鳥瓶的模式，也不能夠有效的阻擋鳥糞的淌落。

電子防鳥器通過太陽能板作為能源，驅動蜂鳴器鳴響對鳥類進行驅趕。但是該設備同樣存在保護范圍小的問題，加之一定時間后蜂鳴功能往往失效，太陽能板的老化，固定點出現無法承受太陽能板的風動力，經常被風刮落，失去保護作用。

風車式防鳥器通過風能帶動葉片轉動防鳥。由于該設備受到風力影響嚴重，無風情況下葉片無法轉動，從而失去了防鳥作用。加之設備工藝復雜，造價較高，安裝成本也不夠經濟。鳥類適應性很強，經過一段時間以后會對這種器具習以為常，不再懼怕，設備即使正常工作也無法起到相應的效用。

多刺防鳥器制造工藝簡單，且鋼絲軟有彈性，鳥類無法落腳，覆蓋面積大，有效的防止了鳥類對供電設施的影響，是目前多數供電企業(yè)所首選的防鳥器械。但是多刺防鳥器使用時間過長后會出現變形的情況，需要對材質進行相應的改進。

三、防鳥害措施

在防治鳥害的問題上，要堅持人防技防相結合的綜合防治對策，將管理和技術相結合，從而達到更好的處理目標。

在管理上，要做到科學劃分鳥害區(qū)域，進行鳥害繪制圖的繪制。通過加強對鳥害區(qū)域的界定劃分工作，來建立鳥害治理資料數據庫，對鳥害故障進行統(tǒng)計分析，與現場情況相統(tǒng)一，從而使防鳥措施更有針對性，節(jié)約人力物力。

要加強輸電線路的運行和維護。在鳥害高發(fā)季節(jié)，線路運行維護人員應當加強對鳥類活動的觀察；及時更換維修防鳥設施；對受到污染的設備進行及時清掃，確保絕緣性的穩(wěn)定。

要協(xié)調相關單位，統(tǒng)籌開展防鳥工作。根據實際情況，制定符合實際的防鳥害計劃，保證防鳥工作的實施效果。同時各供電企業(yè)應當加強交流，互相借鑒有益經驗，提高防鳥工作水平。

在技術上，要加大投入，同時根據實際，選取經濟耐用，效果好，適宜推廣的設備開展防鳥工作，同時注意維護工作的開展，充分利用防鳥設施的功能。

四、總結

防鳥工作關系到輸電線路的運行安全，對于保障全社會生產生活用電穩(wěn)定有著重要的意義。各供電企業(yè)要加強巡查力度，并采取相應的技術措施，加強管理，制定相應的工作預案，管理部門要加大協(xié)調力度，促進相關部門之間進行經驗交流，提高防鳥工作開展水平，從而為保障輸電線路的穩(wěn)定運行和安全提供重要的技術支撐。

參考文獻：

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摘 要：數控系統(tǒng)種類繁多，故障千變萬化，維修方法自然也不盡相同，故障的診斷與維修在數控生產中的地位愈來愈重要，直接目的和結果是使數控系統(tǒng)恢復正常運行，從而保證生產的順利進行。

關鍵詞：數控機床；故障診斷；分析；排除

數控機床作為一種高效的生產設備在許多行業(yè)中，往往是關鍵崗位的關鍵設備，其出現故障后若不及時找到故障的原因，就不能使其恢復生產，將會給企業(yè)帶來巨大的損失。故采用正確的故障診斷方法，及時排除故障，在企業(yè)中尤其重要。本人這里淺談數控機床故障診斷及典型故障分析與排除，希望對維修人員有所幫助。

一、數控機床故障的常用診斷方法

數控機床的故障診斷有故障檢測、故障判斷及隔離和故障定位。為了及時發(fā)現系統(tǒng)出現故障，快速確定故障所在部位并能及時排除，要求：1）故障檢測應簡便，不需要復雜的操作和指示。2）故障診斷所需要的儀器應盡可能少，為此可以采用以下的診斷方法：

1、直觀法

就是利用人的感官注意發(fā)生故障的各種外部現狀并判斷故障的可能部位，這是處理數控機床故障最直接且行之有效的方法，可通過問、看、聽、嗅和觸摸等方法進行診斷。

問：由于機床發(fā)生故障的前后機床操作人員都在現場，他們對故障發(fā)生的前因，過程和結果都是非常清楚的，所以從他們的回答可以了解到機床故障的一些重要信息。 看：即通過觀察機床變化進行診斷故障，有無燒焦和打火現象；有無機械卡死和部件變形；有無接線松動，斷路，虛焊等。聽 ：根據聲音來判斷故障原因，維修過程可聽的聲音，如主軸噪音；進給軸移動聲；各電機轉動聲；繼電器，接觸器動作聲等。嗅和觸摸：有時機床出故障時，通過嗅和觸摸也可以定位出故障點，一般有芯片和電線燒焦的糊味，而手摸電器表面感覺溫度，機械部件的振動和反向間隙等。

2、 互換法

在數控系統(tǒng)中常有型號完全相同的電路板，模塊，集成電路和其它零部件。我們可將相同部分互相交換，觀察故障轉移情況，以快速確定故障部位。當數控系統(tǒng)某個軸運動不正常，如爬行，抖動，時動時不動，一個方向另一個方向不動等故障時。常采互換法來確定故障部位。

3、隔離法

在維修過程中，有些故障是關系到一個很長的鏈，如果一個個部件排除，既費時，又煩瑣。以某一部件為界隔離一部分后再進行排除，有時起到事半功倍的效果。

4、自診斷

自診斷技術是當今數控系統(tǒng)的一項十分重要技術，它是評價系統(tǒng)性能一項重要技術的主要指標。當數控系統(tǒng)一旦出現故障，借助系統(tǒng)的診斷功能可以迅速，準確地查明原因并確定故障部位。因此，對維修人員來說，熟悉系統(tǒng)的自診斷功能是十分重要。

1）開機自診斷

數控系統(tǒng)通電后，系統(tǒng)自診斷軟件會對系統(tǒng)最關鍵的硬件和控制軟件檢查，如CPU、RAM、ROM等芯片、I/O口及監(jiān)控軟件，如果正常，將進入正常操作界面。如檢測不通過，即在液晶上顯示報警信息或報警號。指出哪個部分發(fā)生了故障，將故障原因定位在一定的范圍內，然后通過維修手冊找出造成故障的真正原因，根據書上的說明進行排除。

2） 運行自診斷

運行自診斷是數控系統(tǒng)正常時，運行內部診斷程序對系統(tǒng)本身，位置伺服單元以及數控裝置相連的其它外部裝置進行自動測試并顯示有關信息和故障信號。只要系統(tǒng)不斷電，這種診斷將會反復進行下去，不會停止。診斷信息有：CNC與機床之間的I/O接口；CNC內部各存儲器的信息；伺服系統(tǒng)的狀態(tài)信息；MDI面板操作面板的狀態(tài)信息等。

二、典型故障分析與排除

案例1 一臺CJK6140O數控車床配置GSK980TD+DA98A伺服系統(tǒng)，X軸驅動器出現ERR4報警.

故障分析 通過查詢DA98A說明書，ERR4報警解釋為：位置超差。引起這報警是由于位置偏差計數器的脈沖個數值超過“位置超差檢測范圍”這個參數設定的值。 GSK980TD+DA98A的配置的控制圖如圖1所示，從系統(tǒng)發(fā)出來的位置指令脈沖與伺服電機光電編碼器反饋回來的脈沖在驅動器進行運算，位置指令脈沖到來進行加法運算，伺服電機光電編碼器反饋回來的脈沖進行減法運算，得到的偏差值即為位置偏差計數器的計數值。由此可以判定故障有可能由以下原因引起：1）系統(tǒng)或伺服相關的參數設置異常，引起指令脈沖頻率過高，轉矩不足等。2）光電編碼器故障或電纜引線接錯，使當前位置脈沖反饋失效。3）伺服電機或絲杠機械卡死，光電編碼器轉不起來。4）轉矩不足。5）驅動器損壞。6）電機U，V，W引線接錯。

故障排除 排除故障步驟圖如圖2，由于原因有可能是電氣故障，也有可能是機械故障，所示先上電觀察X軸驅動是否報警，如有，一般是驅動器電路板故障，只能更換同型號的驅動器。如沒有報警，可檢查系統(tǒng)和驅動器相關的參數是否設置正確，如系統(tǒng)的電子齒輪比、快速定位速度、加減速時間常數等；伺服驅動器的位置超差檢測范圍，位置比例增益、轉矩限制值等。然后再按圖2步驟進行排除。在維修過程中，當斷開伺服電機與絲杠時，發(fā)現絲杠機械卡死，同時其表面附有一層鐵粉，懷疑有鐵粉浸進了螺母座里面使?jié)L珠卡死無法傳動，從而絲杠機械卡死，拆下絲杠和螺母座用汽油清洗，重新安裝后工作正常。

案例2 在濟南CJK6136車床上加工零件，在檢驗過程中發(fā)現工件X軸方向的實際尺寸與程序編制的理論數據存在不規(guī)則的偏差；

故障分析處理：首先檢查X軸有關參數，發(fā)現系統(tǒng)參數與說明書所要求的十分相近，暫確定系統(tǒng)參數設置合理，排除參數設置不正確；其次檢查加工工藝（如裝夾）也合理；再檢查X軸傳動鏈；將一個百分表座吸附在橫梁上；將機床操作面板上的工作方式為：單步方式，單步增量為：1m m，按X軸正方向進給鍵，觀察百分表讀數的變化，理論上應該每按一下，百分表讀數增加1m m，經測量，X軸正、負方向的增量運動都存在不規(guī)則的偏差（由于是在使用中的機床，可以排除驅動電子齒輪比設置不正確）；找一粒滾珠置于滾珠絲杠的端部中心，用百分表的表頭頂住滾珠，如下，按X軸正、負方向的進給鍵，主軸箱沿X軸正、方向連續(xù)運動，觀察百分表讀數無明顯變化，故排除滾珠絲杠軸向竄動的可能；檢查與X軸伺服電動機和滾動絲杠聯(lián)接的同步齒形帶輪，發(fā)現與伺服電動機轉子軸連接的帶輪錐套有松動，使得進給傳動與伺服電動機驅動不同步，由于在運動中松動是不規(guī)則的，從而造成位置偏差的不規(guī)則，最終使零件加工尺寸出現不規(guī)則的偏差，在擰緊錐環(huán)后，再加工工件，尺寸正常，問題解決。

三、結束語

數控系統(tǒng)種類繁多，故障千變萬化，維修方法也不盡相同，從以上兩個例子，我們知道，在進行數控機床的維修時，要多思多想，認真仔細，注意合理使用逐層深入、層層分析的方法。遇到問題時要先想、問、再分析、然后深入分析、最后動手解決問題，切忌盲目動手，這樣才有利于更快、更準的解決問題。

參考文獻

[1] GSK980TA、GSK980TD車床CNC操作說明書，2006.1.

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關鍵詞：刮板輸送機；故障；技術

一、刮板輸送機結構分析

刮板輸送機是一種繞行牽引機構的連續(xù)輸送裝置，是為采煤工作面和采區(qū)巷道運煤布置的機械。由于其運載量大、密封性好、運轉平穩(wěn)、堅固結實，以及能多點進料和多點卸料等優(yōu)點，得到了廣泛的應用。刮板輸送機的牽引構件是刮板鏈，承載裝置是中部槽。刮板鏈安置在中部槽的槽面，刮板鏈繞經機頭、機尾的鏈輪結成封閉形置于中部槽中，與滾筒采煤機和液壓支架配套，實現落煤、裝煤、運煤及推移輸送機械化。刮板輸送機的基本組成如圖所示，主要由機頭部（包括電動機、傳動裝置、鏈輪組件等）、機身部溜槽（包括中部槽、調節(jié)槽、連接槽）、刮板、鏈條、機尾部、以及裝于溜槽兩側的附屬裝置（包括擋煤板、鏟煤板、電纜槽）等組成。隨采掘工作面和運輸巷道使用刮板輸送機數量的不斷增多，功率不斷加大，技術要求也愈來愈高，這種機械運載量大，使用靈活，大大提高生產效率，減輕了工人的勞動強度，但由于使用維護不良，刮板輸送機的故障所占比例亦在不斷加大，經常出現故障和人身事故。

二、刮板輸送機故障分析與技術改進

1、電動機不啟動

故障原因：①電氣線路出現故障；②開關接觸器出現故障；③電動機出現故障；④頻繁啟動導致雙金屬片繼電器的金屬片變形；⑤機頭和機尾的電機轉向相反；⑥雙速電機驅動時刮板鏈或其它外露部分被卡死等。排除故障方法：①檢查電源線或控制線線路是否錯接、虛接、斷線或其它損壞等，找出不能正常供電的故障點，糾正和排除之；②檢查開關接觸器是否完好，觸點接觸是否良好等，找出開關接觸器的故障，修理或更換接觸器；③檢查電機是否斷相、燒毀或軸承損壞等，更換損壞的零部件；④延長電機兩次連續(xù)啟動的時間間隔；⑤調整不正確的機頭電機或機尾電機的轉向；⑥清除引起刮板鏈卡死的異物。

2、刮板鏈條跳牙

故障原因：①雙鏈輪輪齒相位角錯位；②雙鏈條時兩條鏈的長度不一致；③鏈輪輪齒磨損或打牙；④鏈條有擰麻花現象；⑤刮板彎曲或損壞；⑥鏈條太松或太緊引起跳鏈。故障排除方法：①使用輪齒合格的雙鏈輪；②使兩條鏈的長度一致；③更換磨損或斷齒的鏈輪；④正確連接鏈環(huán)，避免鏈條擰麻花故障；⑤修理或更換刮板；⑥調整鏈條松緊程度。

3、刮板鏈出槽

故障原因：刮板鏈出槽，俗稱飄鏈，即鏈跑到槽外面，這會嚴重影響生產，這種故障的主要原因是：刮板兩頭磨損過限，長度變短，一旦歪斜就容易出槽；溜子槽槽幫磨損嚴重，擋不住刮板；推溜子時，刮板在彎曲處出槽；缺刮板，鏈子不能在中心行走，在彎曲處出槽；刮板與鏈子連接螺栓松動。排除故障方法：及時更換磨損過限的刮板、溜槽，補足缺少的刮板，推溜子時不出現急彎，及時緊固刮板螺栓。

4、斷鏈

故障原因：斷鏈故障是刮板輸送機發(fā)生較多的故障。雖然對人身傷害的可能性較少，但對生產的影響卻很大。斷鏈故障主要原因是刮板鏈的材質和制造質量不符合要求；刮板鏈過度磨損不及時更換；井下腐蝕性水會使鏈環(huán)生銹、裂縫，使鏈環(huán)斷面減小，強度降低；在運行中受到沖擊載荷大于其靜態(tài)破斷載荷；輸送機裝煤過多、鏈的阻力過大等。排除故障方法：在制造、安裝、使用過程中應盡量提高質量和改善工作條件，減少破壞因素；對運行的刮板鏈進行定期的檢查。

5、飄鏈

故障原因：刮板鏈部分跑出槽外，嚴重時刮板全部跑出槽外，會嚴重影響生產，人們稱飄鏈。產生這種現象的主要原因是：刮板兩端頭磨損過限，刮板長度變短，稍有歪斜就可能出槽；溜槽槽幫嚴重磨損，擋不住刮板；推溜時，彎度太大，刮板在彎曲溜槽處出槽；缺少刮板，鏈子不能在中心行走，在彎曲處出槽；刮板與鏈子連接螺栓松動。排除故障方法：及時更換磨損過限的刮板溜槽，補足缺少的刮板，推溜不出現急彎，及時緊固刮板螺栓。

6、跳（掉）鏈

故障原因：產生跳鏈或掉鏈故障的主要原因有：機頭位置不正；機頭第二節(jié)溜槽或底座不平；咬進雜物；鏈輪磨損老化等；兩條鏈的松緊不一致或刮板嚴重歪斜；刮板太稀或過度彎曲等。故障排除方法：若過渡槽有上鏈器，掉道的刮板鏈條可從上鏈器進入鏈道。無上鏈器時，要停機排除故障。①張緊過松的鏈條；②矯正刮板彎曲變形或補全刮板數量；③排除溜槽或聯(lián)接銷損環(huán)或脫節(jié)等事故；④重新安裝輸送機，使其平直；⑤處理底板凸起或溜槽底卡塊故障；⑥更換鏈長的鏈條，使雙邊鏈條長度一致。

7、回料嚴重

故障原因：①機頭卸載高度低；②鏈條太松，使機頭下垂較長而帶回料多；③機頭搭接位置不適當；④轉載機速度比輸送機低；⑤底板軟及溜槽下陷；⑥推溜時溜槽上飄使粉狀物進入底槽造成回料嚴重。排除故障方法：①提高機頭卸載高度；②張緊鏈條；③正確確定機頭的搭接位置；④提高轉載機速度；⑤增加底板的剛度，防止溜槽下陷；⑥避免推溜時溜槽上飄。此外，采用側卸式刮板輸送機和封底溜槽，可使回料量大大減少。

8、 輸送機聲音異常

故障原因：①掉刮板或刮板數量不符合要求，造成運行不平穩(wěn)而聲音異常；②溜槽搭接處損壞或錯口過大或不平；③榴槽上有異物卡絆刮板鏈條；④機頭錨固或機尾錨固不穩(wěn)，振動大；⑤電動機、聯(lián)軸器和減速器損壞；⑥鏈輪、護鏈罩和撥鏈器損壞或刮卡；⑦掉底鏈、漂鏈和斷鏈等事故。排除故障方法：①補齊缺損的刮板；②修整溜槽搭接點；③清除卡絆刮板鏈條的異物；④加固機頭錨固或機尾錨固；⑤檢查并處理電動機、聯(lián)軸器和減速器故障；⑥修理鏈輪、護鏈罩和撥鏈器；⑦處理掉底鏈、漂鏈和斷鏈等故障。

9、減速器漏油

故障原因：①減速器輸入輸出軸端蓋密封損壞；②箱體結合面不嚴或密封膠老化；③箱體或軸承蓋螺栓、螺釘松動，放油塞、磁性塞不緊。故障排除方法：①更換減速器輸入輸出軸端蓋密封元件；②重新安裝或更換箱體結合面的密封膠；③緊固箱體或軸承蓋螺栓、螺釘，以及放油塞、磁性塞。

10、減速器油溫過高

故障原因：（1）油不干凈，減速器內的油有金屬雜物，油量過少或過多。（2）減速器上積煤太多，嚴重影響了減速器的散熱，且不能正確使用冷卻器。（3）軸承或齒輪嚴重磨損或損壞。（4）軸承游隙過大。（5）持續(xù)超載。防范的措施是：（1）油中異物含量超過 2%、金屬磨料超過 0.5%或含水量超過2%時或減速器帶負荷運轉 200 h 后必須將箱內的油清洗干凈，更換新油，以后每半年更換1 次，并保證箱體內油量合適。（2）及時清理減速器周圍及頂部浮煤，改善通風環(huán)境，避免減速器溫度過高。（3）必須成對更換損壞齒輪。（4）減速器組裝時，借助調整片實現齒輪齒側間隙、軸向游隙的調整。

三、結語

總之，刮板輸送機是煤礦采掘工作面不可缺少的運輸工具，目前，刮板輸送機的生產已達到標準化、系列化和通用化，大大方便了其應用與推廣，刮板輸送機的安全正常運行非常重要，但在實際生產中刮板輸送機出現故障在所難免，從刮板輸送機在運輸中的常見故障及發(fā)生的事故案例分析，主要是存在嚴重違章作業(yè)，執(zhí)行制度不嚴，現場管理跟不上等問題。要想減少或消除刮板輸送機故障的發(fā)生，必須合理使用和操作設備，嚴格按規(guī)范要求操作，杜絕違章事故發(fā)生，把各項安全操作規(guī)程落到實處。這樣才能將人為故障率降到最低，保證生產的順利進行。

參考文獻

[1]孫慶超.刮板輸送機的使用與維護[M].北京,中國輕工業(yè)出版社,2006

[2]石國祥,余.刮板輸送機與埋刮板輸送機[M].化學工業(yè)出版社,2005