故障樹分析范文
時間:2023-03-30 18:17:23
導(dǎo)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(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
關(guān)鍵詞:分析法;故障判斷;提高可靠性
中圖分類號:U47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1南京產(chǎn)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(yán)重都可能導(dǎo)致彈簧斷裂。吸排液閥的彈簧軟或短及卸載閥壞都可以導(dǎo)致沖擊過大使閥錐斷裂。其次由于閥錐質(zhì)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(guān)系,由于沒有定期更換易損件如滑套內(nèi)的密封圈用的過久不更換,閥芯使用的太久磨損嚴(yán)重都能導(dǎo)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(jìn)入過濾器內(nèi)?;蛴捎陂L時間沒有使用濾芯導(dǎo)致慮芯銹蝕嚴(yán)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(fù)位彈簧折斷或沒有復(fù)位彈簧,推力活塞磨損嚴(yán)重,組裝不得當(dāng)或?qū)蛱酌芊饷撀鋵?dǎo)致導(dǎo)向套有毛刺。
1.5自動卸載閥主閥不起作用,先導(dǎo)閥出液小孔堵住
由于看泵人員不細(xì)心,液箱蓋沒有隨時關(guān)閉,掉入雜物使液箱內(nèi)液體變臟,堵住出液小孔。由于質(zhì)量問題如開膠掉底。或沒有定期更換清洗吸液過濾網(wǎng),使小雜物進(jìn)入先導(dǎo)閥堵住先導(dǎo)閥出液小孔。
1.6液箱內(nèi)液位低
液箱內(nèi)液位低泵不能吸進(jìn)工作液導(dǎo)致不能排出高壓液。由于泵箱內(nèi)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(guān)閉
在有手動卸載閥的泵上如果手動卸載閥未關(guān)緊,導(dǎo)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(guān)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(shí)際是關(guān)閉的。
2乳化液泵站故障樹的定性分析
對乳化液泵站進(jìn)行定性分析的主要目的就是找出導(dǎo)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(shè)備)出現(xiàn)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(shè)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(zhì)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(yīng)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(dá)式為
T1= GaUGb = GaUx3UGc = x1Ux2U x3Ux4Ux5
2.2用最小割集表示出此系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)函數(shù)
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(jié)起來稱作最小割或門結(jié)構(gòu)。
所以該故障樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)Φ(x)可以表示為:
此故障樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)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(jié)構(gòu)函數(shù)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(yīng)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(xiàn)的概率。
結(jié)合本故障樹分析可知,底事件可定性為相容事件,設(shè)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(dāng)有n個相容事件時,積的概率
和的概率
當(dāng)故障樹包含兩個以上同一底事件時,則必須用布爾代數(shù)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(jié)果。
用系統(tǒng)最小割集的表達(dá)式為K (x),系統(tǒng)最小割集結(jié)構(gòu)函數(shù)為
式中,k是最小割集數(shù),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(shù)學(xué)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(yīng)用動態(tài)規(guī)劃理論優(yōu)化效果及結(jié)論
通過機(jī)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(shè)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(shù)手段,同時也為以后車間的生產(chǎn)提供了保障。
參考文獻(xiàn)
[1]于治福,韓燕,于會榮.商德勇故障樹分析法在礦井提升機(jī)電動機(jī)故障診斷中的應(yīng)用[J].煤礦機(jī)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(guān)鍵詞:故障樹;發(fā)動機(jī)系統(tǒng)故障;柴油發(fā)動機(jī)
Key words: fault tree;failure of engine system;diesel engines
中圖分類號:TM31文獻(xiàn)標(biāo)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(shè)計、維修,原子反應(yīng)堆、大型設(shè)備以及大型電子計算機(jī)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)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(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)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(fù)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(dāng)前,超大型工程的建設(shè),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(jīng)廣泛的應(yīng)用到宇航,核能,化工,電子,機(jī)械和采礦等各個領(lǐng)域。
1 故障樹分析法的特點(diǎn)
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(nèi)。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(gòu)件所引起的系統(tǒng)故障,而且也可以分析多個構(gòu)件不同模式故障而產(chǎn)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(shè)計人員或是使用和維修人員都容易掌握和運(yùn)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(jīng)濟(jì)效益及方案比較的決策樹等。
2 故障樹的建立
故障樹是實(shí)際系統(tǒng)故障的組合和傳遞關(guān)系正確而抽象的表達(dá),建樹是否完整會直接影響定性,定量分析的結(jié)果,是關(guān)鍵的一步。建樹方法分為人工建樹和計算機(jī)輔助建樹,建樹就是按照嚴(yán)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(jù)故障樹分析方法確定頂事件是發(fā)動機(jī)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。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(dǎo)致發(fā)動機(jī)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(jī)的失效故障圖。見圖1。
圖1中,方框的事件代表結(jié)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(dǎo)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(dǎo)致其他事件發(fā)生的原因事件。
其中,各個數(shù)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(diào)速器的活動部位卡滯,a3:調(diào)速器系統(tǒng)故障
B:竄燒機(jī)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(jī)油壓力過大 d1:機(jī)油質(zhì)量不好,d2:油流動磨損,d3:軸瓦卸油,d21:機(jī)油泵磨損,d22:曲軸油道工藝脫落
E:軸瓦預(yù)金緊高度不合要求
F:機(jī)油問題f1:機(jī)油品質(zhì)不佳,f2:機(jī)油壓力過低,f3:機(jī)油濾清器使用不當(dāng)
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(zhì)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(nèi)積碳嚴(yán)重,l2:可燃?xì)怏w燃燒過快
M:噴油提前角過大
N:制造加工或裝配不當(dāng) 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(dāng)因素p1:油使用不當(dāng),p2:發(fā)動機(jī)溫度過高,p3:填壓器竄油,p4:嚴(yán)重超載,p21:冷卻添加不足,p22:點(diǎn)火時機(jī)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(wù)是尋找導(dǎo)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(zhì)數(shù)法和下行法。這里主要介紹下行法。下行法(fussell-vesely法)特點(diǎn)是從頂事件開始從下逐級進(jìn)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(shù)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(jī)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(jī)系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)以提高工作的可靠性。
4 結(jié)論
4.1 文中給出的柴油發(fā)動機(jī)機(jī)故障書能夠較全面清晰的反映發(fā)動機(jī)系統(tǒng)故障成因,故障之間關(guān)系,以及各種可能故障傳遞途徑。
4.2 故障樹為設(shè)計,檢測,維護(hù)和維修柴油發(fā)動機(jī)提供了一種形象圖解,指導(dǎo)人們?nèi)ゲ檎夜收希倪M(jìn)和強(qiáng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。為柴油發(fā)動機(jī)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(jī)的實(shí)際工作中,經(jīng)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(jī)故障的規(guī)律和特征。故障樹分析理論可以進(jìn)一步將常規(guī)的故障診斷方法和計算機(jī)程序技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來,形成專家系統(tǒng),這樣可以方便和快捷的進(jìn)行故障診斷。
參考文獻(xiàn):
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(guān)鍵詞: 故障樹分析法;安全風(fēng)險;評估
Key words: fault tree analysis;safety risk;assessment
中圖分類號:F272.92 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)09-0142-03
0 引言
目前,項目安全風(fēng)險評估主要采用的方法是專家調(diào)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(jīng)驗和水平;后者結(jié)合了定性與定量的特性,但無法找出影響風(fēng)險等級的基本要素。故障樹分析(FTA)技術(shù)是美國貝爾實(shí)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(jìn)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(fēng)險由粗到細(xì),由大到小,分層排列,容易找出所有基本風(fēng)險事件,邏輯關(guān)系明晰,分析結(jié)果準(zhǔn)確。
1 安全風(fēng)險的特征
安全風(fēng)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(fēng)險具有如下特性:①客觀性。安全風(fēng)險不以人的意志為轉(zhuǎn)移,客觀真實(shí)的存在于生活之中。②可變性。在施工過程中,不同風(fēng)險能導(dǎo)致不同結(jié)果,但如果提前加以控制就能避免風(fēng)險事件的發(fā)生或降低其影響。③多樣性。安全風(fēng)險常常存在于每個不同的環(huán)節(jié)和領(lǐng)域,并表現(xiàn)出各種形式和性質(zhì)。
2 安全風(fēng)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(shè)備,手代替工具操作,物體存放不當(dāng),冒險進(jìn)入危險場所,忽視防護(hù)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(hù)、保險、信號等裝置缺乏或有缺陷,設(shè)備、設(shè)施、工具有缺陷,個人防護(hù)用品、用具缺少或有缺陷,以及生產(chǎn)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(guān)方的風(fēng)險管理的缺陷,違反安全人機(jī)工程原理6大類。
3 安全風(fēng)險評估
安全風(fēng)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(jié)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(diǎn)介紹故障樹分析法在項目安全風(fēng)險評估中的應(yīng)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(yán)重的事故作為頂上事件。②調(diào)查與頂上事件有關(guān)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(jù)彼此間的邏輯關(guān)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(nèi)容之一,目的是分析該類事故的發(fā)生規(guī)律及特點(diǎn),通過求取最小割集(或最小經(jīng)集),找出控制事故的可行方案,并從故障樹結(jié)構(gòu)上分析各基本事件的重要程度。⑤定量分析。根據(jù)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(jié)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(shù)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(jìn)而求出成功樹的最小割集,最后轉(zhuǎn)化為故障樹的最小徑集。③結(jié)構(gòu)重要度分析:結(jié)構(gòu)重要度分析是從故障樹結(jié)構(gòu)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(chǎn)生的影響程度。結(jié)構(gòu)重要度分析可采用兩種方法,一是求結(jié)構(gòu)重要度系數(shù);二是利用最小割集或最小徑集判斷重要度,結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)計算公式如下:
I?漬 (i)=■■
I?漬 (i)——基本事件Xi重要度系數(shù)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(shù)。
當(dāng)然,在實(shí)際應(yīng)用過程中,基本事件重要性還要結(jié)合其發(fā)生頻率等定量數(shù)據(jù)予以判斷。
3.3 故障樹分析案例應(yīng)用 高空墜落一直是建筑施工行業(yè)的常見事故,據(jù)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(shù)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(yīng)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(jù)集合的運(yùn)算定律,本案例采用布爾代數(shù)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(bǔ)事件,邏輯門作相應(yīng)轉(zhuǎn)換,則所得成功樹如圖3所示。
根據(jù)集的運(yùn)算定律用布爾代數(shù)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(jù)成功樹的最小割集轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)重要度分析。利用重要度系數(shù)公式計算各基本事件結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)(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(jié)果基本一致。
④基本事件概率重要度分析。由于結(jié)構(gòu)重要度分析只是按故障樹的結(jié)構(gòu)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(shí)際應(yīng)用中還應(yīng)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(shù)P(T)對基本事件(Xi)求一次偏導(dǎo)數(shù),即I(i)=?墜P(T)/?墜Xi。根據(jù)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(shù)據(jù),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(hù)或防護(hù)不到位”,再次是“腳踩空”、“緊固扣件松脫”、“跳板折斷”、“結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理”等。
⑤評估結(jié)果及應(yīng)對措施?!肮と藦哪_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(dǎo)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(jié)構(gòu)重要度順序和概率重要度統(tǒng)計分析結(jié)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(hù)或防護(hù)不到位、違章操作、結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、緊固扣件松脫等,需要重點(diǎn)采取措施予以應(yīng)對,其他為次要原因。
根據(jù)評估結(jié)果,2011年四公司安質(zhì)部重點(diǎn)采取了以下應(yīng)對措施強(qiáng)化項目“高空墜落”安全風(fēng)險的管理,防范頂上事件發(fā)生:一是強(qiáng)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(zhì)量不合格的安全帶,同時項目部要加強(qiáng)現(xiàn)場檢查。二是做好安全防護(hù)。規(guī)定各項目墩臺頂部、高空走道必須按要求設(shè)置防護(hù)圍欄,掛設(shè)安全網(wǎng),圍欄連接要牢固,高度要合適,安全網(wǎng)質(zhì)量應(yīng)合格,安裝應(yīng)有效;腳手架要按規(guī)定連接牢固,并設(shè)有防滑措施,跳板應(yīng)鋪滿。要注意對安全防護(hù)設(shè)施定期進(jìn)行檢查和維護(hù)。三是嚴(yán)禁違章作業(yè)。腳手架搭設(shè)、模板拼裝必須按規(guī)范操作,按交底進(jìn)行;各項施工作業(yè)必須滿足規(guī)范;嚴(yán)禁攀登連接件和支撐件;嚴(yán)禁在上下同一垂直面安裝、拆卸模板;嚴(yán)禁惡劣天氣下露天攀登與懸空高處作業(yè);嚴(yán)禁酒后作業(yè)等。四是嚴(yán)格方案評審。腳手架搭設(shè)及模板拼裝方案必須經(jīng)過適當(dāng)?shù)脑u審,必要時由公司組織內(nèi)外部專家進(jìn)行論證,確保結(jié)構(gòu)設(shè)計科學(xué)合理,防護(hù)措施全面到位。五是落實(shí)崗前培訓(xùn)。規(guī)定高處作業(yè)人員必須經(jīng)培訓(xùn)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??指甙Y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(yīng)專人負(fù)責(zé)現(xiàn)場安全巡視檢查,及時發(fā)現(xiàn)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(shí)提高員工安全意識。
措施實(shí)施后,經(jīng)過一段時間運(yùn)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(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。
4 結(jié)束語
安全生產(chǎn)是項目安全管理的永恒主題,風(fēng)險評估則是項目安全管理的基礎(chǔ)。工程項目安全風(fēng)險點(diǎn)多面廣、錯綜復(fù)雜,準(zhǔn)確評估各類風(fēng)險的重要程度,明確控制重點(diǎn),找出應(yīng)對途徑,對有效管控項目安全風(fēng)險有著舉足輕重的作用。故障樹分析法是項目安全風(fēng)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(guān)系,發(fā)現(xiàn)事故發(fā)生的模式和預(yù)防事故的最佳途徑,其特點(diǎn)是邏輯性強(qiáng)、靈活性高、適用范圍廣,既可定性分析,又可定量分析,評估結(jié)果具有系統(tǒng)性、準(zhǔn)確性和預(yù)測性,適用于較復(fù)雜系統(tǒng)的風(fēng)險評估。
參考文獻(xiàn):
[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(xué),2007.
篇4
【關(guān)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(shè)備,是電網(wǎng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。隨著現(xiàn)代社會工業(yè)化程度不斷提高,對能源的巨大需求促進(jìn)電力工業(yè)飛速發(fā)展,電力設(shè)備朝著大容量、超高壓的方向發(fā)展。電力網(wǎng)絡(luò)也是日趨發(fā)展為龐大的區(qū)域性甚至地區(qū)性大電網(wǎng)。
同時隨著電力設(shè)備容量的增大和電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大,電力設(shè)備的故障給人們的生產(chǎn)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(jìn)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(shù)據(jù)支持和事實(shí)依據(jù),同時也能在一定程度上有效降低檢修維護(hù)工作的復(fù)雜程度。
本文提出了一種基于FTA法的變壓器的運(yùn)行狀態(tài)評估分析方法。該方法應(yīng)用最小割集建立故障樹,給出了變壓器運(yùn)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(fù)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(biāo),這一目標(biāo)在故障樹分析中定義為“頂事件”。在分析中要求尋找出導(dǎo)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(dǎo)致每一個中間事件發(fā)生的所有可能的原因,順序漸進(jìn),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(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行定量分析評估。FTA法評定故障樹就是找出導(dǎo)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(yīng)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(yùn)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(shè)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(guān)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(fèi)時和煩瑣的,以至對于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的計算將變的非常困難。為了克服這一困難,在工程設(shè)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(nèi)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(yùn)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(yùn)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(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評估時,首先根據(jù)現(xiàn)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(yùn)行狀態(tài)的基本數(shù)據(jù);接著設(shè)頂事件為變壓器運(yùn)行狀態(tài),二級事件為能導(dǎo)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(dǎo)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(shù)據(jù)是已知的,通過現(xiàn)場采集到的變壓器部件故障數(shù)據(jù),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(diǎn)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(guān)受潮;Z2為高溫過熱;Z3為接觸點(diǎn)壓力不夠;Z4為接觸點(diǎn)污穢。
4)套管故障(A):A1為套管的機(jī)械損傷;A2為套管密封不良;A3為套管過熱導(dǎo)致的熱應(yīng)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(yùn)行狀態(tài)評估
根據(jù)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(yùn)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(shè)備元件的總數(shù);為各基本事件設(shè)備元件處于不良狀態(tài)個數(shù);為各基本事件的權(quán)系數(shù);n為基本事件的個數(shù)。
(2)變壓器的運(yùn)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(quán)系數(shù)。
(3)故障概率和可靠度的關(guān)系:
5.實(shí)例分析
本文通過對某變電工區(qū)配電網(wǎng)同電壓等級配電變壓器的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行的收集整理和統(tǒng)計計算,得到的基本事件原始數(shù)據(jù)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(jù)公式(6),得出該城區(qū)電網(wǎng)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(yùn)行的概率為:
==1-0.0652=0.9348
根據(jù)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(yùn)行工區(qū)變壓器檢修的薄弱環(huán)節(jié),需要加強(qiáng)檢修和維護(hù)。
6.結(jié)論
(1)本文根據(jù)故障樹分析法的原理,結(jié)合最小割集算法,對傳統(tǒng)的故障樹分析法計算方法進(jìn)行改進(jìn),提出了加權(quán)分析的FTA算法,使該算法在工程中的應(yīng)用中更貼近實(shí)際。
(2)結(jié)合具體算例對變壓器故障狀態(tài)進(jìn)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(yīng)的維修建議。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介:
篇5
關(guān)鍵詞 風(fēng)險評估;故障樹;最小割集算法;風(fēng)險緩解
中圖分類號 TB486 文獻(xiàn)標(biāo)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?qū)θA東高空空域內(nèi)的航空器進(jìn)行有序的航行活動管理。隨著航班量和系統(tǒng)運(yùn)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(shè)備維護(hù)人員定期對自動化系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險評估,及時識別風(fēng)險源,并確定應(yīng)對策略。
許多風(fēng)險評估方法采用專家分析法的方式,該類方法是基于經(jīng)驗的,缺乏可靠的依據(jù)。而本文采用的故障樹分析法可以對系統(tǒng)故障進(jìn)行建模,然后通過歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,計算風(fēng)險發(fā)生概率,并找出系統(tǒng)的故障模式,這樣得出的結(jié)果更接近實(shí)際運(yùn)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,F(xiàn)TA)是一種演繹分析法,該方法采用樹狀結(jié)構(gòu),以系統(tǒng)不希望發(fā)生的頂事件作為目標(biāo),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(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)的最薄弱環(huán)節(jié)或關(guān)鍵部位,集中力量對最小割集所發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵部位進(jìn)行強(qiáng)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(gòu)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(chǔ)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(shù)。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(yīng)用的內(nèi)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(jié)構(gòu),系統(tǒng)具備多雷達(dá)處理、飛行計劃處理、告警處理、旁路雷達(dá)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(wù)運(yùn)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(fēng)險評估應(yīng)用
整個評估流程的詳細(xì)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(dǎo)最小割集發(fā)生概率,最后計算頂事件發(fā)生概率;4)風(fēng)險評價和緩解:確定風(fēng)險等級,制定風(fēng)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(gòu)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(diǎn)能夠覆蓋常用設(shè)備(元件)故障類型。
進(jìn)一步,為了計算,需要確定故障率數(shù)據(jù)。從理論上講,故障發(fā)生概率應(yīng)為任一瞬間發(fā)生的可能性,是一無量綱值。但從工程實(shí)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(shù)。
由于歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計的是總故障次數(shù),因此計算的底事件概率是對樣本數(shù)求均值后的結(jié)果。另外對于x5事件,由于無法計算數(shù)據(jù),因此我們給定一個經(jīng)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(jié)構(gòu)重要性最高的。該類事件一旦產(chǎn)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(jù)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(jīng)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(shè)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(fēng)險評價和緩解
風(fēng)險評估的主要目的不是根據(jù)故障樹分析法確定風(fēng)險故障概率值的大小,而是通過計算概率值確定風(fēng)險等級。本文根據(jù)計算的整體概率范圍制定了一個風(fēng)險等級劃分表,如表4。
從表4可知,該風(fēng)險處于第4等級,屬于風(fēng)險程度比較高的,因此必須對其采取風(fēng)險緩解措施,根據(jù)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(fēng)扇來預(yù)防故障發(fā)生,對軟件故障可采用安裝補(bǔ)丁等方法來降低故障率。
4 結(jié)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(gòu)建相應(yīng)的故障樹,通過對實(shí)際的統(tǒng)計數(shù)據(jù)的整理,對故障樹進(jìn)行定性和定量的分析,最后量化地計算出相應(yīng)的風(fēng)險值,并提出相應(yīng)的風(fēng)險緩解措施。
今后,對該評估法的進(jìn)一步研究可以考慮這樣幾個方面:1)擴(kuò)大樹的廣度和深度,將其應(yīng)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(jìn)行對比,評價方法的性能。
參考文獻(xiàn)
[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(guān)鍵詞:數(shù)控立車;故障分析;可靠性增長技術(shù);數(shù)控機(jī)床;國產(chǎn)機(jī)床 文獻(xiàn)標(biāo)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(shù)控裝備故障分析技術(shù)
故障分析(FMEA)技術(shù)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(nèi)容和方法。
FMEA是對設(shè)備的某一故障進(jìn)行全面的分析,提出改進(jìn)辦法進(jìn)而提高設(shè)備可靠度,屬于一種預(yù)防性的分析技術(shù)。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(shè)備故障的大量數(shù)據(jù),通過對數(shù)據(jù)的分析找到故障的薄弱環(huán)節(jié)和產(chǎn)生故障的原因并進(jìn)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(shè)備的可靠性。
故障樹分析法(FTA)以故障樹形式展示可能導(dǎo)致設(shè)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(jìn)行分析。
2 數(shù)控立車故障分析
應(yīng)用FMEA技術(shù)針對整機(jī)各故障部位、故障模式和故障原因進(jìn)行分析,進(jìn)而從整體上掌握重型數(shù)控車床的故障發(fā)生情況,是對數(shù)控車床進(jìn)行故障分析的基礎(chǔ)。
數(shù)控車床故障主要分為損壞型、松動型、堵塞或滲漏型、失調(diào)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(yīng)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(diào)型包括部件間隙超過標(biāo)準(zhǔn)值、壓力或行程不當(dāng)以及電機(jī)過載等運(yùn)動軌跡或速度不正確導(dǎo)致的故障;功能型指按標(biāo)準(zhǔn)操作程序后仍實(shí)現(xiàn)功能的故障。
數(shù)控車床故障部位主要有主傳動系統(tǒng)、工作臺、刀架、軸進(jìn)給系統(tǒng)統(tǒng)、橫梁、龍門架、CNC系統(tǒng)、伺服電機(jī)的控制系統(tǒng)、冷卻和排屑系統(tǒng)、液壓和氣動系統(tǒng)、機(jī)床電源模塊、裝卡工具、電氣控制系統(tǒng)以及防護(hù)裝置等部位。
2.1 故障統(tǒng)計分析
通過對某型號數(shù)控立車故障采集數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析得到以下結(jié)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(jī)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?fù)鈪f(xié)(頻率0.3886)、裝配(頻率0.3109)、制造(頻率0.1865)。
通過上述數(shù)據(jù)可以得出:損壞型與失調(diào)型故障是機(jī)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?fù)鈪f(xié)部件是引發(fā)故障的首要原因。
2.2 數(shù)控立車危害性分析
危害性分析是建立在FMEA的基礎(chǔ)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(yán)重程度進(jìn)行分析,得出零部件發(fā)生故障對整機(jī)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(shù);表示零部件k以故障模式j(luò)發(fā)生故障的概率;通常將的值設(shè)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(jīng)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(biāo)準(zhǔn)時間內(nèi)零部件k發(fā)生故障總次數(shù);為零部件k在標(biāo)準(zhǔn)時間實(shí)際工作時間。
通過上式計算得到數(shù)控車床各個故障部位的危害度。當(dāng)?shù)奈:Χ仁?.000313時,數(shù)控刀架的危害度為0.000531;當(dāng)?shù)奈:Χ仁?.000935時,主傳動系統(tǒng)的危害度為0.000503;當(dāng)?shù)奈:Χ仁?.000648時,液壓系統(tǒng)的危害度為0.000394;當(dāng)?shù)奈:Χ仁?.000185時,伺服控制單元的危害度為0.000168;當(dāng)?shù)奈:Χ仁?.000165時,數(shù)控刀架的危害度為0.000124。
危害度最高的部位是數(shù)控刀架,是影響其可靠性的最關(guān)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(jìn)行可靠性改進(jìn)設(shè)計時應(yīng)該以此為重點(diǎn)來進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計。
3 數(shù)控立車可靠性增長技術(shù)
通過文中第二部分分析可以得出外購?fù)鈪f(xié)、裝配和制造是引發(fā)故障的主要原因。主要分析外購?fù)鈪f(xié)可靠性增長技術(shù)、裝配可靠性增長技術(shù)和制造可靠性增長
技術(shù)。
外購?fù)鈪f(xié)可靠性增長技術(shù):數(shù)控裝備每個零部件的可靠性都直接關(guān)系著整機(jī)的可靠性。因此應(yīng)在符合設(shè)計參數(shù)和性能要求的基礎(chǔ)上對外購部件進(jìn)行可靠度R(t)分析,以提升外購部件的使用壽命。
數(shù)控機(jī)床機(jī)構(gòu)復(fù)雜零部件眾多,外購?fù)鈪f(xié)件涵蓋機(jī)械電氣等多個領(lǐng)域,要對外購?fù)鈪f(xié)件的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行逐一檢查需要大量的設(shè)備、人力和時間,因此一套完善的外購?fù)鈪f(xié)部件質(zhì)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?fù)鈪f(xié)件質(zhì)量問題引發(fā)的故障率。
裝配增長可靠性技術(shù):該技術(shù)以保證設(shè)備對裝配的要求為目標(biāo),包括其精度、運(yùn)行噪音和振動等方面。通過分析影響裝配質(zhì)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(dá)到裝配要求,需要對零部件進(jìn)行嚴(yán)格檢測,防止不合格品的裝機(jī),在某情況下甚至需要對零部件進(jìn)行分選以保證機(jī)床的最佳性能;選取適當(dāng)?shù)难b配工藝,嚴(yán)禁非標(biāo)準(zhǔn)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(shù):數(shù)控立車制造過程中出現(xiàn)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(dǎo)軌和軸頸等部分。因此應(yīng)對研傷和零部件精度進(jìn)行嚴(yán)格的管控,同時應(yīng)改進(jìn)工藝方法以降低由于制造導(dǎo)致故障的頻率。
針對制造過程中研傷導(dǎo)致整機(jī)故障的改進(jìn)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(rèn)剩余劑的量并對劑采樣,做好相關(guān)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(zhuǎn)動軸承,粗洗后可進(jìn)行精細(xì)軸承,完成清洗后對軸承進(jìn)行檢測。最后根據(jù)檢測結(jié)果決定是否更換軸承。
(2)導(dǎo)軌研傷。針對導(dǎo)軌的研傷一般采用如下方法進(jìn)行修復(fù):首先可以對導(dǎo)軌進(jìn)行精加工以將研傷部分修平,再根據(jù)導(dǎo)軌加工后尺寸的變化量,可以選擇更換滑板、在滑板導(dǎo)軌上粘接補(bǔ)償材料、在導(dǎo)軌上鑲上熱處理后的鋼導(dǎo)軌或淬硬鋼帶以完成修復(fù)。
(3)軸頸研傷發(fā)現(xiàn)軸頸有研傷后,通常采用如下兩種修復(fù)方法??蓪⑤S頸略微磨小,更換滑動軸承的方法;焊補(bǔ)研傷,更換滑動軸承的方法。若采用焊補(bǔ)時,應(yīng)考慮主軸受高溫對其幾何精度、機(jī)械強(qiáng)度及表面硬度的影響。為使修補(bǔ)后的設(shè)備在長時間內(nèi)保持其原始性能,需要對軸及軸承進(jìn)行定期的檢查,以防止因軸頸研傷導(dǎo)致故障的發(fā)生。
4 結(jié)語
通過對某型數(shù)控機(jī)床的故障分析,得到了該型機(jī)床的薄弱環(huán)節(jié)并提出了整改的建議。若能依據(jù)該分析提出改進(jìn)措施,便可有效地確保其可靠性。本文采用的FMEA分析技術(shù)可以對機(jī)床的故障進(jìn)行預(yù)防分析,進(jìn)而降低研發(fā)風(fēng)險。
參考文獻(xiàn)
[1] 涂春泰.現(xiàn)代制造系統(tǒng)的可靠性分析方法及應(yīng)用研究[D].上海大學(xué),2002.
篇7
0 引言
發(fā)動機(jī)是汽車的動力裝置,給汽車啟動和運(yùn)行提供強(qiáng)大動力。隨著汽車使用里程和年限的增加,汽車發(fā)動機(jī)常常會出現(xiàn)這樣或那樣的故障,影響汽車行駛安全。隨著電子技術(shù)的發(fā)展和各種智能裝備的廣泛應(yīng)用,發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)越發(fā)復(fù)雜,給故障診斷帶來一定的難度,而智能故障診斷技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機(jī)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(shù)的發(fā)展趨勢,然后詳細(xì)分析了目前常用的幾種智能故障診斷技術(shù)。
1 發(fā)動機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢
對于汽車發(fā)動機(jī)來說,其工作過程中所產(chǎn)生的振動、熱量、噪聲等信息,都是對自身運(yùn)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(jī)出現(xiàn)了故障。而發(fā)動機(jī)智能診斷技術(shù)就是借助于現(xiàn)代科技產(chǎn)品,收集發(fā)動機(jī)運(yùn)作時所產(chǎn)生的一系列信號,然后結(jié)合人工智能分析技術(shù),得出故障結(jié)論的一種方法。
發(fā)動機(jī)智能故障診斷技術(shù)的發(fā)展,與科技進(jìn)步、新技術(shù)、新設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用密不可分,根據(jù)目前的技術(shù)現(xiàn)狀,可以預(yù)測未來發(fā)動機(jī)故障診斷技術(shù)的大體發(fā)展趨勢:
1.1 與現(xiàn)代信號處理技術(shù)的聯(lián)系更加緊密
現(xiàn)代信號處理技術(shù)主要包含隨機(jī)信號處理、高階信號分析、時頻信號分析等內(nèi)容,與以往所使用的經(jīng)典信號處理技術(shù)相比,它在發(fā)動機(jī)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(qiáng)。近年來,以現(xiàn)代信號處理技術(shù)為基礎(chǔ)的時頻分析法得到了廣泛應(yīng)用,成為汽車發(fā)動機(jī)智能故障診斷技術(shù)的新亮點(diǎn)。因此,智能診斷技術(shù)要想得到不斷的完善和發(fā)展,離不開相關(guān)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的支持,對于現(xiàn)代信號處理技術(shù)的依賴程度也會大大增加。
1.2 實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)故障診斷與設(shè)計制造的有機(jī)結(jié)合
現(xiàn)階段所使用的智能故障診斷技術(shù),主要工作流程是當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障后,進(jìn)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(shù)的不斷發(fā)展,可以在發(fā)動機(jī)設(shè)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(jī)內(nèi)部,這樣一來,一方面能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機(jī)故障的預(yù)判斷,降低了因發(fā)動機(jī)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(fù)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(shí)用性、標(biāo)準(zhǔn)性和可靠性
從整體上看,我國汽車發(fā)動機(jī)智能故障診斷技術(shù)在科研和應(yīng)用領(lǐng)域取得了不錯成績,但是在實(shí)際操作過程中,仍然存在諸多關(guān)鍵性問題沒有得到有效解決。例如診斷裝置偏向于試驗,實(shí)際應(yīng)用效果大打折扣,診斷設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)性有待統(tǒng)一和規(guī)范等。隨著新設(shè)備、新技術(shù)的不斷進(jìn)步,以及市場秩序的不斷規(guī)范,智能故障診斷技術(shù)也會朝著實(shí)用化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。
2 常見的發(fā)動機(jī)智能診斷技術(shù)分析
2.1 基于專家系統(tǒng)的智能診斷方法
事實(shí)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(jī)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(jī)相應(yīng)的軟件中,然后當(dāng)發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障時,與數(shù)據(jù)庫內(nèi)容進(jìn)行匹配,實(shí)現(xiàn)故障智能診斷。其主要運(yùn)作流程為:當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障后,利用專用的信號采集裝置,收集發(fā)動機(jī)故障信息,然后將這些信息傳送到計算機(jī)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(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對,自動匹配與之相對應(yīng)的故障類型,必要時還可以調(diào)用其他軟件和程序,最終查找到發(fā)動機(jī)故障。具體來說,數(shù)據(jù)庫的功能是存儲故障匹配標(biāo)準(zhǔn),即將常見的發(fā)動機(jī)故障原因、故障預(yù)兆、解決方式等內(nèi)容,以數(shù)據(jù)編程的形式存儲起來,以便于后期進(jìn)行信息匹配與應(yīng)答。
2.2 基于模糊數(shù)學(xué)的方法
模糊理論最早的提出,主要為了解決數(shù)學(xué)領(lǐng)域中一些問題,從而將一些經(jīng)典的定理、公式和理論進(jìn)行模糊化,以此實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題的解決,在應(yīng)用過程中逐步發(fā)展成完整的推理體系。模糊數(shù)學(xué)之所以能夠應(yīng)用到汽車發(fā)動機(jī)智能診斷技術(shù)中,主要是利用了數(shù)學(xué)建模和模糊診斷兩大功能。當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障時,將發(fā)動機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障信息進(jìn)行綜合整理和方法分析,并以此為基礎(chǔ)建立模糊診斷模型。通過模型分析,能夠幫助技術(shù)分析人員在較短時間內(nèi)確定故障源點(diǎn),從而采取有針對性的故障維修方法。將模糊理論應(yīng)用到發(fā)動機(jī)智能診斷技術(shù)當(dāng)中,主要具有以下三大優(yōu)勢:第一是將專家語言轉(zhuǎn)變成了計算機(jī)更容易識別的語言變量,降低了語言的理解難度系數(shù),間接提升了故障診斷效率;第二是在進(jìn)行多種故障分析時,能夠自動生成故障安全等級,從而根據(jù)故障等級實(shí)現(xiàn)有重點(diǎn)、有層次的處理;第三是對于不確定性問題的分析能力增強(qiáng),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(jù)汽車工作特性與性能狀況之間互相構(gòu)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(dǎo)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(jié)構(gòu),反映了系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系,零部件和系統(tǒng)之間發(fā)生故障的全部邏輯關(guān)系。但是由于邏輯結(jié)構(gòu)較為簡單,故障診斷的范圍比較有限,因此多數(shù)情況下是作為現(xiàn)代汽車故障診斷技術(shù)的輔助方法。
2.4 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷方法
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的提出是基于神經(jīng)元模型的建立,從1943年該模型被建立,到目前為止人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人工智能領(lǐng)域的一個重要分支。其工作原理主要是通過神經(jīng)元以及相互之間的有向權(quán)重連接來進(jìn)行各種隱含問題的處理。在實(shí)際應(yīng)用過程中,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠完成較為復(fù)雜問題的分析,而且面對新信息有自主學(xué)習(xí)的能力。
通過與上述幾種方法進(jìn)行橫向?qū)Ρ?,可以看出人工神?jīng)網(wǎng)絡(luò)在發(fā)動機(jī)智能診斷上更具優(yōu)勢,但是同時,由于受現(xiàn)有技術(shù)條件的制約,該診斷技術(shù)仍然存在一些有待改進(jìn)的問題,例如故障診斷所需樣本容量較大,當(dāng)樣本數(shù)目不足時,很容易使故障診斷出現(xiàn)偏差。
2.5 綜合方法
2.5.1 專家系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合
這種智能故障系統(tǒng)的診斷方法能夠在實(shí)際應(yīng)用中自行地進(jìn)行組織、學(xué)習(xí),并進(jìn)行模糊推理,運(yùn)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(fù)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(fù)責(zé)人體的邏輯思維能力,使人更趨向于理性化;而右半腦則負(fù)責(zé)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)就像人體的左右半腦一樣,各負(fù)責(zé)發(fā)動機(jī)故障診斷的一部分,只有兩者協(xié)調(diào)作用,才能夠提升智能診斷效果。
2.5.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊推理方法相結(jié)合
這兩種方法相結(jié)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)的主要功能是效仿人腦中的神經(jīng)元思維,作用體現(xiàn)是進(jìn)行自學(xué)及直接處理數(shù)據(jù)。模糊推理方法主要效仿的是人類的邏輯思維能力,能夠進(jìn)行結(jié)構(gòu)性的知識表達(dá)。因此可以對不確定的信息進(jìn)行處理和調(diào)整。
2.5.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與案例推理的結(jié)合
這組結(jié)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(shù)據(jù)信息庫進(jìn)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(xì)節(jié)進(jìn)行修訂后給出診斷結(jié)果。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與案例推理方法的結(jié)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(yùn)用自身原有的知識進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo),而且自身的適用能力較強(qiáng),對問題的分析處理速度較快,同時可以對知識進(jìn)行靈活的運(yùn)行,自主完成動態(tài)問題的處理。
3 結(jié)論
汽車發(fā)動機(jī)利用智能診斷技術(shù),能夠提升其問題處理效率,節(jié)省維修時間及費(fèi)用。在各種智能診斷技術(shù)中,每一項技術(shù)都有各自的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn),在面對較為復(fù)雜多變的實(shí)際故障問題時,就應(yīng)靈活運(yùn)用各種技術(shù),并能夠進(jìn)行綜合的技術(shù)分析,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對汽車發(fā)動機(jī)多種故障的診斷。
篇8
關(guān)鍵詞:輸電線路 鳥害 原因分析
隨著對環(huán)境保護(hù)的重視,南寧地區(qū)鳥類的規(guī)模和活動范圍都在不斷擴(kuò)大。而輸電線路架設(shè)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(shù)量也在不斷上升,嚴(yán)重威脅到了輸電線路運(yùn)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(jīng)常會在輸電線路桿塔上筑巢產(chǎn)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(xiàn)物件掉落在導(dǎo)線之間時,就會影響供電,造成線路故障;另外在刮風(fēng)時,鳥巢被風(fēng)吹落,散掉的鳥巢會掉落在帶電導(dǎo)線或懸瓶上,造成線路出現(xiàn)短路接地故障,從而影響運(yùn)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(dá)到一米以上,在線路之間飛行會直接影響線路的安全運(yùn)行;另外鳥類在爭斗中在導(dǎo)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(luò)事故。這一事故是由于鳥類在絕緣子掛線點(diǎn)處排糞,鳥糞沿著絕緣子串流瀉,造成接地;亦或因鳥糞隨風(fēng)吹向帶電體,產(chǎn)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(chǎn)生故障。例如2011年110kV橫景線73#鳥害閃絡(luò)跳閘為典型的鳥糞閃絡(luò)事故。
4 鳥害事故的特征
共性特征:天氣晴、無大風(fēng)、無大雨;橫擔(dān)或掛線點(diǎn)有弧光燒傷痕跡;導(dǎo)線和絕緣子有著不同程度燒傷;在相關(guān)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(chǎn)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(dǎo)致的鳥類筑巢和鳥糞閃絡(luò)事故;第二,農(nóng)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(nóng)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(luò)和個別大鳥飛行危害較多。
時間特征:通過內(nèi)蒙古地區(qū)對鳥害的時間段進(jìn)行統(tǒng)計,黃昏、午夜、凌晨時段出現(xiàn)的鳥害故障最為集中,接近總故障數(shù)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(nóng)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(zhuǎn),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(dá)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(xiàn)橫擔(dān)與導(dǎo)線短接的事故,燒傷痕跡多出現(xiàn)在橫擔(dān)、導(dǎo)線、絕緣子和部分金具的上方;耐張塔接地故障多出現(xiàn)在橫擔(dān)與引流線間的空氣間隙處,燒傷痕跡多出現(xiàn)在橫擔(dān)下方或引流線上。
瞬間性、繼發(fā)性特征:根據(jù)統(tǒng)計資料,鳥害故障多呈現(xiàn)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(shù)
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(shè)備上引進(jìn)了大盤徑防鳥瓶、風(fēng)車式防鳥器、電子防鳥器等。
防鳥器在400米范圍內(nèi),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(hù)范圍小,針刺較少且稀疏,高度不足,即便通過在橫擔(dān)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(qū)動蜂鳴器鳴響對鳥類進(jìn)行驅(qū)趕。但是該設(shè)備同樣存在保護(hù)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(diǎn)出現(xiàn)無法承受太陽能板的風(fēng)動力,經(jīng)常被風(fēng)刮落,失去保護(hù)作用。
風(fēng)車式防鳥器通過風(fēng)能帶動葉片轉(zhuǎn)動防鳥。由于該設(shè)備受到風(fēng)力影響嚴(yán)重,無風(fēng)情況下葉片無法轉(zhuǎn)動,從而失去了防鳥作用。加之設(shè)備工藝復(fù)雜,造價較高,安裝成本也不夠經(jīng)濟(jì)。鳥類適應(yīng)性很強(qiáng),經(jīng)過一段時間以后會對這種器具習(xí)以為常,不再懼怕,設(shè)備即使正常工作也無法起到相應(yīng)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(shè)施的影響,是目前多數(shù)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(xiàn)變形的情況,需要對材質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。
三、防鳥害措施
在防治鳥害的問題上,要堅持人防技防相結(jié)合的綜合防治對策,將管理和技術(shù)相結(jié)合,從而達(dá)到更好的處理目標(biāo)。
在管理上,要做到科學(xué)劃分鳥害區(qū)域,進(jìn)行鳥害繪制圖的繪制。通過加強(qiáng)對鳥害區(qū)域的界定劃分工作,來建立鳥害治理資料數(shù)據(jù)庫,對鳥害故障進(jìn)行統(tǒng)計分析,與現(xiàn)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(qiáng)輸電線路的運(yùn)行和維護(hù)。在鳥害高發(fā)季節(jié),線路運(yùn)行維護(hù)人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對鳥類活動的觀察;及時更換維修防鳥設(shè)施;對受到污染的設(shè)備進(jìn)行及時清掃,確保絕緣性的穩(wěn)定。
要協(xié)調(diào)相關(guān)單位,統(tǒng)籌開展防鳥工作。根據(jù)實(shí)際情況,制定符合實(shí)際的防鳥害計劃,保證防鳥工作的實(shí)施效果。同時各供電企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)交流,互相借鑒有益經(jīng)驗,提高防鳥工作水平。
在技術(shù)上,要加大投入,同時根據(jù)實(shí)際,選取經(jīng)濟(jì)耐用,效果好,適宜推廣的設(shè)備開展防鳥工作,同時注意維護(hù)工作的開展,充分利用防鳥設(shè)施的功能。
四、總結(jié)
防鳥工作關(guān)系到輸電線路的運(yùn)行安全,對于保障全社會生產(chǎn)生活用電穩(wěn)定有著重要的意義。各供電企業(yè)要加強(qiáng)巡查力度,并采取相應(yīng)的技術(shù)措施,加強(qiáng)管理,制定相應(yīng)的工作預(yù)案,管理部門要加大協(xié)調(diào)力度,促進(jìn)相關(guān)部門之間進(jìn)行經(jīng)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(yùn)行和安全提供重要的技術(shù)支撐。
參考文獻(xiàn):
篇9
摘 要:數(shù)控系統(tǒng)種類繁多,故障千變?nèi)f化,維修方法自然也不盡相同,故障的診斷與維修在數(shù)控生產(chǎn)中的地位愈來愈重要,直接目的和結(jié)果是使數(shù)控系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行,從而保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床;故障診斷;分析;排除
數(shù)控機(jī)床作為一種高效的生產(chǎn)設(shè)備在許多行業(yè)中,往往是關(guān)鍵崗位的關(guān)鍵設(shè)備,其出現(xiàn)故障后若不及時找到故障的原因,就不能使其恢復(fù)生產(chǎn),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(shù)控機(jī)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(shù)控機(jī)床故障的常用診斷方法
數(shù)控機(jī)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(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)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(yīng)簡便,不需要復(fù)雜的操作和指示。2)故障診斷所需要的儀器應(yīng)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(xiàn)狀并判斷故障的可能部位,這是處理數(shù)控機(jī)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(jìn)行診斷。
問:由于機(jī)床發(fā)生故障的前后機(jī)床操作人員都在現(xiàn)場,他們對故障發(fā)生的前因,過程和結(jié)果都是非常清楚的,所以從他們的回答可以了解到機(jī)床故障的一些重要信息。 看:即通過觀察機(jī)床變化進(jìn)行診斷故障,有無燒焦和打火現(xiàn)象;有無機(jī)械卡死和部件變形;有無接線松動,斷路,虛焊等。聽 :根據(jù)聲音來判斷故障原因,維修過程可聽的聲音,如主軸噪音;進(jìn)給軸移動聲;各電機(jī)轉(zhuǎn)動聲;繼電器,接觸器動作聲等。嗅和觸摸:有時機(jī)床出故障時,通過嗅和觸摸也可以定位出故障點(diǎn),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(jī)械部件的振動和反向間隙等。
2、 互換法
在數(shù)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(zhuǎn)移情況,以快速確定故障部位。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)某個軸運(yùn)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(guān)系到一個很長的鏈,如果一個個部件排除,既費(fèi)時,又煩瑣。以某一部件為界隔離一部分后再進(jìn)行排除,有時起到事半功倍的效果。
4、自診斷
自診斷技術(shù)是當(dāng)今數(shù)控系統(tǒng)的一項十分重要技術(shù),它是評價系統(tǒng)性能一項重要技術(shù)的主要指標(biāo)。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障,借助系統(tǒng)的診斷功能可以迅速,準(zhǔn)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(jī)自診斷
數(shù)控系統(tǒng)通電后,系統(tǒng)自診斷軟件會對系統(tǒng)最關(guān)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(jìn)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(nèi),然后通過維修手冊找出造成故障的真正原因,根據(jù)書上的說明進(jìn)行排除。
2) 運(yùn)行自診斷
運(yùn)行自診斷是數(shù)控系統(tǒng)正常時,運(yùn)行內(nèi)部診斷程序?qū)ο到y(tǒng)本身,位置伺服單元以及數(shù)控裝置相連的其它外部裝置進(jìn)行自動測試并顯示有關(guān)信息和故障信號。只要系統(tǒng)不斷電,這種診斷將會反復(fù)進(jìn)行下去,不會停止。診斷信息有:CNC與機(jī)床之間的I/O接口;CNC內(nèi)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(shù)控車床配置GSK980TD+DA98A伺服系統(tǒng),X軸驅(qū)動器出現(xiàn)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(shù)器的脈沖個數(shù)值超過“位置超差檢測范圍”這個參數(shù)設(shè)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(jī)光電編碼器反饋回來的脈沖在驅(qū)動器進(jìn)行運(yùn)算,位置指令脈沖到來進(jìn)行加法運(yùn)算,伺服電機(jī)光電編碼器反饋回來的脈沖進(jìn)行減法運(yùn)算,得到的偏差值即為位置偏差計數(shù)器的計數(shù)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(guān)的參數(shù)設(shè)置異常,引起指令脈沖頻率過高,轉(zhuǎn)矩不足等。2)光電編碼器故障或電纜引線接錯,使當(dāng)前位置脈沖反饋失效。3)伺服電機(jī)或絲杠機(jī)械卡死,光電編碼器轉(zhuǎn)不起來。4)轉(zhuǎn)矩不足。5)驅(qū)動器損壞。6)電機(jī)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(jī)械故障,所示先上電觀察X軸驅(qū)動是否報警,如有,一般是驅(qū)動器電路板故障,只能更換同型號的驅(qū)動器。如沒有報警,可檢查系統(tǒng)和驅(qū)動器相關(guān)的參數(shù)是否設(shè)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(shù)等;伺服驅(qū)動器的位置超差檢測范圍,位置比例增益、轉(zhuǎn)矩限制值等。然后再按圖2步驟進(jìn)行排除。在維修過程中,當(dāng)斷開伺服電機(jī)與絲杠時,發(fā)現(xiàn)絲杠機(jī)械卡死,同時其表面附有一層鐵粉,懷疑有鐵粉浸進(jìn)了螺母座里面使?jié)L珠卡死無法傳動,從而絲杠機(jī)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(jì)南CJK6136車床上加工零件,在檢驗過程中發(fā)現(xiàn)工件X軸方向的實(shí)際尺寸與程序編制的理論數(shù)據(jù)存在不規(guī)則的偏差;
故障分析處理:首先檢查X軸有關(guān)參數(shù),發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)與說明書所要求的十分相近,暫確定系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置合理,排除參數(shù)設(shè)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(jī)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(jìn)給鍵,觀察百分表讀數(shù)的變化,理論上應(yīng)該每按一下,百分表讀數(shù)增加1m m,經(jīng)測量,X軸正、負(fù)方向的增量運(yùn)動都存在不規(guī)則的偏差(由于是在使用中的機(jī)床,可以排除驅(qū)動電子齒輪比設(shè)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(fù)方向的進(jìn)給鍵,主軸箱沿X軸正、方向連續(xù)運(yùn)動,觀察百分表讀數(shù)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(jī)和滾動絲杠聯(lián)接的同步齒形帶輪,發(fā)現(xiàn)與伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸連接的帶輪錐套有松動,使得進(jìn)給傳動與伺服電動機(jī)驅(qū)動不同步,由于在運(yùn)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(xiàn)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(jié)束語
數(shù)控系統(tǒng)種類繁多,故障千變?nèi)f化,維修方法也不盡相同,從以上兩個例子,我們知道,在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的維修時,要多思多想,認(rèn)真仔細(xì),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(zhǔn)的解決問題。
參考文獻(xiàn)
[1] GSK980TA、GSK980TD車床CNC操作說明書,2006.1.
篇10
關(guān)鍵詞:刮板輸送機(jī);故障;技術(shù)
一、刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)分析
刮板輸送機(jī)是一種繞行牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)輸送裝置,是為采煤工作面和采區(qū)巷道運(yùn)煤布置的機(jī)械。由于其運(yùn)載量大、密封性好、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、堅固結(jié)實(shí),以及能多點(diǎn)進(jìn)料和多點(diǎn)卸料等優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛的應(yīng)用。刮板輸送機(jī)的牽引構(gòu)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(jīng)機(jī)頭、機(jī)尾的鏈輪結(jié)成封閉形置于中部槽中,與滾筒采煤機(jī)和液壓支架配套,實(shí)現(xiàn)落煤、裝煤、運(yùn)煤及推移輸送機(jī)械化。刮板輸送機(jī)的基本組成如圖所示,主要由機(jī)頭部(包括電動機(jī)、傳動裝置、鏈輪組件等)、機(jī)身部溜槽(包括中部槽、調(diào)節(jié)槽、連接槽)、刮板、鏈條、機(jī)尾部、以及裝于溜槽兩側(cè)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(yùn)輸巷道使用刮板輸送機(jī)數(shù)量的不斷增多,功率不斷加大,技術(shù)要求也愈來愈高,這種機(jī)械運(yùn)載量大,使用靈活,大大提高生產(chǎn)效率,減輕了工人的勞動強(qiáng)度,但由于使用維護(hù)不良,刮板輸送機(jī)的故障所占比例亦在不斷加大,經(jīng)常出現(xiàn)故障和人身事故。
二、刮板輸送機(jī)故障分析與技術(shù)改進(jìn)
1、電動機(jī)不啟動
故障原因:①電氣線路出現(xiàn)故障;②開關(guān)接觸器出現(xiàn)故障;③電動機(jī)出現(xiàn)故障;④頻繁啟動導(dǎo)致雙金屬片繼電器的金屬片變形;⑤機(jī)頭和機(jī)尾的電機(jī)轉(zhuǎn)向相反;⑥雙速電機(jī)驅(qū)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(diǎn),糾正和排除之;②檢查開關(guān)接觸器是否完好,觸點(diǎn)接觸是否良好等,找出開關(guān)接觸器的故障,修理或更換接觸器;③檢查電機(jī)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(jī)兩次連續(xù)啟動的時間間隔;⑤調(diào)整不正確的機(jī)頭電機(jī)或機(jī)尾電機(jī)的轉(zhuǎn)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(xiàn)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(diào)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(yán)重影響生產(chǎn),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(yán)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(bǔ)足缺少的刮板,推溜子時不出現(xiàn)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(jī)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(chǎn)的影響卻很大。斷鏈故障主要原因是刮板鏈的材質(zhì)和制造質(zhì)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(qiáng)度降低;在運(yùn)行中受到?jīng)_擊載荷大于其靜態(tài)破斷載荷;輸送機(jī)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(yīng)盡量提高質(zhì)量和改善工作條件,減少破壞因素;對運(yùn)行的刮板鏈進(jìn)行定期的檢查。
5、飄鏈
故障原因:刮板鏈部分跑出槽外,嚴(yán)重時刮板全部跑出槽外,會嚴(yán)重影響生產(chǎn),人們稱飄鏈。產(chǎn)生這種現(xiàn)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(yán)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(bǔ)足缺少的刮板,推溜不出現(xiàn)急彎,及時緊固刮板螺栓。
6、跳(掉)鏈
故障原因:產(chǎn)生跳鏈或掉鏈故障的主要原因有:機(jī)頭位置不正;機(jī)頭第二節(jié)溜槽或底座不平;咬進(jìn)雜物;鏈輪磨損老化等;兩條鏈的松緊不一致或刮板嚴(yán)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(jìn)入鏈道。無上鏈器時,要停機(jī)排除故障。①張緊過松的鏈條;②矯正刮板彎曲變形或補(bǔ)全刮板數(shù)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(jī),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(yán)重
故障原因:①機(jī)頭卸載高度低;②鏈條太松,使機(jī)頭下垂較長而帶回料多;③機(jī)頭搭接位置不適當(dāng);④轉(zhuǎn)載機(jī)速度比輸送機(jī)低;⑤底板軟及溜槽下陷;⑥推溜時溜槽上飄使粉狀物進(jìn)入底槽造成回料嚴(yán)重。排除故障方法:①提高機(jī)頭卸載高度;②張緊鏈條;③正確確定機(jī)頭的搭接位置;④提高轉(zhuǎn)載機(jī)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(cè)卸式刮板輸送機(jī)和封底溜槽,可使回料量大大減少。
8、 輸送機(jī)聲音異常
故障原因:①掉刮板或刮板數(shù)量不符合要求,造成運(yùn)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(jī)頭錨固或機(jī)尾錨固不穩(wěn),振動大;⑤電動機(jī)、聯(lián)軸器和減速器損壞;⑥鏈輪、護(hù)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(bǔ)齊缺損的刮板;②修整溜槽搭接點(diǎn);③清除卡絆刮板鏈條的異物;④加固機(jī)頭錨固或機(jī)尾錨固;⑤檢查并處理電動機(jī)、聯(lián)軸器和減速器故障;⑥修理鏈輪、護(hù)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(jié)合面不嚴(yán)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(jié)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(nèi)的油有金屬雜物,油量過少或過多。(2)減速器上積煤太多,嚴(yán)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(yán)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(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn) 200 h 后必須將箱內(nèi)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(nèi)油量合適。(2)及時清理減速器周圍及頂部浮煤,改善通風(fēng)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(diào)整片實(shí)現(xiàn)齒輪齒側(cè)間隙、軸向游隙的調(diào)整。
三、結(jié)語
總之,刮板輸送機(jī)是煤礦采掘工作面不可缺少的運(yùn)輸工具,目前,刮板輸送機(jī)的生產(chǎn)已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化,大大方便了其應(yīng)用與推廣,刮板輸送機(jī)的安全正常運(yùn)行非常重要,但在實(shí)際生產(chǎn)中刮板輸送機(jī)出現(xiàn)故障在所難免,從刮板輸送機(jī)在運(yùn)輸中的常見故障及發(fā)生的事故案例分析,主要是存在嚴(yán)重違章作業(yè),執(zhí)行制度不嚴(yán),現(xiàn)場管理跟不上等問題。要想減少或消除刮板輸送機(jī)故障的發(fā)生,必須合理使用和操作設(shè)備,嚴(yán)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(shí)處。這樣才能將人為故障率降到最低,保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
參考文獻(xiàn)
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