采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)的故障樹(shù)分析

陳志剛

摘 要：本文主要采用了故障樹(shù)分析法來(lái)對(duì)采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)的故障問(wèn)題進(jìn)行了具體的分析，并對(duì)采煤機(jī)行走的故障樹(shù)進(jìn)行了定性分析。

關(guān)鍵詞：采煤機(jī)；行走機(jī)構(gòu)；故障樹(shù)；分析

一、采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)及其故障

采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)包括了采煤機(jī)的齒軌輪、導(dǎo)向滑靴和刮板輸送機(jī)的銷排等。其中導(dǎo)向滑靴和銷排配合，以此來(lái)確保采煤機(jī)的齒軌輪與銷排齒形的正確嚙合。在采煤工作過(guò)程中，導(dǎo)向滑靴承受著采煤機(jī)的重力，齒軌輪主要在采煤機(jī)與刮板輸送機(jī)之間傳遞牽引力。由于采煤機(jī)的工作環(huán)境較為復(fù)雜，齒軌輪和導(dǎo)向滑靴發(fā)生的故障頻率較高，進(jìn)而對(duì)采煤產(chǎn)量有著較為嚴(yán)重的影響。其主要的故障有：齒軌輪齒面磨損、崩齒斷齒，導(dǎo)向滑靴的導(dǎo)向面磨損等。

二、采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)故障樹(shù)模型

采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)故障是指采煤機(jī)不能正常運(yùn)行、工作。要先對(duì)引起采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)故障的失效因子和故障模式的組和方式進(jìn)行具體的分析與確定，才能進(jìn)一步的創(chuàng)建采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)的故障樹(shù)模型。

失效因子直接影響著采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)故障樹(shù)建立的中間事件之間的邏輯關(guān)系，并且能借助于已有的失效因子來(lái)確定事件在導(dǎo)致故障發(fā)生過(guò)程中的重要度。在進(jìn)一步確定失效因子后，開(kāi)始建立相應(yīng)的故障樹(shù)分析模型。

（1）分析邏輯關(guān)系。在建立采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)故障樹(shù)分析模型前，相關(guān)技術(shù)人員要對(duì)采煤機(jī)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及其各部分之間的邏輯關(guān)系進(jìn)行充分的分析與熟悉，并掌握相關(guān)的技術(shù)資料及其維修和保養(yǎng)的記錄。對(duì)采煤機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、環(huán)境因素以及其他潛在的影響因素進(jìn)行充分的考慮，進(jìn)而為故障樹(shù)模型的建立提供數(shù)據(jù)依據(jù)。（2）確定系統(tǒng)的頂事件。頂事件是指采煤機(jī)系統(tǒng)在進(jìn)行采煤工作過(guò)程中最不希望發(fā)生的事件。而在采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)的故障樹(shù)分析模型中指的是采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)在工作過(guò)程中發(fā)生的故障事件。頂事件對(duì)采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)的故障樹(shù)分析模型建立的后續(xù)中間事件之間的邏輯關(guān)系的確定有著重要的指導(dǎo)作用，因此在建立故障樹(shù)分析模型之前，相關(guān)的技術(shù)人員要對(duì)行走機(jī)構(gòu)中的頂事件先進(jìn)行準(zhǔn)確的確定。（3）確定系統(tǒng)邊界條件。1）已經(jīng)確定的中間事件必須要有準(zhǔn)確定位。2）已經(jīng)確定的底事件必須要有明確、合理的劃分范圍限定。（4）建立故障樹(shù)。在充分確立采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)的頂事件和底事件后，即可按照相應(yīng)的功能流程及其中間事件的邏輯關(guān)系來(lái)建立逐級(jí)向下的頂事件故障分析模式和相互聯(lián)系的故障樹(shù)分析模型。（5）分析、整理簡(jiǎn)化系統(tǒng)。在采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)的故障樹(shù)分析模型建立以后，相關(guān)的技術(shù)人員則可根據(jù)故障樹(shù)來(lái)對(duì)采煤機(jī)行走系統(tǒng)進(jìn)行合理的分析、整理和簡(jiǎn)化，并采用定性分析來(lái)尋求最小的割集。其中邊界條件的的明確是為了進(jìn)一步促進(jìn)底事件和系統(tǒng)失效因素的確定，若邊界條件缺失則可能導(dǎo)致某些事件在分析過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)故障因素?zé)o限細(xì)分，進(jìn)而導(dǎo)致耗時(shí)量大，且難以確定導(dǎo)致故障發(fā)生的因素。

三、采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)故障樹(shù)定性分析

故障樹(shù)的定性分析其主要目的就是為了明確系統(tǒng)故障起因或是導(dǎo)致頂事件失效因子的組合方式，進(jìn)而來(lái)明確采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)。

明確頂事件發(fā)生的最小割集是對(duì)采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)故障樹(shù)進(jìn)行定性分析的首要前提。下面根據(jù)上行法對(duì)采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)故障樹(shù)進(jìn)行定性分析。要根據(jù)故障樹(shù)

自下而上的各項(xiàng)中間事件的邏輯關(guān)系，逐級(jí)帶入分析、整理簡(jiǎn)化，然后再運(yùn)營(yíng)事件邏輯關(guān)系中的冪等律進(jìn)行簡(jiǎn)化，由吸收率運(yùn)算后，則最終根據(jù)頂事件的積和解算，可知采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)的故障樹(shù)分析最小割集為：[D1]、[D2]、[D3]、[D6]、[D8]、[D9]、

[D12]、[D13]、[D15]、[C1]、[C2]、[C3]、[C4]、[C5]、[C8]、[C13]、[C14]。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)得出的十七個(gè)導(dǎo)致頂事件發(fā)生的最小割集，都屬于第一階最小割集，其任何一個(gè)事件的發(fā)生都會(huì)導(dǎo)致頂事件的發(fā)生，進(jìn)而導(dǎo)致采煤機(jī)行動(dòng)機(jī)制的故障。如：零件強(qiáng)度的不足，進(jìn)而導(dǎo)致采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)的健、軸和銷的故障，進(jìn)而導(dǎo)致行走機(jī)構(gòu)的故障；齒輪表面潤(rùn)滑效果不足，使得采煤機(jī)雜進(jìn)行高強(qiáng)度工作過(guò)程中，齒輪的摩擦力增加，且相對(duì)速度加大，進(jìn)而使得齒面的溫度較高，齒面油膜消失，進(jìn)而導(dǎo)致齒輪的金屬面接觸發(fā)生相互黏結(jié)，長(zhǎng)此以往則會(huì)導(dǎo)致齒輪磨損消失，進(jìn)而引發(fā)采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)的故障。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，采煤機(jī)的行走機(jī)構(gòu)是采煤機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，其故障直接影響著采煤機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。本文主要分析了采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)的故障，分析確定了行走機(jī)構(gòu)頂事件的失效因素，并根據(jù)失效因素、中間事件之間的邏輯關(guān)系的聯(lián)系來(lái)建立了故障樹(shù)分析模型，并對(duì)其進(jìn)行了定性分析，明確了采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)頂事件的最小割集，并借此來(lái)分析、確定采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)的故障因素，同時(shí)也能對(duì)采煤機(jī)系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行相應(yīng)的識(shí)別。最后，對(duì)采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行故障樹(shù)分析，有利于輔助采煤機(jī)故障與導(dǎo)致故障產(chǎn)生因素的分析、確定，進(jìn)而有利于相關(guān)的技術(shù)人員對(duì)采煤機(jī)故障進(jìn)行定性分析，也便于技術(shù)人員對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行故障評(píng)價(jià)與改善。

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