故障樹診斷法在工程機械故障排查中的應(yīng)用探析

張巍

摘要：近年來，我國的工程建設(shè)越來越多，對機械設(shè)備的應(yīng)用也越來越廣泛。工程機械的使用，大大提升了作業(yè)效率。在使用期間，需定期檢查，以避免由于機械自身故障延誤工期。而在故障排除方面，采取故障樹診斷法較為流行。為此，文章針對故障樹診斷法在工程機械故障排查中的應(yīng)用的相關(guān)問題進行了探究，發(fā)現(xiàn)故障樹診斷法雖為一種嶄新的方法，但是其在診斷和排除工程機械故障中的成效較為突出，可以明顯縮短故障排查時間，節(jié)省了工程機械故障排查的成本，是以往故障排查方法所不能企及的。文章首先對故障樹進行概述，其次探討了故障樹診斷法的優(yōu)勢，最后就故障樹診斷法在工程機械故障排查中的應(yīng)用進行論述，以供參考。

關(guān)鍵詞：故障樹診斷法;工程機械故障;應(yīng)用

引言

叉車作為現(xiàn)代物流企業(yè)、制造生產(chǎn)企業(yè)等必備的轉(zhuǎn)運工具，發(fā)揮著不可替代的作用，具有適應(yīng)能力強、機動靈活、操作簡單、運行平穩(wěn)等諸多特點。一條生產(chǎn)線往往會配備幾十臺叉車作為轉(zhuǎn)運工具，其工作性能的好壞往往關(guān)系到整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，因此，必須保持叉車處于良好的工作狀態(tài)。想要最大程度地展現(xiàn)機械系統(tǒng)的特點，就要展開綜合分析，詳細了解其工作原理，在操作和維修過程中運用正確的使用方法和技術(shù)手段，為機械設(shè)計制造工作的高效運行創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)。

1故障樹

故障樹分析方法（faulttreeanalysis，F(xiàn)TA）和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法（Bayesiannetwork，BN）是大家用的比較多的可靠性分析方法。FTA是一種圖形推理法，主要是通過分析系統(tǒng)，將其中最不希望發(fā)生的事作為一個頂上事件，然后開始逐級分析尋找最不希望發(fā)生事件的原因，直至找到最根本原因，作為底事件，用樹形倒置圖描述其邏輯關(guān)系。故障樹定性分析的目的是指找出故障樹中頂事件發(fā)生的所有故障形式，采用較多的是下行法和上行法求最小割集，定量分析是在定性分析的基礎(chǔ)上求失效概率、重要度等結(jié)果。BN一般用來處理復(fù)雜問題的不確定性比較好，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)又稱信度網(wǎng)，最開始是用于人工智能的不確定性問題的研究，是概率性和圖示不確定性的一種表達和推理的模型。通過對系統(tǒng)進行快速故障分析，建立故障樹模型，并將建立的故障樹模型轉(zhuǎn)換為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型。通過構(gòu)建故障樹然后直接轉(zhuǎn)換貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，可以在早期消除貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建模的復(fù)雜過程。此外，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)雙向推理功能可以彌補復(fù)雜系統(tǒng)中故障樹應(yīng)用程序的缺點。

2故障樹診斷法的優(yōu)勢

（1）通過使用故障樹診斷法對工程機械進行故障排查，可以更加全面、清晰地對導致事故的原因以及它們之間的邏輯關(guān)系進行梳理和描述，這對于技術(shù)人員盡快了解和發(fā)現(xiàn)故障的所在以及原因?qū)鸬椒浅４蟮闹ψ饔?，從而使得維修技術(shù)人員更快更有針對性地做出解決方案。（2）根據(jù)故障樹診斷法分析出來的各個事件發(fā)生故障的頻率數(shù)據(jù)，可以更準確地確定各個基本事件對于導致事故發(fā)生的影響程度，進而找到故障的輕重緩急，使得技術(shù)人員在進行維修維護時，可以分清主次，可以知道先從哪一步進行處理會更好更快更有效果。（3）應(yīng)用故障樹診斷法對工程機械故障進行排查，既可以對其進行定性分析，也可囊括定量分析、系統(tǒng)分析，分析愈加全面化。其中，定性分析可以清晰認知故障的程度與大小，可為維修工人提供維修思路，解決實際故障將更為順利、更為得心應(yīng)手。定量分析可以評估故障事件發(fā)生概率，可為今后的維護、檢修工作提供一個明確概念，對有效解決工程機械故障問題起到積極作用和影響。不管是定性分析還是定量分析、系統(tǒng)分析，都有利于工程機械故障的有效、全面解決，可放心地將工程機械投入工程施工中進行使用，為工程順利、高效完工奠定堅實基礎(chǔ)，也大大地提高了工程機械的使用壽命。

3故障樹診斷法在工程機械故障排查中的應(yīng)用分析

3.1離合器故障樹

離合器故障可劃分為異響、打滑和分離不徹底，而離合器異響主要由分離軸承與杠桿間歇小、摩擦片花鍵槽松曠以及分離軸承損壞3種因素引起，離合器打滑主要由分離杠桿過高、摩擦片磨損、壓盤彈簧失效以及自由行程小4種原因造成，離合器分離不徹底則可能是由自由行程過大、摩擦片磨損、分離杠桿低、壓盤彈簧彈力不均4種原因造成。根據(jù)上述分析，建立起叉車離合器故障樹。

3.2全方位提取化工機械設(shè)備信息

當化工機械發(fā)生故障的時候，維修人員首先要了解清楚該機械設(shè)備的信息，檢測機械的當前狀態(tài)，并按照相關(guān)規(guī)定和要求，對比分析故障設(shè)備的運行信息和正常設(shè)備的運行信息。然后根據(jù)二者數(shù)據(jù)中的差異信息進行詳細分析和評估，從中找到故障的具體原因，制定出維修方案進行維修處理。最后要整理此次問題設(shè)備的各項信息數(shù)據(jù)，并詳細記錄作為案例，以方便日后查看參考，這樣可以提高機械故障診斷維修的效率。

3.3更換問題部件排查法

這種方法適用于已經(jīng)大體知曉故障部位的情況，若不知具體是哪個元件損壞，可以通過更換故障位置附近的多個元件來進行分析和檢查，如果更換元件后問題還存在，則證明故障位置不在此處;相反，若更換后故障解決，機械液壓系統(tǒng)能夠正常工作，則說明故障位置就在此處。這種方法雖比較耗時，但故障解決率高。

3.4多層次的診斷方法集成

我們不能否認故障樹診斷法在工程機械故障排查中所發(fā)揮的作用和優(yōu)勢，但由于現(xiàn)代工程機械的構(gòu)造越來越復(fù)雜，所以在故障排查中，故障樹診斷法和其他的診斷方法的相互配合也將會變得越來越普遍。也就是多層次的診斷方法集成，它可以把知識庫中的各種診斷知識、診斷技術(shù)進行集成，并結(jié)合數(shù)據(jù)庫中的各種故障數(shù)據(jù)，根據(jù)工程機械不同的故障情況做出綜合的分析、判斷，從而更精準快速地定位故障點和故障原因，并給出最為合適的解決方法。它的工作過程：把對工程機械的工作狀態(tài)監(jiān)測所得到的各種信息進行融合，然后結(jié)合層次診斷集成方法，按照從淺入深的步驟一步一步地進行層次推理進而做出診斷。以故障樹診斷法為基礎(chǔ)的多層次的診斷方法的集成進一步把工程機械的工作狀態(tài)監(jiān)測中的信號監(jiān)測處理集成到更加系統(tǒng)的診斷系統(tǒng)中，可以進行在線數(shù)據(jù)處理和在線診斷推理，實現(xiàn)非實時診斷到實時診斷的轉(zhuǎn)變，這也是信息診斷和智能診斷的統(tǒng)一。

3.5變更參數(shù)排查法

這種方法基于機械液壓傳動系統(tǒng)的自動化高，根據(jù)變量控制應(yīng)用原則，保持系統(tǒng)的幾項參數(shù)數(shù)值不變，在一定區(qū)間內(nèi)逐個調(diào)節(jié)所需排查元件的運行參數(shù)，檢查傳動系統(tǒng)有無異?，F(xiàn)象出現(xiàn)，如果更改運行參數(shù)沒有導致機械液壓傳動系統(tǒng)出現(xiàn)異常，則說明該元件不是系統(tǒng)故障的根本原因;相反，若有一個或多個元件的運行參數(shù)改變導致了液壓系統(tǒng)出現(xiàn)異常警報或停機，則說明該元件就是系統(tǒng)故障所在，有利于維修人員集中精力更換或維修該故障元件。

結(jié)語

綜上所述，故障樹診斷法在工程機械的排查中發(fā)揮著非常重要的作用，它可以對工程機械的故障進行從上到下，進行較為徹底的排查，可以更加清楚故障所在的部位，以便幫助技術(shù)人員更加快速地確定故障點，從而制定出更加科學有效的解決方法。故障樹診斷法在工程機械排查中的應(yīng)用大幅度解決了企業(yè)的人力和物力的成本問題，從而給企業(yè)帶來了較大的經(jīng)濟效益和社會效益，也為我國工程機械故障排查技術(shù)的提高奠定了非常堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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