1、淺析故障樹分析法在板框過濾機液壓系統故障診斷中的運用摘 要：本文應用故障樹分析法對板框過濾機不能退板事故的原因分析及其相應措施的研究，對板框過濾機液壓系統故障診斷有著重要的指導意義。關鍵字：故障樹分析法 液壓系統一 引言故障樹分析法(FaultTreeAnalysis簡稱FTA)是系統可靠性研究中常用的一種重要方法。它是在弄清基本失效模式的基礎上，通過建立故障樹的方法，找出故障原因，分析系統薄弱環節，以改進原有設備，指導運行和維修，防止事故的產生。故障樹分析法是對復雜動態系統失效形式進行可靠性分析的有效工具。近年來，隨著計算機輔助故障樹分析的出現，故障樹分析法在航天、核能、電力、電子、化工等領

2、域得到了廣泛的應用。二 故障樹分析法簡介故障樹分析法是把所研究系統的發生的故障狀態作為故障分析的目標，然后找出直接導致這一故障發生的全部因素，再找出造成下一級事件發生的全部直接因素，直到那些故障機理已知的基本因素為止。通常把最不希望發生的事件稱為頂事件，不再深究的事件為基本事件，而介于頂事件與基本事件之間的一切事件稱為中間事件，用相應的符號代表這些事件，再用適當的邏輯門把頂事件、中間事件和基本事件聯結成樹形圖，即得故障樹。它表示了系統設備的特定事件 (不希望發生事件)與各子系統部件的故障事件之間的邏輯結構關系。以故障樹為工具，分析系統發生故障的各種原因、途徑，提出有效防止措施的系統可靠性研究方

3、法即為故障樹分析法。檢查系統的運行狀態是否正常，確定故障的性質，尋找故障部位和原因，進而提出相應的排故措施，是對維修人員的基本要求。液壓傳動系統由于其獨特的優點，即具有廣泛的工藝適應性、優良的控制性能和較低廉的成本，在各個領域中獲得愈來愈廣泛的應用。在生產現場，由于受生產計劃和技術條件的制約，要求故障診斷人員準確、簡便和高效地診斷出液壓設備的故障；要求維修人員利用現有的信息和現場的技術條件，盡可能減少拆裝工作量，節省維修工時和費用，用最簡便的技術手段，在盡可能短的時間內，準確地找出故障部位和發生故障的原因并加以修理，使系統恢復正常運行，并力求今后不再發生同樣故障。使得傳統的故障診斷在實際運用中

4、很難取得好的效果，故障樹分析法本是對復雜系統進行安全性、可靠性分析的一種好方法，用它來預測和診斷故障，指導液壓系統的運行和維修液壓設備同樣能收到良好的效果。三 板框過濾機液壓系統故障處理現狀長煉催化劑廠用于污水濾渣處理的6臺60板框過濾機，型號為：GXZ-60，為長煉機械廠自行設計制造，采用的是液壓壓緊裝置。其液壓原理圖如圖1所示。常見液壓系統共性故障有七個方面：(1)液壓沖擊造成的故障。(2)氣穴與氣蝕故障。(3)液壓卡緊故障。(4)溫度升高的故障。(5)執行元件爬行故障。(6)液壓系統振動和噪聲故障。(7)液壓系統泄漏故障。我們在實際工作中常見的問題和處理辦法如下：1、過濾器常見故障診斷與

5、處理方法故障原因處理辦法泵發出噪聲1、吸入空氣給所有接頭加裝密封并寧緊，給油箱加油；檢查過濾器上的O型圈2、氣穴清洗被堵塞的進油管路更換或清潔濾芯油壓起不來1、濾芯變臟清洗或更換濾芯2、油的粘度太大讓系統運行一段時間后壓力表復位油變臟  1、過濾精度不當檢測顆粒尺寸并選用精度的過濾器2、不適當的更換濾芯改進維護方法、增加旁通指示3、過濾器失效（泄漏）或破裂更換過濾器表12、液壓泵、閥的故障診斷故障原因解決措施1、系統壓力不足。   1、系統溢流閥壓力調的不夠高。調整調節螺釘達到所需要的工作壓力2、油液從旁路流回油箱。順次檢查回路，注意閥和油管的

6、連接3、壓力表損壞或壓力表管路不通。在直通泵的壓力管上安裝一個好的壓力表4、主閥調定值低。調整5、閥芯在開啟狀態下卡住使閥芯自由活動6、彈簧調節不當或卡住調整或更換2、噪音過大。1、泵安裝不同心。查泵與機體連接處是否有不當處2、油位低。給油箱加油3、吸油管路、殼體的泄漏管路和軸密封漏氣。擰緊或更換有半零件4、油箱沒有透氣孔或透氣孔堵塞。使油箱能夠透氣5、吸油管路不暢。檢查吸油管及接頭，吸油管不應被外來物堵塞6、吸油管中有氣泡。檢查油箱是否有振動，檢查過濾器濾網7、零部件磨損或損壞。更換8、閥選型不當更換9、系統內有空氣排放系統內的空氣3、系統過熱 1、泵在高于所需要的壓力下工作。溢流

7、閥卡住2、泵排出的液壓油經溢流閥溢出。溢流閥壓力調定的高3、泵內部泄漏太大。檢查泵元件4、冷卻不足。檢查溢流閥壓力，檢查是否有內泄漏5、環境溫度過高。隔開熱源6、油箱內油太少。將油加到規定油位7、泵的回油管距泵的吸油口太近。把回油管放到遠處8、系統泄漏太多。順次檢查系統泄漏情況9、聯接不當檢查聯接管路表2在我們的日常工作中比較常用到的故障診斷方法是：直觀檢查法、對比替換法、邏輯分析法，有時也會用的專門的儀器進行專項檢測。但由于客觀上元、輔件質量不穩定和主觀上使用、維護不當，且系統中各元件和工作液體都是在封閉油路內工作，不象機械設備那樣直觀，也不象電氣設備那樣可利用各種檢測儀器方便地測量各種參數

8、,液壓設備中，僅靠有限幾個壓力表、流量計等來指示系統某些部位的工作參數，其他參數難以測量，而且一般故障根源有許多種可能，這給液壓系統故障診斷帶來一定困難。四 板框過濾機液壓系統故障樹的建立故障樹分析法（FTA），又稱故障的邏輯框圖分析法。它是從故障現象開始，按生產工藝流程及因果關系，逆時序地進行分析，從上位層次發生的故障結果出發，向下位層次的故障原因進行分析，最后找出故障的起因。這種方法也可進行定性或定量分析，能揭示故障起因和發生的各種潛在因素，便于對故障發生進行系統預測和控制。通過故障樹的分析，可以達到以下目的：識別導致事故的基本事件(基本的設備故障)與人為失誤的組合，可為人們提供設法避免或

9、減少導致事故基本原因的線索，從而降低事故發生的可能性；對導致故障的各種因素及邏輯關系能做出全面、簡潔和形象的描述；便于查明系統內固有的或潛在的各種危險因素，為設計、施工和管理提供科學依據；使有關人員、作業人員全面了解和掌握各項故障要點；便于進行邏輯運算，進行定性、定量分析和系統評價。建立故障樹要從故障現象(頂上事件)開始著手，GXZ-60板框過濾機液壓系統常見的故障現象如下表所示：故障現象分類故障現象泄漏（可以看見的外漏）油泵和管路泄漏液壓元件泄漏液壓缸泄漏噪音油泵響聲大液壓缸響聲大發熱液壓元件發熱油泵發熱不保壓不保壓，壓力表顯示壓力下降，自動補壓頻繁不保壓，壓力表顯示壓力下降較小，不出現補壓

10、現象，但過濾機頭板有后退跡象且噴料壓機后，壓力上來迅速下跌壓機后，壓力上來迅速下跌，并退板液壓缸動作失常壓機時過濾機頭板可進，但最后壓力上不來壓機時過濾機頭板可進，但油泵不停，過濾機不進料壓機時過濾機頭板可進，油泵停，但過濾機不進料過濾機頭板不能進過濾機頭板不能退過濾機頭板退到位，但停不穩過載報警油泵過載料泵過載表3在建立故障樹時確定的頂上事件，全都是可以看到的癥狀，而不必分析其內在原因，這就是表3和表1、表2的不同。現在我們以這諸多故障現象中的一個，“過濾機頭板不能退”為例來建立故障樹，如圖1所示。五 板框過濾機液壓系統故障樹的分析故障樹的分析包括定性和定量分析兩種方法, 故障樹定性分析主要

11、包括最小割集、最小徑集和結構重要度分析。在故障樹分析中，如果故障樹底某幾個底事件底集合同時發生，將引起頂事件的發生。這個集合就成為割集，它是系統的一種故障模式。將導致系統故障發生最小故障模式的集合稱為最小割集。換而言之，一個最小割集是包含了最小數量而又必須的底事件的集合，其含義在于它描述處于故障狀態的設備所必須修理的基本故障。最小割集的求取方法有行列式法、布爾代數法等。現在，已有計算機軟件求取最小割集和最小徑集。由于本故障樹中邏輯門都是或門，所以最小割集全是變量的邏輯和。液壓系統中各部件又不是相互獨立的，互相之間又有一定關系。采用布爾代數化簡法最為簡便。以下是本例用布爾代數化簡的過程所以最小割

12、集為，。T=A1+ A2+ A3 =X1+ X2+ X3+ X2+ X3+ X4+ X5+ X4+ X5+ X2+ X3= X1+ X2+ X3 + X4+ X5求出最小割集可以掌握故障發生的各種可能，更快地縮短判斷故障時間。每個最小割集都是頂上事件發生的一種可能，有幾個最小割集，頂上事件的發生就有幾種可能，最小割集越多，越難判斷設備故障原因。在我們這個例子中，導致“過濾機不能退板”的故障現象有5種原因，從最小割集能直觀地、概略地看出，油過濾器漏或更換元件時帶入雜質最有可能導致這種現象，其次是手動停機不及時或電接點壓力表失常造成的超壓也可能導致這種現象，再次是油管破裂導致。為了對整個板框過濾機

13、液壓系統可能導致故障的各種原因，和其出現的概率進行定性分析和定量分析，還必須對每種故障現象都建立故障樹和對頂上事件進行概率計算，這里不再贅述。六 根據故障樹制定的處理措施我們結合設備出現“過濾機不能退板”的故障現象時的具體情況，可以對這5種原因進行逐一排除，最后找出原因。也可根據問題的排除時的難易程度進行展開。如我們在處理這類故障時，先詢問操作人員有沒有進行手動操作，再檢查其電接點壓力表，再檢查其液壓元件和油泵。事實上，我們就遇到過，因電接點壓力表的高壓報警信號線接觸不好，造成超壓，從而造成溢流閥卡死，失去了其保護作用，進一步導致電磁換向閥的損壞，出現了過濾機不能退板的故障。開始我們沒有按照故障樹分脈絡來查找問題，而是直接檢查液壓元件，根據經驗，液壓缸不動作，可能性最大的就是電磁換向閥的問題，結果發現了電磁換向閥的故障，并進行了更換，設備恢復了正常工作。但過了兩天，又出現了類似的問題，這才發現了溢流閥的故障，并進一步分析，發現電接點壓