张磊 曹江涛
山东电力建设第三工程有限公司 山东 青岛 266100
摘要：机械工程管理对我国工程建设项目具有重要的作用，能够带动工程企业发展的速度，为我国经济发展做出巨大的贡献。因此，工程机械维修工作就非常的重要，应该高度重视维修工作开展，采用科学、合理的故障树分析法对工程机械故障进行分析，提高机械的维修效率。同时，应该不断融入新的思维，对故障树分析法进行创新和完善，从而满足社会发展的需求。
关键词：故障树分析法；工程机械；维修与管理；应用
引言
工程机械是我国工程建设的重要工具，工程机械故障会影响工程作业的正常开展，进而影响我国社会经济建设的脚步。在工程机械故障诊断与维修方面，故障树分析法不失为一个理想的选择，其不仅能够提高检测效率，而且有助于我们对工程机械产生更深刻的认识和了解，从而更好地发挥工程机械效能，为施工建设活动提供有力支持。
1故障树分析法简介及应用
故障树分析（FaultTreeAnalysis，FTA）技术是美国贝尔电报公司（AT&T公司前身）于1962年开发的，广泛用于系统可靠性设计、系统故障分析以及安全工程等。故障树分析法是一种将系统故障形成原因由总体至部分按树枝状逐级细化的分析方法，该方法首先把所研究的系统最不希望发生的故障作为故障分析的目标———顶事件，再逐级寻找直接导致之后故障发生的中间事件和底事件，最后用适当的逻辑门把顶事件、中间事件和底事件联系在一起形成故障树，分析能表明系统故障和导致系统故障的诸因素之间的逻辑关系。
1.1特点
故障树分析法即对可能导致故障的各方面因素进行全面分析和考虑，画出完整的故障树图，直观呈现系统失效的各种可能的组合方案及其概率大小，并据此排查故障原因并制定有效的维护与解决方案。故障树分析法具有以下特点：一是兼具定性与定量分析功能，无论对单因素故障还是多因素故障都有很好的排查效果；二是具有系统性和全面性的特点，可按从机械整体到局部零件、从总系统到子系统的思路进行由上而下的层层排查；三是可以借助计算机绘制逻辑图，提高故障分析的效率和准确性。
1.2作用
在实际应用中，故障树分析法的作用及优越性主要表现在以下4个方面：第一，故障树分析是一种图形演绎方法，清晰的故障树图形表达了系统的内在联系，并指出零件与系统之间的逻辑关系，是故障事件在一定条件下的逻辑分析方法，它可以围绕特定的故障状态作层层深入的分析，从而可找出系统的全部故障谱及薄弱环节。第二，故障树分析考虑可能造成系统失效的各种因素，不仅可以分析出某些零件故障对系统的影响，还可以考虑到软件、环境和人为等因素。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第三，故障树建成后，对不曾参与系统设计的管理和维修人员来说，相当于一个形象的管理、维修指南。因此可用来培训系统使用人员以及检查故障发生的原因。第四，它对系统故障可作定性、定量的分析。不仅可以分析由单个构件所引起的系统故障，还可以分析由多个部位发生故障所引起的系统故障。
1.3故障树分析法的应用
建立故障树之前，必须对所连故障树的机械设备有深入的了解。首先应把要分析的故障事件扼要地写在矩形框内，作为顶事件及故障树的第一级，用Ｔ表示；在顶事件的下面通过分析列出引起顶事件的直接原因的中间事件，用Aｉ表示，作为故障树的第二级；再依次列出第三级，第四级……，直至列出最基本原因的初始条件为止，并用Xｉ表示，这样就形成了故障树。故障树中的每个下一级故障都是上级故障的直接原因；而上一级故障是下一级故障引起的事件。上下级之间具有逻辑关系，用逻辑符号连接。
故障树建立起来后，根据各级故障间的关系，结合具体情况进行定性分析，就可以判断出故障发生的基本原因，清楚看出是单方面还是多方面的原因，并制定出相应的检查、维修方法。根据故障树中影响故障发生的各个因素出现的概率，可以定量地预测出故障出现的可能性，估算出顶事件发生的概率，从而对机械设备的可靠性、安全性及风险性做出评价。计算顶事件的概率较为简单，就是假设所有的事件都是相互独立的。底事件和顶事件都只有两种状态，即发生或不发生；也就是说零件和系统只有两种状态，即正常或故障。根据底事件发生的概率，按故障树的逻辑结构逐步往上运算，最终算得顶事件发生的概率。
2故障树分析法在工程机械维修中的应用实例分析
2.1柴油机案例
柴油机是多种工程机械的动力装置，由于运行环境复杂，其故障率比较高，致障因素也是多种多样，颇令维修人员感到头疼，而故障树分析法在诊断、排查柴油机故障中的表现较为出色。某柴油机为潍柴发动机，故障形式表现为发动机不转。采用故障树分析法时，可将顶事件确认为发动机不转，然后再分类讨论可能导致发动机不转的原因。一般来说，造成柴油发动机不转的原因有四种：飞轮齿环损坏；啮合齿套损坏；发动机卡住；电源故障。其中，飞轮齿环损坏与啮合齿套损坏都属于底事件，而发动机卡住可能包括以下四种不同原因：曲轴轴瓦烧结、活塞气缸烧结、燃烧室内混杂异物、啮合齿套受损；电源故障可能包括以下四种原因：启动电机烧毁、点火开关损坏、继电器损坏、人为操作不当、安全开关开路、电源电压低。以此类推，最后得到柴油发动机不转的17类底事件。在维修时，可结合故障树图进行逐级诊断和分析，最终找出故障原因。
2.2装载机案例
装载机故障也是施工中较为常见的机械故障之一，例如，有时会出现发动机运转正常，但机器不能正常行驶的情况，下面就以故障树法对此故障进行分析。首先，确定顶事件为装载机不能正常行驶。造成这一现象的直接原因有三种：一是变矩器故障；二是变速部分故障；三是油品问题。其中，变矩器故障可能由变矩器损坏或变矩器油温过高所致；变速部分故障可能由变速泵损坏、变速箱油位低、变速操纵杆故障所致；油品问题可能由油质变差、换油不及时所致，以此类推，最终得到以下故障树图。
图1装载机行驶困难的故障树图
由故障树图可知，造成装载机行驶困难的底事件即故障因素共有11种，每一个底事件都可能是导致故障的原因。维修人员可根据故障树图确定诊断流程，如果同一故障可能由多种原因引起，应尽量先检查其中较为简单的一种，以避免做大量无用功。当然，在实际诊断时还要结合机械故障的具体表现，不能死板地套用某一诊断顺序或流程，比如可以听到装载机变矩器异响时，应首先对变矩器进行检查，这样可以减少不必要的拆卸和组装作业，并且在拆装变矩器的过程中还能顺便进行换油。经过上述分析发现，装载机的故障与油品变坏、油位过低、滤芯堵塞、变矩器故障等有很大关系，而这些都是平时检查中可以勤加注意并进行保养的，因此，在装载机的日常使用和管理中就要做好上述项目的检查工作，尤其是注意变速操纵阀与离合器活塞的保养，从而有效提高装载机运行可靠性，减少故障发生率。
结束语
综上所述，在工程机械的维修方面，借助于故障树分析法，可以清楚、全面地对造成故障的可能一一列出，借助于相应的定性分析，可以发现潜在的故障等等，在工程机械维修中具备了广泛的应用前景，应当对其进行有效运用，以此提高工程建设的效率和质量等。
参考文献
[1]高莉春.故障树分析法在工程机械维修与管理中的应用[J].筑路机械与施工机械化.2014(10)
[2]李静.故障树分析法在工程机械维修中的应用[J].企业技术开发.2016 (11)
论文作者:张磊,曹江涛
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/11
标签：故障论文; 事件论文; 分析法论文; 原因论文; 工程机械论文; 系统论文; 发生论文; 《防护工程》2018年第30期论文;