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10MN水壓機液壓系統故障樹分析
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1　引　言　　故障樹分析法(Fault　Tree　Analysis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、化工等領域得到了廣泛的應用。2　故障樹分析法的原理簡介　　故障樹分析法是把所研究系統的最不希望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法即為故障樹分析法。3　水壓機系統故障樹的建立　　水壓機系統是由泵站、高壓氣罐、水罐、高低壓管道、各種閥門、壓力表、缸以及電控裝置等多種部件組成的一個復雜的機、電、液一體化系統。目前國產水壓機多為60年代的產品，在經過長期的服役后，已到故障多發期，在使用中常出現多種故障，例如：工作性能不穩定、速度低、噪聲大、泄漏大、頂出缸失靈、工作缸無力等，從而使生產中廢品率高、效率低，極大地影響了企業的經濟效益。從故障發生的影響后果看，危害程度較大的是主缸動作無力事故，因為主缸是水壓機的主要執行器，因而主缸無力往往是造成廢品率高的直接原因，因此應該從這一直接原因入手對系統進行分析；另外，主缸發生故障也常常是系統其他部件出現故障的反映，從這里開始分析可以查出其他部件可能出現的故障。因此，在進行水壓機系統的故障樹分析時，應選定主缸動作無力為頂事件。
　　通過對水壓機設備系統的分析發現，主缸動作無力事故是由下面3個因素造成的，即：乳化液未進入主缸、進入主缸水壓不足、主缸泄漏嚴重。三者之間由邏輯“或”門聯結，即只要其中的一件事故發生便可造成頂事件的發生；乳化液未進入主缸則由系統未供水、換向閥未換向這兩個事故造成。同樣，這兩者之一就能使乳化液未進入主缸事故發生；類似地，進入主缸水壓不足是由換向閥未換向和換向閥系統故障兩個事件組成；由此進行類似的分析，可給出水壓機系統主缸動作無力事故的故障樹如圖1所示。4　水壓機系統故障樹分析　　從圖1所示故障樹中可以看出，主缸動作無力事故的發生有多方面的原因。
　　(1)設計方面的因素
　　從圖1所示的故障樹可以看出整個故障樹中只有單一的邏輯“或”門，它表示當一個或多個輸入事件發生時輸出事件發生。由此可知，在輸入邏輯“或”門的幾個中間事件中，只要有一個事件發生就能導致其上一級失效事件的發生。因此，在圖1列出的42個基本事件中，只要其中一個發生，則“主缸動作無力”事件就會發生。這樣，頂事件發生的概率就大大增加，從而系統的可靠度就大大降低。
　　(2)設備方面的因素
　　水質及元件質量等原因造成液壓閥門的大量損壞。水質差是造成液壓系統故障的最主要原因，占統計結果75以上。常由于水質pH值不合要求、雜物含量高等造成密封失效、閥芯銹蝕和磨損等故障，從而導致閥不能按要求正常啟閉。另外，由于整個設備陳舊老化，致使泵容積效率低，達不到水壓機生產要求的供水能力，而主缸泄漏嚴重，使壓力達不到規定值。
　　(3)管理方面的

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