故障樹分析法在門式起重機(jī)維修中的應(yīng)用

顧敏超 傅俊鶴 葉錦標(biāo)

摘 要：門式起重機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛，能夠在物資運(yùn)輸中起到重要重要，但由于門式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且應(yīng)用環(huán)境較為惡劣，稍有不慎，就容易在各類因素的影響下出現(xiàn)各類事故，導(dǎo)致起重機(jī)無法繼續(xù)操作，從而造成巨大損失。為避免門式起重機(jī)在使用過程出現(xiàn)安全事故，本文提出故障樹分析法，先行介紹該方法的概念、原理以及特點(diǎn)，繼而指明其在門式起重機(jī)維修中的應(yīng)用意義，最后提出其在實(shí)際應(yīng)用中的相關(guān)要點(diǎn)，以供參考。

關(guān)鍵詞：故障樹分析法;門式起重機(jī);維修應(yīng)用

引言：

門式起重機(jī)是我國非常常見的起重設(shè)備。它可以用于港口和鐵路運(yùn)輸中的物流運(yùn)輸，以及庭院外的散裝裝卸作業(yè)。門式起重機(jī)的外觀與門式起重機(jī)相似，可直接在設(shè)計(jì)軌道上運(yùn)行。對(duì)于設(shè)備管理人員和控制系統(tǒng)來說，維護(hù)中最困難的事情是找到故障點(diǎn)。為了避免門式起重機(jī)發(fā)生故障，可以采用故障樹分析的方法進(jìn)行處理。在明確故障的基本原因后，可以構(gòu)建故障樹的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，從而有針對(duì)性地采取措施處理起重機(jī)的故障。

一、故障樹分析法的綜合概述

1.概念

故障樹分析是一種系統(tǒng)分析方法，必須全面、定量地考慮系統(tǒng)整體的異常行為。它關(guān)注特定于系統(tǒng)的錯(cuò)誤，并逐層跟蹤它們。錯(cuò)誤樹圖說明了系統(tǒng)錯(cuò)誤和由內(nèi)部因素引起的錯(cuò)誤之間的關(guān)系。這有助于發(fā)現(xiàn)漏洞和系統(tǒng)錯(cuò)誤，并便于改進(jìn)電廠性能和故障排除，故障樹是這些主要事件在圖形模式下的串聯(lián)和并聯(lián)組合，這樣更加便于工作人員對(duì)故障展開進(jìn)一步剖析[1]。

2.原理

采用故障樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行故障分析時(shí)，需要了解分析對(duì)象，選擇事件故障樹進(jìn)行定性分析、定量分析，然后計(jì)算故障發(fā)生的概率。如果失效概率大，則說明薄弱環(huán)節(jié)需要準(zhǔn)備相應(yīng)的對(duì)策。將故障分析方法應(yīng)用于大型機(jī)械設(shè)備，不僅可以評(píng)估機(jī)械系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，還可以將系統(tǒng)故障與不同部件連接起來，加強(qiáng)故障分析。

3.特點(diǎn)

故障樹分析可以給人一種一目了然的感覺，其應(yīng)用非常簡單，層次性強(qiáng)，可以清楚地分析被分析的對(duì)象，因此應(yīng)用非常廣泛，尤其是在故障分析中。使用故障樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行故障分析的最大優(yōu)點(diǎn)是抽象思維可以用具體的方式表達(dá)出來，層次感很強(qiáng)，可以簡化復(fù)雜的事情。充分利用故障樹結(jié)構(gòu)方法，可以將分析系統(tǒng)的所有項(xiàng)目進(jìn)行顯示，并以樹結(jié)構(gòu)的形式顯示在人們面前，非常清晰。故障樹分析主要是在分析失敗的一個(gè)特定的系統(tǒng)，逐步分層分析，通過樹結(jié)構(gòu)的形式的失敗，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的各種可能的原因之間的關(guān)系，以找出失敗的原因，有針對(duì)性的診斷和解決。

二、故障樹分析法在門式起重機(jī)維修中的應(yīng)用意義

故障樹分析是指維修人員根據(jù)部件狀態(tài)指示故障的具體位置，并使用故障樹圖或邏輯因果圖分析系統(tǒng)狀態(tài)的方法。錯(cuò)誤樹圖也是一種圖形化設(shè)計(jì)方法。這是設(shè)備診斷和維護(hù)的另一種可靠性框圖方法。故障樹分析方法的有效應(yīng)用可以全面分析系統(tǒng)中存在的問題。在查找和解決設(shè)備問題時(shí)，維護(hù)人員應(yīng)考慮許多因素，例如設(shè)備的整體運(yùn)行狀態(tài)和每個(gè)部件的安全狀態(tài)。維修人員在確定可能存在的設(shè)備問題后，必須澄清設(shè)計(jì)圖紙，分析故障的根本原因，繼續(xù)深入研究，并針對(duì)各種設(shè)備問題和導(dǎo)致問題的因素制定相應(yīng)的解決方案：（1）維修人員應(yīng)了解整個(gè)系統(tǒng)的工作原理。（2） 設(shè)置相應(yīng)龍門起重機(jī)的故障樹，并通過多個(gè)設(shè)備選擇所需數(shù)據(jù)。（3） 通過數(shù)據(jù)研究和公式計(jì)算，可以獲得準(zhǔn)確的誤差數(shù)據(jù)。（4） 數(shù)據(jù)結(jié)果提供了改善整個(gè)團(tuán)隊(duì)的維護(hù)措施[2]。

三、故障樹分析法在門式起重機(jī)維修中的應(yīng)用要點(diǎn)

1.建立維修平臺(tái)

為了更好地構(gòu)建故障樹，需要準(zhǔn)確掌握機(jī)械設(shè)備、系統(tǒng)工作原理、系統(tǒng)組成、基本部件功能等，然后根據(jù)維修管理經(jīng)驗(yàn)分析出邏輯圖、原理圖、接線圖。需要注意的是，門式起重機(jī)是我國機(jī)械生產(chǎn)中常用的一種設(shè)備。它被用于不同類型的資源的運(yùn)輸。由于規(guī)模較大，工作量會(huì)不斷增加。如果門式起重機(jī)出現(xiàn)故障，建議采用故障樹分析法對(duì)起重機(jī)進(jìn)行修復(fù)，以便及時(shí)排除隱患。門式起重機(jī)是一種大型工業(yè)設(shè)備。通過對(duì)起重機(jī)不同部件的分析研究，發(fā)現(xiàn)在操作方式、組成、部件等方面存在較大差異，以上因素是故障樹分析維修過程中需要考慮的問題。經(jīng)過綜合分析，結(jié)合具體情況找出故障原因，并在建立故障樹結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)明確門式起重機(jī)減速時(shí)、運(yùn)行時(shí)電機(jī)、以及主要受力位置是否異常。

2.落實(shí)故障診斷

當(dāng)門式起重機(jī)發(fā)生故障時(shí)，其他相關(guān)部件也會(huì)出現(xiàn)各種故障。因此，在日常維護(hù)過程中，必須借助故障樹分析對(duì)起重機(jī)相關(guān)故障進(jìn)行維修和診斷。必須能夠定量和定性地研究起重機(jī)故障的概率。在長期運(yùn)行的情況下，一些高概率故障需要引起足夠的重視，不僅要做好日常維護(hù)工作，同時(shí)要做好日常預(yù)防工作，減少故障的發(fā)生。例如，在門式集裝箱起重機(jī)發(fā)生故障的情況下，可以使用相關(guān)的故障樹分析方法來診斷可能的故障，并研究集裝箱起重機(jī)運(yùn)行等相關(guān)信息。根據(jù)這些信息研究故障判斷，可以找出真正的因素，同時(shí)提供最有效的維修方法。

同時(shí)，一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)，故障樹分析方法可以有效地與網(wǎng)絡(luò)科學(xué)相結(jié)合，構(gòu)建門式起重機(jī)故障專家系統(tǒng)，并借助相關(guān)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)機(jī)制擴(kuò)展起重機(jī)專家系統(tǒng)的相關(guān)故障內(nèi)容。問題將有效地引導(dǎo)人們更新可能的問題因素。最后，通過故障樹可以有效地發(fā)現(xiàn)起重機(jī)可能存在的問題，并最終為維護(hù)人員提供幫助信息。起重機(jī)不僅可以對(duì)事故和故障進(jìn)行診斷和研究，還可以安全地實(shí)施系統(tǒng)。首先，有必要研究系統(tǒng)的故障率。通過網(wǎng)絡(luò)研究和有限元計(jì)算，確定系統(tǒng)實(shí)施后的薄弱環(huán)節(jié)和可能出現(xiàn)的故障部位，熟悉系統(tǒng)并進(jìn)行有效統(tǒng)計(jì)，最后根據(jù)故障次數(shù)判斷門式起重機(jī)的可靠性[3]。

3.分析常見事故

門式起重機(jī)工作環(huán)境復(fù)雜，通常用于鐵路貨運(yùn)和港口貨運(yùn)。由于起重機(jī)的工作環(huán)境和工作條件復(fù)雜，導(dǎo)致故障的因素也各不相同。近年來，隨著故障樹分析方法的日益普及和應(yīng)用，人們逐漸將故障樹分析方法應(yīng)用到門式起重機(jī)的故障診斷中。對(duì)于龍門起重機(jī)來說，吊鉤是最重要的工作人員。在大型龍門起重機(jī)的生產(chǎn)過程中，吊鉤的承載能力也逐漸提高。如果起重機(jī)長時(shí)間連續(xù)工作，很容易使吊物松動(dòng)，貨物墜落，不僅影響貨物，而且直接危及現(xiàn)場施工人員的生命安全。故障分析方法可用于分析起重機(jī)碰撞和其他事故的原因。在建立故障樹模型時(shí)，首先要確定最小路徑集，即確定每個(gè)子集，然后對(duì)每個(gè)子集進(jìn)行定性分析，分析計(jì)算各種事故原因，計(jì)算事故發(fā)生的概率，并根據(jù)概率進(jìn)行分類。為了避免事故的發(fā)生，可以更多地關(guān)注高概率的事件。故障樹分析法不僅可以對(duì)龍門起重機(jī)起升物體的墜落進(jìn)行分析，還可以對(duì)龍門起重機(jī)臂架斷裂事故、起重機(jī)解耦誤差等事件進(jìn)行定性和定量分析[4]。

結(jié)束語：

總而言之，故障樹分析可以為維護(hù)人員提供清晰思路，促使維護(hù)人員在后續(xù)工作中快速確定門式起重機(jī)的具體故障。在實(shí)際使用過程中，它具有很強(qiáng)的層次性和簡單的適用性。它可以有效地評(píng)估被檢查的對(duì)象。通過建立有效的起重機(jī)廣域故障樹，他可以調(diào)查和討論可能的故障問題。它不僅可以診斷故障的概率，提供適當(dāng)?shù)穆┒唇鉀Q方案，還可以極大地提高龍門起重機(jī)的可靠性和安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃忠卿.故障樹分析法在門式起重機(jī)維修中的應(yīng)用[J].科學(xué)大眾，2020，（8）：107-107.

[2]袁建輝.試論故障樹分析法在電廠熱工自動(dòng)化檢修中的應(yīng)用[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2020（10）：17-19.

[3]張明軍，趙麗，侯景華，楊晶.故障樹分析法在機(jī)載衛(wèi)通站故障診斷中的應(yīng)用[J].無線電工程，2020，50（9）：803-808.

[4]任武杰.故障樹分析法在電力變壓器故障分析中的應(yīng)用[J].機(jī)械管理開發(fā)，2020，35（10）：283-284.