900t提梁機的研發(fā)對進一步推動我國高速鐵路系統(tǒng)的發(fā)展具有重大的意義,是將我國高鐵事業(yè)推上世界前列的最大貢獻者。而作為900t提梁機系統(tǒng)中最脆弱的液壓卷揚系統(tǒng),它發(fā)生故障的頻率是最高的,這嚴重威脅著生產(chǎn)的安全,存在著較大的安全隱患。為此,本文將對900t提梁機的液壓卷揚系統(tǒng)中存在的問題利用故障樹的分析方法進行分析,找出產(chǎn)生問題的具體原因,并試著找出解決方案。
作為專用于我國鐵路客運專線對預制梁和常梁體調(diào)運、存放的設(shè)備,900t提梁機不僅行走方式十分靈活,而且使用非常簡便,它的研發(fā)對我國的高速鐵路的施工技術(shù)與設(shè)備水平的提高是非常重要的,使我國的高鐵橋梁施工技術(shù)一躍進入世界先進水平。隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展,900t提梁機液壓卷揚系統(tǒng)被廣泛應用于我國的高速鐵路橋梁建設(shè)上。然而,由于提梁機液壓卷揚系統(tǒng)自身的特殊性,使其非常容易發(fā)生故障,從而影響設(shè)備的工作的正常運行,為人們帶來巨大的經(jīng)濟損失。因此,本文將主要對900t提梁機的液壓卷揚系統(tǒng)的故障樹進行分析與研究,找出其存在的問題,并提出解決方案。
故障樹分析法
故障樹分析法是由美國的貝爾電報公司研發(fā)出來的一種邏輯分析方法,比較適用于分析那些較為危險的工作,是安全系統(tǒng)工程中最主要的分析方法之一。故障樹分析法作為一種能夠?qū)碗s危險的動態(tài)系統(tǒng)進行分析的重要工具,能夠有效的幫助人們找出設(shè)備中潛在的問題與故障,對大型的復雜設(shè)備進行自動的故障診斷。
故障樹分析法在對設(shè)備進行分析和診斷時,一般要經(jīng)過四個必要的分析步驟:首先,選擇出一個科學合理的頂事件,并且確立好對這一事件的成功與失敗的標準。其次,在設(shè)備的設(shè)計者、管理者與運行人員的幫助下建立一個故障樹的模型,并努力收集與此相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)。第三,對所建立起來的故障樹模型進行簡化。第四,計算出故障樹的每一個最小割集,并以此對故障樹模型進行定性分析。
建立起提梁機卷揚控制系統(tǒng)的故障樹模型
當人們在對提梁機液壓卷梁系統(tǒng)進行調(diào)試時發(fā)現(xiàn),在提梁機提梁前,液壓卷揚機的減速機制動器不能正常運行。在這種情況下,我們建立了以提梁機液壓卷揚系統(tǒng)的馬達故障為頂事件的故障樹模型,試圖找到提梁機液壓卷揚系統(tǒng)中的故障原因。
經(jīng)過工作人員對故障樹模型的分析,人們得出的結(jié)論為,提梁機液壓卷揚系統(tǒng)中造成頂事件出現(xiàn)故障的原因可能有兩種情況:第一種故障原因可能為卷揚系統(tǒng)的馬達在進入減速機制動器時的油壓不足;第二種故障原因可能為減速機制動器中根本沒有油進入。這兩種情況都有可能造成頂事件的發(fā)生。由此,這兩種可能的情況就被人們定為了故障樹的一級中間事件,存在著“或”的邏輯關(guān)系。
在分析出了一級中間事件之后,我們需要找出引起中間事件發(fā)生的原因。能夠造成提梁機卷揚馬達運行時進入減速機制動器的油不足情況發(fā)生的原因主要分為三種:即卷揚機的減壓閥發(fā)生故障,或者卷揚機的管道過窄、過長,第三種可能則為電磁閥在換向后的壓力不足。經(jīng)過這樣的邏輯分析過程后,我們能夠得出只要出現(xiàn)這三種情況中的任何一種,都會造成進入減速機制動器的油壓不足這一事件的發(fā)生,從而造成卷揚機的運行故障。
通過對根本沒有油加入這一情況進行同樣的故障分析,我們可以得出,換向閥的換向產(chǎn)生故障、或單項閥安反了這兩種可能的邏輯推理結(jié)論。
對900t提梁機的卷揚系統(tǒng)的故障樹進行定性分析
通常的人們所說的對卷揚系統(tǒng)的故障數(shù)進行分析指的就是要努力找出導致頂事件發(fā)生的可能性潛在故障。并通過對故障樹的最小割集進行計算,來對提梁機卷揚系統(tǒng)的薄弱之處進行判定,從而準確找出設(shè)備的故障。
3.1.計算最小割集及最小割集對故障樹進行定性分析的原則
定義一:假設(shè)G為某些基本事件的集合,如果G中的每一個基本事件都出現(xiàn)了故障,這就會引發(fā)頂事件M的發(fā)生,而此時G就為故障樹的一個割集,并且在G集合中所有能夠符合這一定義的組合的集合成為割集。
定義二:假若G為一個割集,并且若是從割集中任意剔除一個事件之后就不再是割集,那么則稱割集G為最小割集。
最小割集中所包含的基本事件的數(shù)量為此最小割集的階數(shù),并且階數(shù)越低的割集,所起到的作用越重要。
3.2.如何確定提梁機卷揚系統(tǒng)中故障樹的最小割集
若故障樹模型中設(shè)立的頂事件為M,并且構(gòu)成頂事件M的一級中間事件為M1、M2,最后一級的中間事件為M3,使YV(v=1,2,...5)為最后一級中間事件的底事件。工作人員可以通過布爾代數(shù)對這些底事件進行計算,如果這五個底事件中的任何一個事件出現(xiàn)問題,都會引起頂事件的故障發(fā)生,那么我們就可以通過最小割集的定義判斷出提梁機卷揚系統(tǒng)中的最小割集。
提梁機液壓卷揚系統(tǒng)作為我國高速鐵路客運專線的預制梁架橋技術(shù)中最為關(guān)鍵的組成部分,對確保我國高鐵客運專線的安全運行具有重大意義。然而,由于提梁機的液壓卷揚系統(tǒng)的液壓元件等設(shè)備零件具有一定的特殊性,再加上我國的液壓卷揚設(shè)備的故障具有一定的隱蔽性和多樣性,使得對液壓卷揚機設(shè)備故障的精確定位存在著較大的難度,萬一液壓卷揚設(shè)備發(fā)生故障將對生產(chǎn)安全造成巨大的威脅。鑒于故障樹分析方法對復雜系統(tǒng)的故障診斷十分有效,因此本文利用故障樹分析方法來對900t提梁機液壓卷揚系統(tǒng)的故障進行分析,希望對提高液壓卷揚系統(tǒng)的安全運行性能提供一定的幫助。