故障树分析法诊断柴油发动机的常见故障

时间:2011-04-01 05:33:48
染雾
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故障树分析法诊断柴油发动机的常见故障

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价值 工程

故障树分析法诊 断柴油发 动机 的常见 故障

Fa tDi gn ss o   e e  ul  a o i  fDi s lEng ne by Fa l r   e   al i  e ho   i     iu e Tr e An yssM t d

梁 铁 柱 La gTeh   in   izu

( 武警 8 1 部 队后 勤部 , 60 盘锦 14 1 ) 2 0 0

L gsisD prmet f me  oc s8 1 P ni  2 0 0,hn   oi c  e at n    t o Ar d F re  6 0,ajn1 4 1 C ia)

摘 要: 障树分 析法 (A ) 简称 失效树 分析 , 一种将 系统 故 障形成 的原 因由总 体到 部分 按树 型 结构逐 级 分析 HA '。从 系统 的 角度来  故 F T又 是 - ; - & 说, 故障 既有 因设备 中具 体部件 ( 件 ) 硬 的缺 陷和 性 能恶化 所 引起 的 , 有 因软件 , 自 装 置 中的程 序错误 等 引起 的 。此外 , 也 如 控 还有 因为操 作 人 员   操作 不 当或 不经 心而 引起 的损 坏故 障 。因此 , 用此 方 法可对 常见 的车用 柴油发 动机 系统 故障 进行 分析诊 断  应

A s a t F i r Te  nls F T , l  n w  s a tre n yi i am to   n yet  ass f h  s m f l e r   h l t te b t c: a ue re a i A ) a o o n a f u  e  a s ,s   e d t a a z h el e o  es t   i r  o w o       r l   A y s( sk   l t al s   h o l   e l   t v e au f m eoh

p rs a c r i g t h  re sr cu e se   y se .F o t e s se c pon  fve te fi r   y be c u e   y d fcs a d p r r n e o pe i c at  c od n  o te te   tu tr  tp b   tp r m  h   y tmi  i to  iw h  al e ma     a s d b   ee t n   e oma c   fs cf   u   f i

c mp n ns ( ad a e , rc n e   y s f a e o  x mpe h   r c d r lel r o  u o a i c n rld vc s I a dio .te i rpe  p rto   f o o e t h r w r ) o  a sd b   ot r,fre a l,te p o e u a  los fa t m t   o t   e i w '   c o e n d t n h  mp o ro e ain o   i

o r tr  rn tat

nie o e ain as   a   a s alr .T rf r,we s o l  p l hsmeh d t  n lz   n   ig o e te c mmo  a l o  h   is l peaoso   o te t   p r t   lo c n c u ef i e heeoe v o u  h ud a p yt i  to  o a ay ea d d a n s h  o n fut ft ed ee

e i e s se   ng n   y t m.

关键词 : 障树 ; 动机 系统故 障; 故 发 柴油发 动机

Ke  y wor :futte ;al e o n i  y tm ; is le gn s ds a l re fi   ur fe gnes se de e  n ie

中 图分 类 号 :M3  T 1

文献 标 识 码 :  A

文章编号 :0 6 4 1( 0 11— 0 2 0  10 — 3 12 1 )3 04 — 2

0 引 言  故 障树 分 析 法 简 称 f A(al eTe  nl i)是 16 年 为 可  T Fi r reA ay s , 9 1 r u s

靠性及安全情况 ,由美国贝尔电话研究室的华特先生首先提出的。   其后 , 在航 空和航天的设计、 维修 , 子反应堆 、 原 大型 设备以及 大型  电子计算机 系统中得到了广泛 的应用。 目前 , 故障树分析法虽还处  在 不 断 完 善 的发 展 阶段 , 其 应 用 范 围正 在 不 断 扩 大 , 一 种 很 有  但 是 前途 的故 障分析法。故障树分析( A 是一种适用于复杂系统可靠  F T) 性和 安 全 性 分 析 的 有 效工 具 , 一种 在 提 高 系统 可 靠 性 的 同 时 又 最  是 有 效 的 提 高 系 统 安 全 性 的 方 法 。 当 前 , 大 型工 程 的 建设 , 可 靠  超 对 性 , 全 性 提 出 了更 高 的要 求 , 安 因此 , 障 树 分 析 法 已经 广 泛 的 应 用  故 图 l 发 动机 故 障 树   到宇 航 , 能 , 工 , 核 化 电子 , 械 和 采 矿 等 各个 领 域 。 机   裂, “ ⑦ 拉缸” 故障 , ⑧气 门落缸。   1 故 障 树 分析 法 的 特 点  A: 燃油 超 供 a: 油 泵 柱 塞 被 卡 I2拉 杆 及 调 速 器 的 活动 部位    喷 a: 它是 一 种 从 系 统 到 部件 , 到零 件 , “ 降 形 ” 析 的 方法 。 再 按 下 分 它  卡滞 ,, a: 调速器 系统故障  从 系统开始 , 通过 由逻辑符号绘制出的一个逐渐展开成树状的分枝  B: 烧 机 油 b. 气 滤 清 器 油 盘 油 面 过 高 ,  曲轴 箱 ,,回游  窜 。空 b: b: 图, 来分析故 障事件( 又称顶端事件 ) 发生 的概率。 同时也可 以用来  孔堵 塞  分析零件 、 部件或子 系统故 障对 系统故 障的

影响 , 中包括 人为 因  其 C: 热 系 统 工作 不 良  散 素和环境 条件等在 内。 它对 系统故障不但 可以做定性的而且还可 以  D: 油压 力过 大 d : 油 质 量 不 好 ,:润 滑 油 流 动 磨 损 ,3 机 ,机 d: d: 轴  做 定量的分析 ; 不仅可 以分析 由单一构件所 引起的系统故障 , 而且  瓦 卸油 , : 油 泵磨 损 , : d。 机 d 曲轴 油 道 工 艺脱 落   也可以分析 多个构件不同模式故 障而产生的系统故 障情况。 因为故  E: 瓦 预 金 紧 高度 不合 要 求  轴 障树分析法使用 的是一个逻辑图 , 因此 , 不论是设计人 员或是使用  F 机油问题 : : 机油品质 不佳 , : f 机油压力过低 , : 油滤清器  2 f机 3 和维修人 员都容易掌握和运用 , 并且 由它可派 生出其他专 门用途的  使用不当   “ 。 树” 例如 , 可以绘制 出专用于研 究维修 问题的维修树 , 用于研究经  G: 瓦和 轴 颈 装 配 间 隙 过 小  轴 济 效 益 及 方 案 比较 的决 策 树 等 。   H: 轴 问 题 h: 曲 ,曲轴 轴 颈 两 端 圆 角 过 小 ,2曲 轴 自身 质 量 差 , h:

2 故 障树 的 建 立  h: 故 障树 是 实际 系统 故 障 的组 合 和 传 递 关 系正 确 而 抽 象 的表 达 , h : 轴 装 配 间 隙过 大 , 曲轴 润 滑 不 良     曲 I供 油 时 间和 供 油 量 出错  :

建树是否完整会直接影响定性 , 定量分析 的结果 , 是关键的一步。 建  J 主轴 瓦不 同轴  : 树 方法分为人工建树和计算机辅助 建树 , 建树就是按照严格 的演绎  K: 塞 的装 配 问题 k: 活  活塞 与汽 缸 配 合 间 隙过 大 ,:活 塞 方 向  k: 逻辑 , 顶事件开始 , 从 向下 逐 级 追 溯 事件 的直 接 原 因 , 至 找 出全 部  直 装反或活塞 变,,汽缸垫过 薄, 连杆装配不好或连杆弯曲  k: k: 底事 件 为 止 。 据 故 障 树 分 析 方 法确 定 顶 事 件 是 发 动机 无 法 正 常 运  根 L 燃 烧 不 良 l 燃 烧 室 内 积碳 严 重 , : 燃 气体 燃 烧 过快   : 。 : l可   转。而引起的原 因主要 为: 飞车故障 , 缸体故障 , 烧瓦故障 , 曲轴 故  M: 油 提 前 角过 大  喷 障, 飞轮碎裂 , 门落缸等( 气 其中任意原因都 可导致发动机故障 ) 以  。 N: 造 加 工 或 装配 不 当 n: 轮 壳 紧 固 螺栓 松 动 ,2曲轴 轴 向  制 ,飞 n: 这几 项 作 为 次 要 事件 , 渐往 下 分析 其 原 因 , 层 深 入 , 终 建 立 起  逐 层 最 或 径 向间 隙 过 大 ,3曲轴 与 飞 轮 壳 同轴 度 较 差  1: 1 柴油 发动 机 的 失 效 故 障 图。 见 图 1  。

o: 动 组 件 平 衡超 差  传 图 1中 , 框 的 事 件 代 表 结 果 事 件 , 方 它又 分 为 顶 事 件 和 中 间 事  P 使 用不 当因素 p: : l润滑油使用不 当, 发动 机温度过高 ,3 p: p:   仔, 是由其它事件或事件组合导致 的事件。 圆圈事件表示底事件 , 是  填压器窜油 , 严重超载 ,  冷却添 加不足 ,  点火时机不正确 , p: p: p:   基 本故障事件或不需再探 明的事件 ,但一般它的故障分布是 已知  p 节 温 器工 作 不 良   : 的 , 导 致其 他 事 件 发 生 的 原 因 事件 。 是   Q: 配和 加 工 因 素 q : 塞 装 配 间 隙 过 小 ,2活 塞 环 开 口问 阱 装  活 q:   其 中, 各个数字和字母代表的含 义为 : “ ① 飞车 ” 障, “ 故 ② 粘缸 ”   太小 , 活 塞 纬 度影 响 第一文库网 q: 故障 , 烧 瓦” 障 , “ ③“ 故 ④ 曲轴 ” 障 , “ 故 ⑤ 活塞敲缸 ” 故障 , 飞轮碎  ⑥ R: 门杆 折 断  气 S 气 门弹簧折断  : 作者简介 : 梁铁柱( 9 1 , 山东郓城 人, 17 一)男, 助理工程 师, 研究方向为工程机  T: 门弹 簧座 开 裂  气 械修理。

Vau   g n e i   l e En i e rng

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论 提 高矿 井素质 实 现 可 持续 发 展

S u yo  n raigteC amieQu l ya dA he igS s ia l  e eo me t o  nn   r a  td  nI ce s  h   o l n   ai  n   c i n   ut n beD v lp n  rMiigA e s n t v a f

田利军∞ Ta   i n; 由③L  o 张辛亥③Z a gXih i inLj 李 u i u; Y h n   n a

( 辽 宁工 程技 术大 学 , 新 13 0 ; 山西 省大 同煤 矿集 团忻 州窑 矿 , ① 阜 200 ② 大同 07 4 : 301

③ 西安科 技 大学 能源 学院 , 西安 7  ̄5 ) 1 4  ( ¨.n g n e i 。 eho g n nier gF x  200 C ia② xnhua o m n ,a n ol i   ru , a n 30 1c i   ① d i   i r t f cnl y dE g ei ,ui 130 ,hn ; i oYoCa ieD t gCamn GopD t g 74 , h a 0 n U v sy T o a n n n z l o e o 0 n ③ sho o E eg ni e n , inU i rt o  i c n eho g , in705 ,hn ) colf nr E g er gX'   nv sy f c ne dTc nl yX'   10 4C i     y n i a e i  S e a o

a a 摘要 : 究 了矿井 素质对 解 决矿 井生产 中的安 全 . 研 资源 开发 与环 境保 护 之 间的 矛盾 、 员素 质提 高以及 矿 山和谐 稳 定发 展 等 问题 的关键 作  人

用 , 出提 高矿 井素质 是 实现矿 区可 持续 发展 的 重要 途 径 。 提

Ab t a t sr c :Co l n   uai   a s a c u il oe i  ovn  h   r be o  aey p o ucin o ta ito   t e   o lr su c s e po ain a   amie q lt ply    r ca rl n s lig t e p o lm  fs ft  rd to ,c nr d cin bewe n c a  e o r e   x lr t   nd y o

e io me tDrtcin mp o e n  fsafq aiy n   amo iu   e eo me to h   o it  r un  te mi ig a e s tp o e  h tice sn  h   nvr n n  oe t ,i r v me to  tf  u lt,a d h r no s d v lp n  ft e s cey a o d h   nn   r a .I  rv d t a n ra ig t e o c ami   u l yc ud b  h   ini c n  y t c iv  usan b ed v lpme to h   n . o l neq ai   o l  e te sg f a twa  o a he es tia l  e eo t i n  ft emi e

关键 词 : 区; 矿 矿井 素质 ; 可持 续发 展

Ke   y wor s d :miea e s e amie q a i ; u t ia ede eo me t n ra;o l n   u lt

s san bl  v lp n  y

中 图分 类 号 :D   T8

文 献标 识 码 :   A

文章 编 号 :0 6 4 1 (0 1 1— 0 3 0  10 — 3 12 1 )3 0 4 — 2

O 引 言

煤 矿 生 产 由 于 受 地 质 条 件 、 源 等 因素 影 响 , 全 问题 比较 突  资 安

煤 矿 企 业 对 我 国 G P贡 献 较 大 ,是 我 国 能源 供 应 的基 础 。 因  出 , 全 生产 一 直 是 煤 炭 行 业 关注 的 首 要 问题 。 煤矿 安 全 事故 原 因  D 安 此 , 山企 业 健 康 稳 定 持 续 的 发 展 , 我 国 国 民经 济 也 有 着 重 要 的  通常 归结为两点 : 矿 对 措施不落实 , 管不到位。 管通过加强监管和安  监 尽 全措施的落实伎百万吨死亡率和千人伤亡率虽有所下 降, 与其他  但 意义。   可持 续 发 展 是 8 代 初在 国际 上 开 始 提 出的 。 0年 进入 9 0年代 越  先进 采 煤 国 家 差 距 还 很 大1

其 根 本原 因是 我们 的矿 井 素质 还 不够   2 ] 。 来越 多 的 国家 把 可持 续 发 展 放 到 经 济 发 展 的 首 位 , 提 出各 自 的 可  高 。 仅 仅 找 管理 上 的原 因 是 远远 不够 的 , 要 从 矿 井 素质 的整 个 系  并 需 持续 发展 战 略 和 对 策 。 现 煤 炭 工 业 的可 持 续 发 展 是 我 国 目前煤 炭  统 分 析 事 故 的 缘 由 , 根 本 上 找 出 实 现 安 全 生产 的途 径 。 实 从   经济 发 展 的关键 l  】 1 。 从 矿 井素 质 的 主 要 构 成 要 素看 , 升 矿 井 形 象 , 利 于 创 造 安  提 有 自改 革开 放 以来 , 国 的煤 炭 行 业 总体 上 蓬 勃发 展 。 是 , 我 但 由于  全 的 生 产环 境 。 井 形 象 提 升 的 一 个途 径 就 是 对 井 下 安 全 生产 条件  矿 其行 业 的 特殊 性 , 炭 企 业 的 可 持 续 发 展 受诸 多 因 素 的 制 约 : 全  的.改 善 , 先要 各种 硬 件 设 施 达 到 一 定 的 标 准 , 后 加 强 对 员 工 的  煤 安 首 然 生产 问题 , 境破 坏 与 资 源减 少 问题 ; 区 不 能 留住 人 才 , 能 合 理  安 全 、 康 的 关 心程 度 及 安 全 隐 患 意识 , 员 工 思 想 上 充 分 意 识 到  环 矿 不 健 让 的利 用 人 才 问题 , 就 是 人 才 问题 ; 外 还 有 矿 区 社 会 的和 谐 发 展  安 全 生 产 的重 要 性 , 挥 其 主 观 能 动 作 用 , 且 有 能 力 和 条 件 去 落  也 此 发 并 等 问题 。这 些 问题 对 矿 区 的可 持 续 发展 造 成 不 良影 Ⅱ 。只 有 这些 问 实 安 全 生 产 , 外 界 条 件 和 员 工 自 身 这 两 个 角 度 出 发 , 现 矿 井 的  向   从 实 题 都 能 得 到合 理 、 有效 的解 决 , 区才 能 持 续 稳定 的发 展 。 矿   安 全 生产 。   要解 决 制 约 矿 井 可持 续 发 展 的各 个 问题 , 就要 全 面 提升 矿 井 素  矿 井 能 力 的提 升 从 人 力 、 力 和 管 理 执 行 力 方 面 为 安 全 生 产 提  物 质 。 矿 井 素质 是 一 个 新 的概 念 , 它是 一 个 表 现 煤矿 企 业 现状 及 发 展  供 了保障。 比如 , 从人的方面 : 补充素质劳动力 , 提高 员工整体 素质 ,   潜 力 的综 合 指 标 。 矿 井素 质 由矿 井 能 力 、 井 形 象 和 矿 井作 用 的 发  人 的 素 质 的提 高是 实 现 安 全 生 产 的 必 要 条 件 ; 的 方面 : 强 员 工  矿 物 增 挥 这三 个 构 成 要 素 组成 , 反 映 了煤 矿 企 业 对 员工 安全 与健 康 的 关  的劳动保护措施 , 它 各设 备的及 时检修 , 完善通风 系统 , 使矿井能既安  心 程 度 , 持正 常 、 续 、 全 生产 的 能 力 , 及 为 社 会 技 术 经 济 发  全又 高效 的生 产 ; 维 持 安 以 管理 方

面 : 学 的管 理 能 力和 执 行 能 力 , 有 效 的  科 更 展 、 谐 稳定 等 所 起 的作 用 。 提 高矿 井素 质 是 解 决 制 约矿 井持 续 发  处理 安 全 与 生 产 之 间 的 关 系 等 , 根 本 上 遏 制 事故 隐患 。 和 从   展 的各 个 问题 , 现矿 区 的 可持 续 发 展 的 重 要 途径 。 实   矿 井 作 用 的 发挥 方 面 的 提 升 标 志 着 在 安 全 生 产 、技 术 进 步 、 社  1 提 升矿 井素 质 是 解 决 安全 生 产 问题 实 现 持续 发 展 的基 础  会 作 用 等 方 面 取得 了 比 较 好 的成 果 , 并且 得 到 了 认 可 。 必 然 会 取 得

作者 简 介 : 田利军 ( 94 )男 , 1 6 一 , 吉林 前 郭 人 , 授 级 高 级 工程 师 , 宁 工 程技   教 辽

术大学在读博 士生 , 究方向为煤矿科研和现场技术管理。 研

集 团 公 司 及社 会 的支 持 , 煤 矿 企 业 下 一 阶段 发展 提供 良好 的外 部  为 支持 , 为安 全 生 产 提供 更 加 完 善 的 系统 保 障。

4 结论

u: 门 锁 靠拢 夹 脱 落  气 3 定 性分 析

41文中给 出的柴油 发动机机故障书能够较全面清晰的反映发  .

故 障 树 的定 性 分 析 主 要 任 务 是 寻 找 导 致 顶 事 件 发 生 的所 有 可  动机系统故 障成 因, 故障之间关系 , 以及各种可能故障传递途径。   能 的 失效 形 式 ,也就 是 要 找 到 故 障 树 的 最 小 割 集 或 全 部 最 小 割 集 。   42故 障树 为设计 , . 检测 , 维护和维修柴油发动机提供 了一种形  割集代表 了该 系统发生故障的可能性 , 小割集( S) 事件 不  象图解 , 最 MC 是底 指导人们 去查 找故 障 , 改进和强化系统 的关键部 分。 为柴油  能再减少的割集 。 ~个最小割集代表 引起故障树顶事件发生的一种  发动 机 系统 的可 靠 行 提 供 了有 效 的 定 性 分 析 和定 量评 价 方法 。   模式 , 最小割集发生时 , 顶事件必然 发生。 最小割集指出 了处于故 障  43在 柴 油 发 动 机 的 实 际 工 作 中 ,经 常 遇 到 不 同故 障程 度 的 底  . 状态的系统 所必须修理的基本故 障 , 出了系统的最薄 弱环节。求  事 件 , 其计 算 并 求 出最 小 割 集 , 助 于 掌 握 柴 油 发 动 机 故 障 的 规  指 将 有 解最小割集 的方法有上行法 , 质数法和下行法。这里主要介绍下行  律和特征。 故障树分析理论可以进一步将 常规 的故 障诊断方法和计  法。下行法( se— eey ) f sl vsl 法 特点是从顶事件开 始从下逐级进 行 , 算 机 程 序 技 术 有 机 的结 合 起 来 , u l   形成 专 家 系统 , 样 可 以 方 便 和 快  这 遇 到

与 门 就 把 与 门 下 面 的 所有 输 入 事件 均 排 列 成 同 一 行 ; 到 或 门  捷 的 进 行 故 障诊 断 。 遇   就 把 或 门下 面 的所 有 输入 事件 均 排 列 于 一 列 。 下 ~直 到 不 能 分 解  往 参考文献 :   为 止 。从而 找 出全 部 最 小 割 集 。最 小 割 集 是 包含 了最 小 数 量 而 又 必  [] 1涂玉芬 , 王德洪. 故障树分析法在机车柴油机故 障诊 断中的应用r. J广  1 2 0 ,O .   须 的事 件 的 集合 , 含 义在 于 它描 述 了 处于 故 障 状 态 的 柴 油 发 动 机  西 轻工 业 ,0 9 (3) 其 [] 洲阳 , 2孙 陈景锋 , 黄加亮. 障树分析法 在柴油机 故障诊 断中的应用  故 系统所 必须修理 的基 本故 障。通过对最小集合 的分析 , 可以找到发  『1 国 修 船 ,0 0 ( 6 . J中 . 2 0 ,O )   动机 系统的薄弱环节 以提高工作的可靠性。

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