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
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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。
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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。