(唐山礦業(yè)公司，河北 唐山 063000)

1 南京產(chǎn)BRW400/31.5、BRW200/31.5液泵故障分析

1.1 泵的某一吸液閥或排液閥卡住

由于長時(shí)間使用疲勞過度或銹蝕嚴(yán)重都可能導(dǎo)致彈簧斷裂。吸排液閥的彈簧軟或短及卸載閥壞都可以導(dǎo)致沖擊過大使閥錐斷裂。其次由于閥錐質(zhì)量問題，熱處理時(shí)硬度超過規(guī)定硬度也容易造成閥錐斷裂。

1.2 自動(dòng)卸載閥主閥閥芯卡住不能動(dòng)作

這一原因和人為因素有很大關(guān)系，由于沒有定期更換易損件如滑套內(nèi)的密封圈用的過久不更換，閥芯使用的太久磨損嚴(yán)重都能導(dǎo)致主閥閥芯卡住不動(dòng)作。

1.3 高壓過濾器阻塞

主要原因是吸排液閥上破損的密封圈進(jìn)入過濾器內(nèi)。或由于長時(shí)間沒有使用濾芯導(dǎo)致慮芯銹蝕嚴(yán)重，高壓過濾器阻塞。

1.4 自動(dòng)卸載閥下部推動(dòng)活塞卡住不動(dòng)作

其原因是復(fù)位彈簧折斷或沒有復(fù)位彈簧，推力活塞磨損嚴(yán)重，組裝不得當(dāng)或?qū)蛱酌芊饷撀鋵?dǎo)致導(dǎo)向套有毛刺。

1.5 自動(dòng)卸載閥主閥不起作用，先導(dǎo)閥出液小孔堵住

由于看泵人員不細(xì)心，液箱蓋沒有隨時(shí)關(guān)閉，掉入雜物使液箱內(nèi)液體變臟，堵住出液小孔。由于質(zhì)量問題如開膠掉底。或沒有定期更換清洗吸液過濾網(wǎng)，使小雜物進(jìn)入先導(dǎo)閥堵住先導(dǎo)閥出液小孔。

1.6 液箱內(nèi)液位低

液箱內(nèi)液位低泵不能吸進(jìn)工作液導(dǎo)致不能排出高壓液。由于泵箱內(nèi)沒有及時(shí)加入乳化液或由于泵箱開焊漏液。

1.7 卸載閥未關(guān)閉

在有手動(dòng)卸載閥的泵上如果手動(dòng)卸載閥未關(guān)緊，導(dǎo)致自動(dòng)卸載閥不工作，在壓緊螺套未壓緊的情況下卸載閥也不關(guān)閉。

1.8 吸液管截止閥未打開

這一原因主要是截止閥損壞根本打不開或截止閥在打開的位置上實(shí)際是關(guān)閉的。

2 乳化液泵站故障樹的定性分析

對(duì)乳化液泵站進(jìn)行定性分析的主要目的就是找出導(dǎo)致頂事件發(fā)生的所有可能的故障模式，即弄清系統(tǒng)（或設(shè)備）出現(xiàn)最不希望發(fā)生的事件（故障）有多少種可能性。如果故障樹的某幾個(gè)底事件同時(shí)發(fā)生時(shí)，將引起頂事件(系統(tǒng)故障)的發(fā)生，把這些底事件組成一個(gè)集合的形式，這個(gè)集合稱之為割集。

也就是說，一個(gè)割集代表了系統(tǒng)中一種故障發(fā)生的可能性，即一種失效模式。如果去掉其中任意一個(gè)底事件就不再是割集，則這個(gè)割集就叫做最小割集，最小割集發(fā)生時(shí)，頂事件必然發(fā)生。

綜上所述，一棵故障樹的全部最小割集的完整集合就代表了頂事件發(fā)生的所有可能性。

2.1 計(jì)算此系統(tǒng)的最小割集

例如，該乳化液泵站的故障樹中“泵的某一吸液閥或排液閥卡住”，以此樹最上一級(jí)的中間事件暫做為頂事件，先將各個(gè)級(jí)的中間事件及底事件設(shè)為某些變量。

T1泵的某一吸液閥或排液閥卡住

Ga彈簧斷裂

Gb閥錐斷裂

Gc沖擊過大

x1銹蝕

x2使用時(shí)間過長

x3質(zhì)量問題

x4彈簧短或軟

x5卸載閥壞

處于故障樹最下一級(jí)的中間事件是Gc，對(duì)應(yīng)的邏輯門為或門，所聯(lián)系的底事件是x4x5，因此

Gc=x4Ux5

對(duì)于上一級(jí)的中間事件Gb，則是通過或門與底事件x3與Gc相聯(lián)系，因此

Gb=x3UGc=x3Ux4Ux5

同理可知Ga=x1Ux2

最后可知頂事件T1的表達(dá)式為

T1=GaUGb=GaUx3UGc=x1Ux2U x3Ux4Ux5

2.2 用最小割集表示出此系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)函數(shù)

在故障樹中，只要任何一個(gè)最小割集發(fā)生，頂事件就會(huì)發(fā)生。

上面列舉的故障樹有5個(gè)最小割集K=(K1+K2+K3+K4+K5)，只要任一個(gè)最小割集Kj（j=1、2…..5）發(fā)生時(shí)，頂事件必定發(fā)生。

Kj可表示為

這里將屬于Kj的全部底事件用或門聯(lián)結(jié)起來稱作最小割或門結(jié)構(gòu)。

所以該故障樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)Φ（x）可以表示為：

此故障樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)即為：

Φ（x）=x1Ux2Ux3Ux4Ux5

3 乳化液泵站故障樹的定量分析

對(duì)于給定的故障樹，若已知其結(jié)構(gòu)函數(shù)和底事件（即系統(tǒng)基本事件的發(fā)生概率），從原則上來說，應(yīng)用容斥原理對(duì)事件和與事件積的概率計(jì)算公式，可以定量的評(píng)定故障樹頂事件T出現(xiàn)的概率。

結(jié)合本故障樹分析可知，底事件可定性為相容事件，設(shè)底事件x1、x2…xn發(fā)生的概率各為q1、q2…qn則這些事件和與事件積的概率，可按下式計(jì)算：

當(dāng)有n個(gè)相容事件時(shí)，積的概率

和的概率

當(dāng)故障樹包含兩個(gè)以上同一底事件時(shí)，則必須用布爾代數(shù)整理簡化后，才能使以上概率計(jì)算公式，否則會(huì)得出錯(cuò)誤的計(jì)算結(jié)果。

用系統(tǒng)最小割集的表達(dá)式為K（x），系統(tǒng)最小割集結(jié)構(gòu)函數(shù)為

式中，k是最小割集數(shù)，Kj（x）的定義為

求系統(tǒng)頂事件的發(fā)生概率，即是使Φ（x）=1的概率，只要對(duì)上式兩端取數(shù)學(xué)期望，左端即為頂事件發(fā)生概率

如果將事件和的概率寫作

繼而，就可以計(jì)算該故障樹頂事件的發(fā)生概率，

本故障樹共有五個(gè)最小割集，以此為K1=x1K2=x2K3=x3K4=x4K5=x5，各底事件的概率q1=q2=q3=q4=q5=0.1利用排列組合的方式

五個(gè)底事件只有其中的一件發(fā)生時(shí)可求得

其中任意兩件發(fā)生時(shí)可知共10種故障路線

同理可知其中任意三件發(fā)生時(shí)也共有10種故障路線

F3=10×0.001=0.01

其中任意四件發(fā)生時(shí)共有5種故障路線

其中五件底事件均發(fā)生時(shí)也是一種故障路線

則由公式

綜上所算，頂事件為"泵的某一吸液閥或排液閥卡住"的故障樹

頂事件發(fā)生的概率為0.41

4 應(yīng)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃理論優(yōu)化效果及結(jié)論

通過機(jī)采科液壓車間全體職工的共同努力，乳化液泵站故障樹的設(shè)計(jì)方案比原計(jì)劃25天提前了5天，為車間班組人員以后下井維修提供了新的技術(shù)手段，同時(shí)也為以后車間的生產(chǎn)提供了保障。

[1]于治福，韓燕，于會(huì)榮.商德勇故障樹分析法在礦井提升機(jī)電動(dòng)機(jī)故障診斷中的應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械，2012（11）.

[2]張世明.采煤機(jī)故障分析與診斷[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2011（13）.

[3]于吉成.淺談故障樹分析法與應(yīng)用[J].丹東師專學(xué)報(bào).2002(S1).