常莎

摘? 要：直動式行程開關結構簡單，適用范圍廣，廣泛應用于各類機床和機械裝置，用于控制其行程、進行終端限位保護，比如機械設備的開蓋聯(lián)鎖裝置就是利用直動式行程開關來實現(xiàn)。該文應用故障樹分析方式對直動式行程開關進行了失效分析，同時通過對事故案例的收集和分析，對造成行程開關失效的固有因素以外的環(huán)境影響，如溫度、濕度、油污、粉塵等方面也進行了分析。論文最后提出了在使用直動式行程開關過程中保證安全聯(lián)鎖可靠性的管控對策，對直動式行程開關的選取、運行、檢查、維護的規(guī)范要求提出了筆者的建議。

關鍵詞：直動式行程開關? 安全聯(lián)鎖可靠性? 失效分析? 管控對策

直動式行程開關主要由頂桿、彈簧、常閉觸頭、觸頭彈簧和常開觸頭組成。通過將機械（位移）信號轉換為電信號二實現(xiàn)了對機械的運動方向、行程大小的控制和置位保護。

1? 直動式行程開關故障樹分析

直動式行程開關各構件的動作靈敏性、強度和彈性、壽命等將直接影響其可靠性，該文以直動式行程開關失效作為故障樹分析的頂事件，繪制故障樹，如圖1所示。

根據(jù)故障樹分析，直動式行程開關失效的主要原因是頂桿、彈簧、觸頭等關鍵機構發(fā)生失效，其影響因素主要有接觸壓力、接觸頻率、負載電流，其主要失效表現(xiàn)形式為接觸電阻超限、操動時間超限，具體見表1。

表1中列舉了行程開關主要失效機理及影響因素。另外，直動式行程開關失效除了固有因素外，還受到溫度、濕度、油污、粉塵等環(huán)境因素的影響。

（1）溫度。

直動式行程開關的各個構件均有使用溫度的范圍要求。長時間的高溫、低溫，會導致構件的載荷能力及使用壽命的降低。

（2）濕度。

環(huán)境中的水分可能會影響觸頭的接觸面積，從而影響接觸電阻的阻值，最終影響操動時間。

（3）油污、粉塵。

由于油污的黏稠度高且不能自然分解，粉塵的顆粒直徑較小，一旦油污或粉塵進入行程開關的安裝孔后易增加彈簧負荷，影響彈簧撓性。將直動式行程開關安裝在粉塵環(huán)境下，且未對安裝孔進行封堵處理，使用一段時間后，粉塵通過安裝孔進入行程開關彈簧部位，與彈簧所加的潤滑油混合形成了油污，導致彈簧不能正常動作，行程開關失靈。

2? 提高直動式行程開關有效性的對策

2.1 加強采購管理，正確選擇供應商

供應商是指為公司提供物資的個人或團體，如提供危險化學品、氣瓶、勞動防護用品等的單位。供應商管理內(nèi)容至少包括以下內(nèi)容。

（1）建立供應商名錄，明確歸口管理部門、屬地管理部門、安全管理部門及其管理職責。

（2）審查供應商的營業(yè)執(zhí)照、行政許可、人員資質等，確保其符合國家和地方法規(guī)要求，具備相應安全生產(chǎn)條件。

（3）關注供應商的業(yè)務活動可能帶來的安全風險，根據(jù)辨識、評價結果確定相應的風險控制措施。

（4）在與其簽訂的服務合同或單獨簽訂的安全協(xié)議中應依據(jù)風險特點和風險程度，明確雙方的安全管理職責、人員管理、設備管理、作業(yè)管理、原輔材料管理、風險管控和隱患排查治理、違章和事故處置、相應的違約責任追究、考核和合同終止條款等個性化內(nèi)容。

（5）對供應商進行績效評價，包括制度和要求的執(zhí)行情況、設備設施和作業(yè)活動的風險控制措施有效性、隱患排查治理情況、未遂事件和事故發(fā)生情況等。

另一方面應對產(chǎn)品質量嚴格把關。不同廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品其壽命、動作敏感度存在差異。在某機械制造企業(yè)就發(fā)現(xiàn)過控制設備安全門的直動式行程開關經(jīng)常發(fā)生延時停止的情況，其原因是行程開關的頂柱尺寸比正常值短。

2.2 正確操作運行，提升裝置可靠性

直動式行程開關往往不是單獨運行，而是被安裝在某臺設備或設施上，操作者的日?；顒訉ζ淇煽啃砸矔杏绊?。在某機械加工企業(yè)一名員工在操作時發(fā)現(xiàn)行程開關在一個班次出現(xiàn)多次失靈。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，造成這種現(xiàn)象是因為操作者將加工用具正好放置在直動式行程開關的上方，導致行程開關的頂柱長時間受壓，導致直動式行程開關內(nèi)的彈簧產(chǎn)生工作疲勞造成彈簧彈性不足，致使其動作速度降低，甚至失靈。

因此，作業(yè)人員是否正確操作設備、是否養(yǎng)成正確的作業(yè)習慣，以及作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)督管理人員是否將風險辨識到位、是否有效糾正不符合行為尤為重要。

2.3 定期檢查維護，及時消除隱患

行程開關本身也是設備設施的一種，在定期檢查維護過程中應關注以下幾點。

（1）行程開關的日常檢查宜與設備設施同時進行。在檢查時可用工具進行測試，嚴禁用身體作為測試工具，必要時可根據(jù)《行程開關》（JB/T 5553-2017）中介紹的試驗方法進行測試。發(fā)現(xiàn)行程開關損壞、動作速度降低或失靈等故障，應立即報修，嚴禁自行維修或帶病作業(yè)。

（2）作業(yè)過程中，發(fā)現(xiàn)運行異常，應立即停機報修，等待專業(yè)人員進行修理。

（3）作業(yè)結束后，按操作規(guī)程或產(chǎn)品說明書的維護保養(yǎng)要求進行維保，并注意清理行程開關周邊油污，關注行程開關的固定螺釘是否緊固。在設備本身在運行時會產(chǎn)生振動的企業(yè)，有發(fā)生過行程開關固定螺釘松動的現(xiàn)象。

2.4 確定報廢條件，落實更換標準

采購部門在采購產(chǎn)品時，應關注其產(chǎn)品壽命，并提供給設備設施管理部門，以供其完善設備設施完好標準和檢維修計劃等。

設備設施管理部門或使用部門在日常使用、檢查、維修、維保等過程中應關注行程開關的工作狀態(tài)，按照報廢條件及時更換。同時在相關標準更新后，應與采購部門協(xié)商調(diào)整供應商選擇條件，對現(xiàn)有設備設施進行排查，制訂更新方案，逐步進行調(diào)整完善。

3? 結論

該文對直動式行程開關開展了失效分析，并提出提高可靠性的對策，為直動式行程開關的使用單位的日常管理提供了必要的參考。由于各方面條件所限，該文尚存在一些不足具體如下。

（1）可靠性分析除了進行系統(tǒng)分析外，應設計相關試驗，以便采集數(shù)據(jù)，驗證失效原因對直動式行程開關的影響。可以考慮從接觸電阻、操動時間兩個因素制定試驗方案，設計軟件與試驗設備相連接，以方便記錄、統(tǒng)計、分析數(shù)據(jù)。

（2）收集的故障、事故案例主要集中在機械加工行業(yè)，收集案例的領域有點局限，因此在失效分析和提出對策的過程中會有缺失。

（3）未開展故障樹定量分析，得出真實有效的頂事件發(fā)生概率。

（4）故障樹分析法不能診斷不可預知的故障，受分析人主觀影響較大。

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