PDF《摩擦焊机液压施力系统故障率分析》

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11 期 王德海, 等: 摩擦焊机液压施力系统故障率分析 故障就是指令的输出期望响应与设备的实际 响应不一致的外在表现.如计算机输出 快进 指令, 当然是期望滑台能以工艺参数设置中的 快进 速度 向前移动, 但是实际响应是 滑台无动作 , 这 就说明施力系统出现了故障.可能是比例变量泵

2 内部配油盘因磨损严重导致泄漏大而输出流量小, 或过滤器

4 堵塞导致压力油不能通过, 或电磁溢流 阀5或先导比例溢流阀

8 故障导致系统未建立压 力, 或电磁换向阀

7 或先导比例换向阀

9 的阀芯卡 死而未能换向导通, 或液压缸

10 的活塞环失效或活 塞磨损严重致使泄漏增大, 使液压缸前后腔无压力 差而无法推动滑台. 2.

2 故障树的建立 对于摩擦焊机液压施力系统, 由于各元件在系 统中相对独立, 因此可以把各个元件看作故障子系 统, 确定为中间事件, 逐级向下建树.按照这种思 路, 下面以 施力系统故障导致按下'

焊接启动'

按 钮滑台不动作 故障为例进行故障树的搭建, 所以 顶事件 T = { 施力系统故障} , 出现故障的各种具体 原因为故障树的底事件, 用X表示, 包含多个具体 原因的事件为中间事件, 用E表示.图3给出了建 立的摩擦焊机液压施力系统故障树结构. 图3摩擦焊机施力液压系统故障树结构 E1―施力系统故障, E2―施力系统未建压, E3―先导式比例换 向阀, E4―液压缸故障, E5―比例 变量泵, E6―电磁溢流阀, E7―电磁换向阀, E8―先导比例溢流阀, E9―先导比例换向阀 先导阀, E10―先导比例换向阀主阀, E11―先导比例溢流阀先 导阀, E12―先导比例溢流阀主阀, X1―过滤器堵塞, X2―中心 弹簧折断, X3―泵磨损严重泄漏大, X4 ―密封件失效, X5 ―阀 芯卡死, X6 ―阻尼孔堵塞, X7 ―电磁铁线圈烧坏, X8―弹簧损 坏, X9―先导通道堵塞, X10―活塞磨损 焊机液压施力系统故障树建立之后, 再通过下行 法求得该故障树的最小割集为: { X1} 、 { X2} 、 { X3} 、 { X4} 、 { X5} 、 { X6} 、 { X7} 、 { X8} 、 { X9} 、 { X10} .

3 模糊故障诊断分析 故障树中各事件发生的概率用故障数来表示, 事件发生概率 Pi 的参照函数为正态对称型, 其隶属 函数如式( 2) 所示, 且与均值 mi 相差 ± 50% 的点 x 的隶属度为 0. 08, 则有式( 4) . exp - mi - x α ( ) i [ ]

2 = exp - 0. 5mi α ( ) i [ ]

2 = 0.

08 ( 4) 则可计算出 αi = βi = 0. 315mi , 各底事件的故 障概率均值 mi 及左右分布 αi 、 βi 如表

1 所示. 表1底事件的故障概率均值 mi 及左右 αi 、 βi 分布 [4,

10 ] 代号 基本事件 均值 mi ( *

10 -

5 ) αi 、 βi 分布( *

10 -

5 ) X1 过滤器堵塞

10 3.

15 X2 中心弹簧折断

4 1.

26 X3 泵磨损泄漏大

40 12.

6 X4 密封件失效

9 2.

84 X5 阀芯卡死

10 3.

15 X6 阻尼孔堵塞

30 9.

45 X7 电磁铁线圈烧坏

30 9.

45 X8 弹簧损坏

8 2.

52 X9 先导通道堵塞

20 6.

3 X10 活塞磨损

2 0.

63 由系统最小割集, 根据公式( 3) , 可得到相应的 顶事件发生概率的模糊函数为: PE5 =

1 - (

1 - PX2 ) (

1 - PX3 ) PE6 =

1 - (

1 - PX4 ) (

1 - PX5 ) (

1 - PX6 ) (

1 - PX7 ) PE7 =

1 - (

1 - PX5 ) (

1 - PX7 ) PE11 =

1 - (

1 - PX5 ) (

1 - PX7 ) (

1 - PX8 ) (

1 - PX9 ) PE12 =

1 - (