基于故障樹理論對(duì)薄板型烘絲機(jī)故障診斷的研究

熊磊

摘要：通過對(duì)CEVJ型薄板式烘絲機(jī)故障診斷系統(tǒng)的研究，建立起烘絲機(jī)故障診斷樹和模糊故障診斷分析方法。在很大程度上，提高設(shè)備機(jī)械故障的排除效率，降低因故障造成的經(jīng)濟(jì)損失。

關(guān)鍵詞：故障樹理論；烘絲機(jī)；故障診斷；維修

烘絲對(duì)于煙草工業(yè)來說是一道極其重要的工序，它可使經(jīng)過烘干的煙絲含有所需要求的水分值，并完成對(duì)煙絲的快速烘干定型，從而提高煙絲的填充率。本文的研究將對(duì)煙草工業(yè)烘絲機(jī)的設(shè)備故障檢測(cè)、判斷和維修具有較強(qiáng)的工程指導(dǎo)價(jià)值。

1.研究技術(shù)路線

1.1結(jié)合薄板式烘絲機(jī)的故障維修記錄，以烘絲機(jī)的出口煙絲水分超出標(biāo)準(zhǔn)為頂故障事件，建造出CEVJ型薄板式烘絲機(jī)的正確、合理的故障樹。

1.2將模糊理論與故障樹診斷方法相結(jié)合，通過分析烘絲機(jī)故障樹結(jié)構(gòu)，提取出CEVJ型薄板式烘絲機(jī)的征兆集和故障集，利用權(quán)矩陣得出故障隸屬度輸出。并根據(jù)判斷法確定烘絲機(jī)煙絲水分、溫度超標(biāo)故障的原因和發(fā)生故障的部件位置。

2.CEVJ型烘絲機(jī)故障診斷方法

2.1CEVJ型烘絲機(jī)故障記錄

CEVJ型烘絲機(jī)經(jīng)過近一年的調(diào)試和試生產(chǎn)，已正式投入使用一段時(shí)間。本文依據(jù)車間現(xiàn)場(chǎng)的維修記錄，對(duì)設(shè)備使用兩年多出現(xiàn)的各種故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分類，并通過分析，排除部分特殊因素和偶然情況，匯總出比較完整有效的故障記錄。

2.2CEVJ型烘絲機(jī)故障樹的建立

結(jié)合CEVJ型薄板式烘絲機(jī)的故障維修記錄，以烘絲機(jī)的出口煙絲水分超出標(biāo)準(zhǔn)為頂故障事件，建造出CEVJ型薄板式烘絲機(jī)的正確、合理的故障樹。

2.3設(shè)備故障的模糊診斷過程

2.3.1設(shè)備故障模糊診斷過程框圖

2.3.2征兆集、故障集的提取

在構(gòu)建的故障樹中，常見的故障征兆有8種，模糊向量為 ， 是對(duì)象具有癥狀 的隸屬度。其癥狀論域?yàn)椋篣={筒體回汽不通暢；筒體溫度偏低；出現(xiàn)水漬煙；散熱器回汽不通暢；熱風(fēng)溫度偏低；熱風(fēng)溫度波動(dòng)大；排潮濾網(wǎng)護(hù)死；煙絲水分偏高}。

在構(gòu)建的故障樹中，常見的故障原因有8種，故障原因模糊向量 ， 是對(duì)象具有故障 的隸屬度。其故障論域?yàn)椋篤={筒體回汽疏水系統(tǒng)失效；旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)部磨損；筒體漏汽；散熱器回汽系統(tǒng)失效；風(fēng)門20開啟不到位；風(fēng)門19開啟不到位；吹網(wǎng)電磁閥故障；除塵器不運(yùn)作}。

2.3.3確定模糊診斷矩陣，求出故障隸屬度輸出，確定故障點(diǎn)

（1）確定模糊診斷矩陣。

依據(jù)維修記錄，采用矩陣疊加的方法，得模糊診斷矩陣：

經(jīng)模糊推導(dǎo)，并進(jìn)行歸一化處理，得到診斷權(quán)矩陣：

（2）求出故障隸屬度輸出。

取某次診斷癥狀的隸屬度向量為

診斷模型采用模糊算子 ，這樣，可得到故障隸屬度輸出為：

根據(jù)數(shù)據(jù)分析，取閾值向量：

閾值向量的取值三原則：

A、單個(gè)故障原因的概率因大于0.5；

B、根據(jù)模糊診斷權(quán)矩陣向量反映，所對(duì)應(yīng)的征兆概率越高，其故障原因的概率越高；

C、根據(jù)各故障的發(fā)生所造成的經(jīng)濟(jì)損失來衡量，損失越大，取值越低。

（3）確定故障點(diǎn)。

基于上述理論及數(shù)據(jù)，通過與閾值向量Λ的比較，得出

0.418 ， 0.387 ， 0.289 ， 0.515

0.458 ， 0.563 ， 0.530 ， 0.450

即此控制過程中，出現(xiàn)一種故障：風(fēng)門19開啟不到位。

3.總結(jié)與展望

本文立足國內(nèi)煙草行業(yè)烘絲機(jī)設(shè)備的工作特點(diǎn)，針對(duì)CEVJ型薄板式烘絲機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種故障，將理論研究與工程實(shí)踐相結(jié)合，對(duì)烘絲機(jī)機(jī)械故障的診斷理論和技術(shù)方法進(jìn)行研究。

3.1通過對(duì)CEVJ型薄板式烘絲機(jī)故障檢測(cè)、診斷和維修實(shí)際記錄數(shù)據(jù)的分析匯總，建立了烘絲機(jī)的故障診斷樹；

3.2將模糊理論與故障樹診斷方法相結(jié)合，提出了基于故障樹的模糊故障診斷方法。該方法利用合理、有效的故障隸屬度，提高了烘絲機(jī)故障檢測(cè)、診斷的科學(xué)性和可靠性；

3.3根據(jù)研究分析的結(jié)果，建立了CEVJ型薄板式烘絲機(jī)出口煙絲質(zhì)量控制和設(shè)備故障診斷、維修方法的技術(shù)手冊(cè)，從而可有效指導(dǎo)工程實(shí)踐，提高產(chǎn)品內(nèi)質(zhì)量和設(shè)備故障檢測(cè)、判斷和維修的效率。