故障樹(shù)分析法在門(mén)式起重機(jī)維修中的應(yīng)用

楊華

摘要：本文對(duì)故障樹(shù)分析法的基本情況進(jìn)行概述，對(duì)門(mén)式起重機(jī)維修中構(gòu)建故障樹(shù)結(jié)構(gòu)情況實(shí)行研究，對(duì)門(mén)式起重機(jī)維修中如何運(yùn)用故障樹(shù)分析法加以探討，旨在合理應(yīng)用并發(fā)揮出故障樹(shù)分析法的最大作用，及時(shí)發(fā)現(xiàn)門(mén)式起重機(jī)存在的故障問(wèn)題、及時(shí)維修起重機(jī)，促使起重機(jī)能安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：故障樹(shù)分析法;門(mén)式起重機(jī);維修;應(yīng)用

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展下，起重機(jī)能夠長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)、體積越來(lái)越大，這也使得起重機(jī)的工作量不斷加大，更加容易發(fā)生故障問(wèn)題。為避免引發(fā)門(mén)式起重機(jī)故障問(wèn)題，可使用故障樹(shù)分析方法處理，于明確產(chǎn)生故障的基本原因后，構(gòu)建故障樹(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，從而采用針對(duì)性措施處理起重機(jī)故障問(wèn)題。

一、故障樹(shù)分析法的基本概述

（一）故障樹(shù)分析法的主要特點(diǎn)

采取故障樹(shù)分析方法可明確問(wèn)題、簡(jiǎn)化內(nèi)容，并且層次性較強(qiáng)，能有針對(duì)性的分析對(duì)象，所以當(dāng)前被廣泛應(yīng)用在門(mén)式起重機(jī)維修中。使用故障樹(shù)結(jié)構(gòu)分析故障問(wèn)題，能以抽象思維表現(xiàn)層次、將復(fù)雜的事物簡(jiǎn)單化，同時(shí)通過(guò)故障樹(shù)結(jié)構(gòu)能夠陳列分析體系所有項(xiàng)目，然后以樹(shù)狀的結(jié)構(gòu)展示出來(lái)，故此可以確保條理的清晰性。值得一提的是，故障樹(shù)能對(duì)特定故障系統(tǒng)加以分析，逐層分析樹(shù)形的基本結(jié)構(gòu)，從而梳理系統(tǒng)中存在的故障問(wèn)題，在此之后對(duì)故障成因加以分析，有策略的處理起重機(jī)故障問(wèn)題。

（二）故障樹(shù)分析的主要原理

通過(guò)故障樹(shù)結(jié)構(gòu)分析故障時(shí)，需對(duì)分析對(duì)象加以了解、選擇事件故障樹(shù)加以定性分析、定量分析，再計(jì)算故障發(fā)生概率。如果為故障發(fā)生概率較大情況，說(shuō)明為薄弱環(huán)節(jié)需要編制相應(yīng)的處理對(duì)策。故障分析法應(yīng)用于大型機(jī)械設(shè)備中，不但能對(duì)機(jī)械系統(tǒng)安全、是否穩(wěn)定加以評(píng)估，而且能夠?qū)⑾到y(tǒng)故障、不同部件聯(lián)系起來(lái)，加強(qiáng)對(duì)故障的分析。

二、門(mén)式起重機(jī)維修中構(gòu)建故障樹(shù)結(jié)構(gòu)情況的研究

構(gòu)建故障樹(shù)結(jié)構(gòu)前，應(yīng)明確評(píng)估目標(biāo)——機(jī)械系統(tǒng)是否安全、穩(wěn)定，然后對(duì)評(píng)估目標(biāo)進(jìn)行分析，將大的評(píng)估目標(biāo)細(xì)化成不同的子目標(biāo)，比如說(shuō)：機(jī)械系統(tǒng)工作原理、系統(tǒng)部件構(gòu)成、系統(tǒng)控制等子目標(biāo)。除此之外，應(yīng)對(duì)所有的子目標(biāo)內(nèi)容加以全面分析，然后確定評(píng)估目標(biāo)、工作原理、流程圖后，找到薄弱的緩解進(jìn)行全面分析。需要注意的是，門(mén)式起重機(jī)屬于工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用頻率較高的吊裝設(shè)備，在物流運(yùn)輸中應(yīng)用效果較好，如：貨物卸載、貨物裝載。與此同時(shí)，門(mén)式起重機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而這也是門(mén)式起重機(jī)被廣泛應(yīng)用的基本原因之一[1]。門(mén)式起重機(jī)維修的過(guò)程中首先應(yīng)明確故障位置，然后編制針對(duì)性故障對(duì)策，以便更好的進(jìn)行門(mén)式起重機(jī)維修工作。所謂故障分析法，即為結(jié)合故障點(diǎn)分析的手段，將該種方法運(yùn)用于門(mén)式起重機(jī)維修中能聯(lián)系故障狀況，收集相關(guān)資料信息、技術(shù)，待確定頂事件后需明確中間事件，這時(shí)可構(gòu)建故障樹(shù)將其作為中間事件處理。門(mén)式起重機(jī)故障模式包括：（1）制動(dòng)器故障。（2）軌道主梁故障。（3）減速器故障。所以，需要聯(lián)系具體故障模式的不安全因素，確定各層事件成因后明確基本事件。建立故障樹(shù)時(shí)可借助計(jì)算機(jī)的作用處理較小的系統(tǒng)，再通過(guò)演繹方式經(jīng)故障樹(shù)頂端——下部找到項(xiàng)目事件、基本事件。最后，完成故障樹(shù)構(gòu)建工作簡(jiǎn)化故障樹(shù)，將不重要的部分清除，以此確保故障樹(shù)的內(nèi)容更加清晰、明確。

三、門(mén)式起重機(jī)維修中如何運(yùn)用故障樹(shù)分析法探討

（一）加強(qiáng)對(duì)門(mén)式起重機(jī)故障的分析

門(mén)式起重機(jī)工作環(huán)境復(fù)雜，主要表現(xiàn)在其多在鐵路貨運(yùn)、港口貨運(yùn)中工作方面。同時(shí)，門(mén)式起重機(jī)作業(yè)工況具有多樣化的特點(diǎn)，所以發(fā)生故障的原因比較同樣存在一定差異。當(dāng)前，故障樹(shù)分析方法被逐漸應(yīng)用于門(mén)式起重機(jī)維修中，應(yīng)用效果較好，站在門(mén)式起重機(jī)的角度來(lái)看其工作核心處于吊鉤位置，門(mén)式起重機(jī)吊鉤承重加大若連續(xù)作業(yè)，出現(xiàn)吊物脫鉤、貨物墜落的可能性較大，嚴(yán)重情況還會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員生命健康構(gòu)成不良影響。通過(guò)使用故障樹(shù)分析法能對(duì)起重機(jī)吊物墜落的原因進(jìn)行分析，構(gòu)建故障樹(shù)模型、確定最小徑集，認(rèn)真分析所有的子集。如此一來(lái)，利于有效計(jì)算事故原因、事故發(fā)生概率、事故概率大小等情況，避免發(fā)生重大安全事故。此外，選擇故障樹(shù)分析法能加強(qiáng)對(duì)門(mén)式起重機(jī)吊物墜落的成因分析、研究，防止發(fā)生門(mén)式起重機(jī)臂架折斷現(xiàn)象、起重機(jī)脫鉤問(wèn)題。

（二）及時(shí)診斷、維修門(mén)式起重機(jī)故障

如果門(mén)式起重機(jī)發(fā)生故障，起重機(jī)系統(tǒng)零件故障的概率會(huì)加大，日常維修過(guò)程中應(yīng)用故障樹(shù)分析法有助于及時(shí)診斷起重機(jī)故障，對(duì)起重機(jī)故障進(jìn)行維修，經(jīng)定性及定量分析計(jì)算門(mén)式起重機(jī)連續(xù)運(yùn)行故障的可能性，提高對(duì)起重機(jī)故障的重視度，除了做好日常的防范工作、保養(yǎng)工作，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)門(mén)式起重機(jī)日常維護(hù)工作。如：門(mén)式起重機(jī)集裝箱裝卸橋故障，可使用故障樹(shù)分析法診斷故障問(wèn)題，然后收集裝箱裝卸橋運(yùn)行數(shù)據(jù)，聯(lián)系相關(guān)的數(shù)據(jù)信息分析故障問(wèn)題，主要目的：明確系統(tǒng)故障根源，編制相應(yīng)的修復(fù)方法處理故障問(wèn)題，保證集裝箱裝卸橋系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、 安全。與此同時(shí)，需要將故障樹(shù)分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合，構(gòu)建門(mén)式起重機(jī)故障專家系統(tǒng)，以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)機(jī)制的方式擴(kuò)充并持續(xù)更新門(mén)式起重機(jī)專家系統(tǒng)，提高起重機(jī)故障分析的效果，為維修工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。故障樹(shù)分析法的應(yīng)用，不但能對(duì)系統(tǒng)安全評(píng)估、分析，而且能夠?qū)ο到y(tǒng)故障發(fā)生概率加以研究，在此之后結(jié)合網(wǎng)絡(luò)分析、確定系統(tǒng)薄弱的部位及失效零部件，便于為全面評(píng)估系統(tǒng)運(yùn)行提供支持。

（三）構(gòu)建門(mén)式起重機(jī)維修平臺(tái)

為更好的構(gòu)建故障樹(shù)，應(yīng)準(zhǔn)確掌握機(jī)械設(shè)備、系統(tǒng)工作原理、系統(tǒng)組成、基本元部件作用等情況，然后根據(jù)維修管理經(jīng)驗(yàn)分析邏輯圖、原理圖，以及接線圖等。需要注意的是，門(mén)式起重機(jī)屬于我國(guó)機(jī)械生產(chǎn)中常用的設(shè)備，在不同類型資源運(yùn)輸中應(yīng)用，因?yàn)槌叽巛^大所以工作量會(huì)不斷增加。如果門(mén)式起重機(jī)發(fā)生故障，建議使用故障樹(shù)分析法維修起重機(jī)，以便及時(shí)排除安全隱患。門(mén)式起重機(jī)為較大型工業(yè)設(shè)備，通過(guò)對(duì)起重機(jī)的不同部分分析、研究，發(fā)現(xiàn)其在運(yùn)轉(zhuǎn)模式、組成、零件等方面有著較大差異，而上述因素均為故障樹(shù)分析法維修過(guò)程中需要考慮的問(wèn)題。經(jīng)全面分析后考慮到具體狀況找到發(fā)生故障的原因，而在建立故障樹(shù)結(jié)構(gòu)的時(shí)候應(yīng)明確門(mén)式起重機(jī)減速、運(yùn)行電機(jī)，以及主要受力位置等方面是否存在異常。

（四）實(shí)行故障樹(shù)定性分析、定量分析

構(gòu)建門(mén)式起重機(jī)故障樹(shù)模型后實(shí)行定性分析、定量分析均非常必要，經(jīng)定性分析發(fā)現(xiàn)最小割集、定性重要程度，直接關(guān)系到所有最小割集對(duì)于系統(tǒng)、設(shè)備故障概率，定性分析得出系統(tǒng)/設(shè)備，最小割集概率的重要程度。故障樹(shù)頂事件發(fā)生的為多個(gè)基本事件，一組事件的發(fā)生會(huì)引發(fā)頂事件，這時(shí)這組事件集合則為割集，若是將割集職工的基本事件去掉則無(wú)法形成割集，即為最小割集[2]。而進(jìn)行故障樹(shù)定性分析，能結(jié)合各個(gè)邏輯門(mén)運(yùn)算獲得最終的故障樹(shù)最小割集。

結(jié)語(yǔ)：當(dāng)前，門(mén)式起重機(jī)維修中多會(huì)使用故障樹(shù)分析法，構(gòu)建門(mén)式起重機(jī)故障樹(shù)結(jié)構(gòu)后，可對(duì)起重機(jī)故障原因加以分析，客觀計(jì)算起重機(jī)故障概率，在此之后通過(guò)針對(duì)性措施處理。除此之外，應(yīng)用故障樹(shù)分析法便于確保門(mén)式起重機(jī)的運(yùn)行效果及安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]張宮野.故障樹(shù)分析法在門(mén)式起重機(jī)維修中的應(yīng)用[J].設(shè)備管理與維修， 2018，000（010）：27-28.

[2]門(mén)秀艷，胡雄，李維.The Application of Fault Tree Analysis in Reliability Analysis of Quay Crane%故障樹(shù)分析法在岸橋結(jié)構(gòu)可靠性分析中的應(yīng)用[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2018，044（003）：42-44.