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第1篇：故障樹分析范文

【關鍵詞】 故障樹分析法 飛機維修

1 故障樹分析法簡介

故障樹分析法（Fault Tree Analysis，FTA）是一種自上而下逐層展開的圖形分析方法，是通過對可能造成系統故障的硬件、軟件、環境、人為因素等進行分析，畫出邏輯框圖，也就是故障樹，再對整個系統中發生的故障事件，由總體至部分地按樹狀逐級進行細化分析，這樣能夠判明基本故障、確定故障發生的原因、故障的影響和故障發生的概率等。故障樹分析法的步驟常因分析對象、分析目的等地不同而略有區別。但一般可以按以下四個步驟進行，即；

（1）建立故障樹；

（2）建立故障樹的數學模型；

（3）故障樹的定性分析和定量分析。

故障樹分析法用機各系統的故障診斷，是因為它具有如下幾個特點：

（1）故障樹分析法可以針對某一特定的故障作層層深入的分析，用清晰的圖形直觀、形象地表述系統的內在聯系，指出部件故障與系統故障之間的邏輯關系。

（2）故障樹可以清楚地表明，系統故障與哪些部件有關系，有什么關系，以及關系的緊密程度。同時，也可以從故障樹看出元部件發生故障后，對整個系統的工作有無影響，有什么影響，有多大的影響，以及通過何種途徑產生影響。

（3）故障樹建成以后，對于沒有參與過系統設計與試制的管理與維修人員來說，是一個形象的直觀的維修指南，在實際維修應用中可以大大縮短維修人員的培訓時間，節約對維修人員的培訓費用[1]。

2 建立故障樹的方法與步驟

先選定系統中最不希望發生的故障事件作為頂事件，接下來第一步是找出直接導致該事件發生的各種可能的因素或各因素的組合，比如硬件故障、軟件故障、環境因素、人為因素等等。第二步是找出導致第一步中各因素的直接原因。按照此方法向下演繹，一直追溯到引發系統故障發生的全部原因，即分析到不需要再分析的底事件為止。然后，再把各種事件用對應的符號和適用于它們的邏輯關系的邏輯門和頂端事件相連，這樣就構成了一棵以頂事件為根，中間事件為節，底事件為葉的有若干級的倒置的故障樹。

3 故障樹分析的數學模型

故障樹是由所有底事件的“并”和“交”的邏輯關系連接構成，因此可以用結構函數作為數學工具，來建立故障樹的數學表達式，以便對故障事件作出定性分析和定量計算。為了簡化分析起見，假設分析的零部件和系統只有兩種狀態，正常或故障；且假設零部件的故障是相對獨立的。以由n個相互獨立的底事件構成的故障樹作為研究對象。

設是表示底事件的狀態變量，取值0或l，設表示頂事件的狀態變量，也取值0或1，則有如下定義：

=

=

因故障樹頂事件是系統所不希望發生的故障狀態，即=1與此狀態相對應的底事件狀態為零部件故障狀態，即=1。顯而易見，頂事件狀態完全取決于底事件，即頂事件的狀態必須是底事件狀態的函數，則有=（X）=（，，…，），稱（X）為故障樹的結構函數，它表示系統狀態的一種邏輯函數，其自變量為該系統各組成單元的狀態。

3.1 與門結構函數

如果一與門故障樹，=1，=1，…，，則其結構函數為（x）=1，表示當全部零部件都發生故障時，系統才發生故障。反之，只要其中一個=0，則（x）=0，表示只要有一個零部件不發生故障，則頂事件不發生，即系統正常。

3.2 或門結構函數

如果一個或門故障樹，=1，而其它=0，則其結構函數為（x）=1，表示當一個零部件發生故障，則系統就發生故障。反之，全部=0，則（x）=0，表示所有零部件不發生故障，則頂事件不會發生，即系統正常。

4 故障樹的定性分析和定量計算

4.1 定性分析

對故障樹定性分析的主要目的是：尋找導致與系統有關的不希望事件發生的原因和各種原因的組合，即尋找導致頂事件發生的所有故障模式。從中確定系統的最薄弱的環節，從而采取相應的措施，予以補救。比如對關鍵的零部件采取故障監測與診斷的措施就可以減少排除故障的時間。

割集是導致故障樹頂事件發生的若干底事件集合。一個割集代表了系統故障發生的一種可能性，即一種失效模式。若將割集中含底事件任意去掉一個就不成為割集，則稱此為最小割集。路集是故障樹中一些底事件的集合。若將路集中所含底事件任意去掉一個就不能稱為路集，而稱為最小路集。由于一個最小割集是包含有最少數量而又最必須的底事件的集合，而全部最小割集的完整集合則代表了給定系統的全部故障。因此，最小割集的意義在于它描述出處于故障狀態的系統中所必須排除的故障，顯示出系統中最薄弱環節。對故障樹進行定性分析的主要目的是查清系統出現某種故障有多少種可能性，從而確定系統的最小割集，以便發現系統的最薄弱環節[2]。

4.2 故障樹的定量計算

故障樹的定量計算就是利用故障樹這一邏輯圖形作為模型，計算或估計頂事件發生的概率及系統的可靠性指標，從而對系統的可靠性及其故障進行定量分析。

一般情況下，故障分布假定為指數分布，根據底事件的發生概率，按照故障樹的邏輯結構逐漸向上運算，即可計算出頂事件的發生概率。假設事件，，…，的發生概率為，，，由這些底事件組成的不同邏輯門結構及其頂事件發生的概率可按照下列公式進行計算：

（1） 與門結構事件發生概率

（2） 或門結構事件發生概率

（3） 頂事件發生概率

如果某故障樹的全部最小割集，，…，，并假設不考慮同時發生兩個或兩個以上零部件故障，各最小割集中沒有重復出現的底事件。在此前提下，頂事件發生概率為：

式中，為在t時刻第j個最小割集存在的概率；為t時刻第j個最小割集中第t個部件的故障概率；為最小割集數；為頂事件的發生概率，即系統的不可靠度。

5 故障樹分析法分析飛機故障舉例

5.1 PACK出口超溫故障分析

當PACK組件出口溫度傳感器探測到PACK的出口溫度大于 95℃時，此故障就會被激發。此故障出現時，一般只有ECAM的警告信息和ECS報告。和壓氣機超溫故障一樣，在出現此類故障時，都應該先檢查CFDS上有無相關信息，如果有，直接根據CFDS上的提供的信息進行排故。當CFDS上沒有信息時，也要檢查ECS的報告。PACK出口超溫故障會導致空調系統中區域溫度控制部分出現問題，因此出現此類故障時，必須馬上排除。下面就針對PACK出口超溫故障進行故障樹的分析[3]。

5.2 故障樹的建立

（1）頂事件。在空調系統中，PACK出口超溫故障會導致客艙或駕駛艙的溫度不能調節，飛機客艙不能進行正常的增壓，飛機駕駛艙的儀表和電子設備艙的設備得不到正常的冷卻，在故障等級中屬于危險性的故障，要求飛機設計時發生此類故障的概率為10-7每飛行小時。一旦發生此類故障，將極大地降低飛機的安全裕度，極大地加重了機組的負擔與壓力，使其無法正確完成操作，有可能引起飛機損壞或人員傷亡。建立此故障樹的邊界條件為：不考慮導線故障、環境因素和人為因素造成的故障，只考慮空調系統自身的故障。

（2）中間事件。參考A320ASM手冊21-61-00（PACK組件溫度控制）可以看出，PACK出口溫度超溫故障的觸發要使PACK出口溫度傳感器感受到95℃才會激發警告。因此，除了PACK出口溫度傳感器本身故障以外，只有可能是從防冰活門或旁通活門出來的熱引氣才會使PACK出口溫度出現超溫。

（3）底事件。根據A320的ASM手冊21-61-00可以知道，如果旁通活門位置非正常的打開，那么引起此現象的原因是旁通活門機械故障或控制它的PACK 控制器發出錯誤的控制信號。如果是防冰活門非正常打開造成，那么引起防冰活門不正常打開的原因一般有兩個，一個是防冰活門本身故障，二是控制防冰活門的氣動傳感器有故障。

5.3 定性分析

通過以上的PACK出口溫度傳感器、防冰活門機械故障、旁通活門機械故障的分析，可以得出PACK組件出口超溫的故障樹如下圖1所示。表1列出了故障樹中各符號的具體含義。

6 結語

故障樹分析法是系統可靠性研究中常用的一種分析方法。故障樹分析法是在弄清基本失效模式的基礎上，通過建立故障樹的方法，找出系統故障原因，分析系統薄弱環節，以改進原有設備，指導維修，防止事故的發生。故障樹分析法本身作為故障分析的一種行之有效的方法與飛機現有的故障監控系統相結合，可以彌補飛機內部故障監控系統無法將環境因素與人為因素計算在內的缺陷，提高維修能力，為提高航空公司的競爭力提供了強有力的技術支持。

參考文獻：

[1]虞和濟.故障診斷的基本原理.北京：冶金工業出版社，1991.

第2篇：故障樹分析范文

關鍵詞：采煤機；行走機構；故障樹；分析

一、采煤機行走機構及其故障

采煤機行走機構包括了采煤機的齒軌輪、導向滑靴和刮板輸送機的銷排等。其中導向滑靴和銷排配合，以此來確保采煤機的齒軌輪與銷排齒形的正確嚙合。在采煤工作過程中，導向滑靴承受著采煤機的重力，齒軌輪主要在采煤機與刮板輸送機之間傳遞牽引力。由于采煤機的工作環境較為復雜，齒軌輪和導向滑靴發生的故障頻率較高，進而對采煤產量有著較為嚴重的影響。其主要的故障有：齒軌輪齒面磨損、崩齒斷齒，導向滑靴的導向面磨損等。

二、采煤機行走機構故障樹模型

采煤機行走機構故障是指采煤機不能正常運行、工作。要先對引起采煤機行走機構故障的失效因子和故障模式的組和方式進行具體的分析與確定，才能進一步的創建采煤機行走機構的故障樹模型。

失效因子直接影響著采煤機行走機構故障樹建立的中間事件之間的邏輯關系，并且能借助于已有的失效因子來確定事件在導致故障發生過程中的重要度。在進一步確定失效因子后，開始建立相應的故障樹分析模型。

（1）分析邏輯關系。在建立采煤機行走機構故障樹分析模型前，相關技術人員要對采煤機系統的組成結構及其各部分之間的邏輯關系進行充分的分析與熟悉，并掌握相關的技術資料及其維修和保養的記錄。對采煤機的機械結構、環境因素以及其他潛在的影響因素進行充分的考慮，進而為故障樹模型的建立提供數據依據。（2）確定系統的頂事件。頂事件是指采煤機系統在進行采煤工作過程中最不希望發生的事件。而在采煤機行走機構的故障樹分析模型中指的是采煤機行走機構在工作過程中發生的故障事件。頂事件對采煤機行走機構的故障樹分析模型建立的后續中間事件之間的邏輯關系的確定有著重要的指導作用，因此在建立故障樹分析模型之前，相關的技術人員要對行走機構中的頂事件先進行準確的確定。（3）確定系統邊界條件。1）已經確定的中間事件必須要有準確定位。2）已經確定的底事件必須要有明確、合理的劃分范圍限定。（4）建立故障樹。在充分確立采煤機行走機構的頂事件和底事件后，即可按照相應的功能流程及其中間事件的邏輯關系來建立逐級向下的頂事件故障分析模式和相互聯系的故障樹分析模型。（5）分析、整理簡化系統。在采煤機行走機構的故障樹分析模型建立以后，相關的技術人員則可根據故障樹來對采煤機行走系統進行合理的分析、整理和簡化，并采用定性分析來尋求最小的割集。其中邊界條件的的明確是為了進一步促進底事件和系統失效因素的確定，若邊界條件缺失則可能導致某些事件在分析過程中會出現故障因素無限細分，進而導致耗時量大，且難以確定導致故障發生的因素。

三、采煤機行走機構故障樹定性分析

故障樹的定性分析其主要目的就是為了明確系統故障起因或是導致頂事件失效因子的組合方式，進而來明確采煤機行走機構中的薄弱環節。

明確頂事件發生的最小割集是對采煤機行走機構故障樹進行定性分析的首要前提。下面根據上行法對采煤機行走機構故障樹進行定性分析。要根據故障樹

自下而上的各項中間事件的邏輯關系，逐級帶入分析、整理簡化，然后再運營事件邏輯關系中的冪等律進行簡化，由吸收率運算后，則最終根據頂事件的積和解算，可知采煤機行走機構的故障樹分析最小割集為：[D1]、[D2]、[D3]、[D6]、[D8]、[D9]、

[D12]、[D13]、[D15]、[C1]、[C2]、[C3]、[C4]、[C5]、[C8]、[C13]、[C14]。

經統計得出的十七個導致頂事件發生的最小割集，都屬于第一階最小割集，其任何一個事件的發生都會導致頂事件的發生，進而導致采煤機行動機制的故障。如：零件強度的不足，進而導致采煤機行走機構的健、軸和銷的故障，進而導致行走機構的故障；齒輪表面效果不足，使得采煤機雜進行高強度工作過程中，齒輪的摩擦力增加，且相對速度加大，進而使得齒面的溫度較高，齒面油膜消失，進而導致齒輪的金屬面接觸發生相互黏結，長此以往則會導致齒輪磨損消失，進而引發采煤機行走機構的故障。

結束語：綜上所述，采煤機的行走機構是采煤機系統的重要組成部分，其故障直接影響著采煤機系統的正常運行。本文主要分析了采煤機行走機構的故障，分析確定了行走機構頂事件的失效因素，并根據失效因素、中間事件之間的邏輯關系的聯系來建立了故障樹分析模型，并對其進行了定性分析，明確了采煤機行走機構頂事件的最小割集，并借此來分析、確定采煤機行走機構的故障因素，同時也能對采煤機系統的薄弱環節進行相應的識別。最后，對采煤機行走機構進行故障樹分析，有利于輔助采煤機故障與導致故障產生因素的分析、確定，進而有利于相關的技術人員對采煤機故障進行定性分析，也便于技術人員對采煤機進行故障評價與改善。

參考文獻：

第3篇：故障樹分析范文

【關鍵詞】 可靠性 故障樹分析法 飛機起落架系統

1 概述

飛機起落架作為飛機系統的一部分，就像飛機的“腳”一樣，是飛機不可或缺的部分，它的正常工作與否直接關乎著飛機的安全性與機動性。對民用飛機而言，起落架系統一旦發生故障就有可能導致航班延誤、取消等影響正點率、飛機著陸沖出跑道和飛機中斷起飛等嚴重事故，更嚴重的可能會危及飛行安全以及機組人員與乘客生命財產安全。因此，對飛機起落架系統常見故障進行分析，提高飛機起落架系統的可靠性、安全性和有效性就具有非常重要的現實意義[1]。

2 故障樹分析法的基本理論

起落架收放系統主要用于控制起落架的收放，降低飛行阻力，由正常收放系統和應急放下系統組成。

正常收放系統為機械—電氣—液壓式控制系統。由起落架手柄組件、位置傳感器、位置作動控制組件（Position Action Control Unit，PACU）、起落架選擇閥和前起落架收放作動筒、主起落架收放作動筒、主起落架上位鎖、主起落架開鎖作動筒、前起落架開鎖作動筒等組成。進行起落架正常收放操縱時，操縱起落架手柄，手柄位置開關發出收/放指令，并將該指令傳遞給位置作動控制組件PACU，PACU將該指令信號與其它有關信號進行邏輯運算并根據運算結果控制起落架選擇閥，使起落架保持原位置或進行收/放作動。

起落架應急放下系統為機械式操縱系統。由應急放手柄、扇形輪組件、鋼索系統、應急放下選擇閥及輔助應急放液壓系統組成。當應急放下選擇閥處于正常位置狀態時，接通收放系統的供壓管路，隔離收放管路，將上鎖管路通回油。當實施應急放下操作時，拉動應急放下手柄，通過扇形輪及傳動鋼索和拉桿，將應急放下選擇閥推至應急放下工作位置，同時通過機械方式打開前起落架上位鎖和主起落架上位鎖。應急放下選擇閥截斷系統供壓油路，連通起落架收放管路，將上鎖供壓管路與蓄壓器供壓管路相連。起落架在重力作用下放下，并依靠蓄壓器的油壓將主起落架下位鎖上鎖[2]。

3 起落架收放系統的故障分析

起落架收放系統的主要的故障模式包括：起落架收起功能失效、起落架放下功能失效、起落架非指令收起和起落架非指令放下。現選取起落架放下功能失效這一典型的起落架故障模式為例，對其進行分析。

起落架放下功能失效包括左主起落架放下功能失效與右主起落架放下功能失效這兩種主要的失效模式[3]。由于左主起落架與右主起落架具有對稱關系，所以以左主起落架放下功能失效為例進行故障分析。

（1）故障類型：左主起落架放下功能失效。主要的故障現象表現為左主起落架不能放下并鎖住。

（2）故障分析：起落架收放系統分為正常收放系統與應急放下系統。當發生能使正常收放系統與應急放下系統同時失效的故障時，起落架收放系統失效。當發生只導致正常收放系統失效的故障時，應急放下系統正常工作，此時起落架收放系統正常。當發生只導致應急放下系統失效的故障時，正常收放系統正常工作，此時起落架收放系統正常。所以，致使起落架收放系統失效的情況有兩種：一是發生均使正常收放系統與應急放下系統失效的故障；二是只導致正常收放系統失效的故障與只導致應急放下系統失效的故障同時發生。因此，當以上任一種情形發生時，起落架收放系統失效，即左主起落架放下功能失效。

（3）故障原因：發生致使正常收放系統與應急放下系統均失效的故障。1）左主起落架結構子系統故障：左主起落架支柱失效、左主起落架側撐桿失效、左主起落架鎖連桿失效。2）左主起落架兩個下位鎖彈簧均失效：左主起落架前側下位鎖彈簧失效、左主起落架前側下位鎖彈簧與側撐桿接頭失效、左主起落架前側下位鎖彈簧與鎖連桿接頭失效；左主起落架后側下位鎖彈簧失效、左主起落架后側下位鎖彈簧與側撐桿接頭失效、左主起落架后側下位鎖彈簧與鎖連桿接頭失效。3）左主起落架收放子系統故障：左主起落架收放作動筒失效、左主起落架下位鎖釋放作動筒失效、左主起落架上位鎖失效。

只導致正常收放系統失效的故障或只導致應急收放下系統失效的故障。1）左主起落架正常模式不能放下故障：2號液壓系統失效、起落架收放液壓系統中的起落架收放選擇閥失效、起落架收放液壓系統中的單向閥失效、應急放選擇閥失效導致正常模式不能放下、起落架應急放選擇閥碎裂。2）左主起落架不能應急放下故障：應急系統的蓄壓器壓力供給失效、機械應急釋放系統失效、應急放選擇閥失效導致應急模式不能放下、起落架應急放選擇閥碎裂。

4 結語

在系統可靠性分析中，故障樹分析法是目前應用最為廣泛的一種分析方法。在對民用飛機系統可靠性分析里，本文結合了可靠性與故障樹分析法的應用特點，以“起落架收放系統故障”例，對其進行故障分析，得出以下結論：

飛機系統的可靠性關乎著飛機整體運行的可靠性、安全性和有效性。故障樹分析法作為應用于可靠性分析中的一種傳統方法，有著簡單、快捷的特點。通過對系統故障建立故障樹，可以快捷明了的找出導致故障的原因，確定失效的形式與故障的形成機理。又通過對故障樹中各基本底事件故障的定量分析，可以確定頂事件故障的發生概率，進而可以進一步確定系統的可靠性。

參考文獻：

[1]黃瑞祥.《可靠性工程》.1990年.

第4篇：故障樹分析范文

關鍵詞：大體積混凝土 故障樹分析 裂縫 原因控制

Risk analysis and control of large volume concrete crack based on fault tree analysis

Zhu tong

Abstract: Along with our country economy development,continuous application of mass concrete in the project, the cracks of concrete has become more and more popular, become the focus of the control object in the process of construction, but because of the reasons caused the cracks are many, is always a difficult problem in the process of construction, this paper analyses the cause of the cracks, identify key the minimum cut setand calculate the importance of the base events by using the fault tree analysis method, the factors affecting the final crack to judge the degree of key importance of the sort, the corresponding control measures are put forward.

Key words:Mass concrete FTA CrackreasonContro

中圖分類號：TU375 文獻標識碼：A

隨著社會的進步和發展，混凝土在向高強度、高性能發展的同時，混凝土的裂縫控制技術難度也大大增加。所謂大體積混凝土，國內外的定義也不盡相同，美國混凝土學會(ACI)規定[1] [7]：“ 任何就地澆筑的大體積混凝土，其尺寸之大，必須要求解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度減少開裂”。我國根據《JGJ55-2000 普通混凝土配合比設計規程》上，定義大體積混凝土為：混凝土結構物實體最小尺寸等于或大1m，或預計會因水泥水化熱引起混凝土內外溫差過大而導致裂縫的混凝土。從混凝土的定義中可知，影響大體積混凝土裂縫的主要原因是混凝土內外溫差導致的，本文運用故障樹分析法，通過實例對產生裂縫的原因分析，建立故障樹，逐層進行風險分析，從而找到產生裂縫的最主要因素。

1 故障樹分析法及特點

故障樹分析法:它是一種邏輯演繹法,以一種樹狀的圖形出現,。在故障樹分析中，對于所研究系統的各類故障狀態或不正常工作情況皆稱為故障事件。故障樹由一些基本的圖形元素(包括邏輯門符號中間事件及底事件符號等)依據一定的邏輯關系組合成整個故障樹圖形，故障樹圖形反應了各個故障樹事件之間的因果邏輯關系。

2 故障樹分析法的思路

2.1 故障樹分析法一般按照如下步驟進行[2] [3]：

(l)合理選擇頂事件是故障樹分析的關鍵

頂事件作為故障樹分析的基礎和源頭,不同的頂事件,故障樹也大不相同，對系統進行故障分析時,一般選擇對系統影響顯著的那些因素列為故障樹的頂事件。

(2)建立正確地故障樹是故障樹分析的核心

要對系統進行正確的分析，首先得對影響系統的整個因素進行分析。所以要求建樹人員必須熟悉和掌握整個系統的機理，做出接近事實的分析。

(3)故障樹的定性分析

定性分析主要是研究故障樹中所導致頂事件發生的最小割集，一般常用下行法和上行法。一般來說，一個故障樹的最小割集都不止一個，找最小割集是非常重要的，他可以使人們發現系統的最薄弱環節，以便有目標、有針對性的進行改進設計、有效提高系統可靠性水平。

在對系統進行故障分析時,需要對系統作如下假設:

1)系統和基本單元的故障狀態只取正常和失效兩種。

2)基本單元的故障事件彼此獨立。

設給定故障樹是由n個底事件組成，Xi為描述第i個底事件的狀態的布爾變量，即：

故障樹頂事件的狀態變量與底事件狀態變量的關系可用結構函數表示：

（1）

式中k表示故障樹中最小割集的數目；

(4)故障樹的定量分析

針對一個具有n個最小割集x1,x2,….xi的系統故障樹而言,根據故障樹分析的條件假設得到各個最小割集的底事件相互獨立,彼此不相交，所以該系統的故障樹頂事件發生的概率為[4]:

（2）

(5)重要度分析

在系統中一個部件或最小割集對頂事件發生的貢獻大小稱為重要度。本文主要針對實例，通過關鍵重要度的分析，確定底事件對頂事件發生的影響。

定義關鍵重要度[2]：

（3）

因為

（4）

從而有

（5）

3 實例分析

某施工單位進行基礎施工，設計坑底標高-4.210 m,開挖深度(坡高)8.52m,開挖坡度為1∶1.5,根據建設要求,現階段進行基礎底板的施工。本工程主樓基礎底板厚為1200mm,主樓所在的基礎底板屬大體積混凝土澆筑，一次混凝土澆筑量預計在900立方米左右，作為整個工程的一個難點，整個底板均作為大體積混凝土進行專項施工。

3.1建立故障樹[5][6]

由于本工程底板混凝土強度高，厚度和體積大，要降低大體積混凝土內部最高溫度和控制混凝土里表溫度差在規定限值(25℃)以內，主要對混凝土收縮、混凝土內外溫差、結構基礎變形者三個主要因素進行分析，如圖1所示。

圖1 大體積混凝土裂縫故障樹分析圖

表1 故障樹事件的符號及含義

3.2確定故障樹的最小割集

用求故障樹的最小割集可用下行法，此案例的最小割集列于下表：

步驟

1

2

3

4

5

6

7

E1 E4 X1 X1 X1 X1 X1

E2 E5 X2 X2 X2 X2 X2

E3 E2 E5 X3 X3 X3 X3

E3 E2 X4 X4 X4 X4

E3 E2 X5 X5 X5

E3 E6 X6X7 X6X7

E3 E3 X8

X9

X10

由此可知，該故障樹的最小割集為：｛X1｝｛X2｝｛X3｝｛X4｝｛X5｝｛X6X7｝｛X8｝｛X9｝｛X10｝

3.3確定關鍵重要度

由公式（1）及最小割集可知，此故障樹的結構函數為：

又根據容斥定理：

式中ck為故障樹的最小割集。

所以頂事件概率表達式為：

根據以往實際工程經驗,請相關工程人員對圖1的裂縫故障樹中底事件發生的概率進行了打分,并通過公式（5）計算關鍵最重要度，其結果如表2所示。作為試探性工作,本文采用的概率值與事件發生的可能性及嚴重程度間的對應關系是:0.01為不可能, 0.1為可能性小,0.3為可能, 0.5為可能且嚴重,0.7為相當可能且嚴重。

表2 底事件發生概率及關鍵重要度

從上表可知：關鍵重要度的大小依次為：

通過對關鍵重要度的計算，可以看出內外部的溫度（溫差）是導致大體積混凝土產生裂縫的主要原因，其次是水灰比及選用水泥的型號，因此為了防止裂縫的發生，要做好事前控制，采取措施降低混凝土的內外溫差。

4 結束語

本文通過介紹故障樹分析法的原理及實例舉證，討論逐步分析了大體積混凝土產生裂縫的主要原因，通過關鍵重要度的計算，可以看出影響因素的重要程度，這為以后的預防控制混凝土裂縫的發生具有積極意義。

故障樹的建立及底事件發生的概率都要求相關人員具有工程經驗，這樣才能真正把握產生裂縫的主要原因，并通過事前的準備，防止裂縫的產生。此外通過對混凝土覆蓋保溫、保濕材料，基礎內預埋冷卻水管，通入循環水等都可以防止裂縫的產生，也可以事后控制，比如設置后澆縫，采取二次抹面工藝等，減少表面收縮裂紋。

參考文獻：

[1] 李海濤.鐵路橋梁工程大體積混凝土裂縫的原因分析與控制措施.鐵道勘測與設計，2006(5).

[2] 郭波,龔時雨等. 項目風險管理.電子工業出版社，2006（6）.

[3] 趙冬安.基于故障樹法的地鐵施工安全風險分析.華中科技大學博士學位論文，2011(10).

[4] 龍小梅,陳龍珠.基坑工程安全的故障樹分析方法研究. 防災減災工程學報，2003(5).

[5] 楊和禮,基礎大體積混凝土裂縫的控制. 武漢大學學報(工學版)，2007(10).

第5篇：故障樹分析范文

本文主要結合西安煤機廠的MG300/730-WD型交流電牽引采煤機在具體工作過程中的故障停機問題進行細致拆解，同時配合變頻器故障變化規律進行樹模型的建設工作。將制備結果延展完全并綜合鑒定變頻器故障隱患的位置，沿著特定規則方向制定對應的檢修方案，將過程中的重點維護對象提取完全，全面提升電牽引采煤機的工作效率。

前言

MG300/730-WD型交流電牽引采煤機主要運用高壓箱結構與牽引控制設備進行組裝規劃。作為牽引控制箱體，其具體職責范圍主要集中于采煤機械行走環節之中，變頻器則安置在內部控制媒介的右側位置，其主體功能是維持整體設備的行走速度。這種控制方案全面調整了過往液壓牽引工作機理條件，穩定了操作的簡單績效水準，后期維修工作布置起來也顯得輕便許多；最主要的是提升采煤機運行的穩定效能，維持相關工序的合理經濟開發價值，整體符合現代高產綜合開發行業的界定標準。

1.變頻控制器疏導理念論述

變頻器主要借助中心整流回饋機制、逆變模塊和控制回路完善整體機組模型，同時將牽引變壓器輸出的特定電壓以及頻率交付給交流電能制備機械。該機械在工作面搭接調整環節中，因為左右牽引動作會沿著工作面波動效果產生一定程度的受力不均衡結果，嚴重時容易衍生牽引電機負載電流混亂現象。為具體穩固牽引電機在負載狀態下的績效穩定效果，技術設計人員有必要借用特定材質的平衡板進行相關調整工作布置。后期不同輸入信號利用比較裝置實現PLC媒介的灌輸，當其中某種結構電流突破既定標準之后，比較裝置會將這部分信息內容及時反饋給PLC設備之中；與此同時變頻器會針對右電機電流形態調整手段進行負載平衡效能補充。疏導過程中一旦加速活動開始延展，信號經過PLC內部并借助科學計算工具進行疊加運算和數模轉換處理，之后將制備結果傳輸到左右變頻器實現速度穩定管理。過程中如若產生任何故障問題，PLC媒介會對此類信號進行封閉，并回傳給監控中心審查，由其執行牽停工作，并將特定內容借助顯示器全面展現。借用電牽引途徑實現搭接的采煤機械是煤礦產業開放綜合管控格局的主體依靠設備，變頻裝置作為該類設備內部系統的有機組成單元，其整體結構質量的維護和完善工作將是全面歸控采煤機械合理運行狀況的必要保障。

2.電牽引采煤機變頻器故障分析與相關調節措施分析

2.1單向牽引故障

在單向牽引裝置結構中，采煤機實現左右方向調換過程中容易限制內部動力的反應頻率，但涉及具體功能和變頻效果等卻基本顯示正常。此類變頻器與功率調節媒介之間主要利用PB08插座進行連接，當機械向左行走時，有關牽引會出現停滯現象，這部分控制信號屬于不正常規劃研討項目。產生這類問題，主要是采煤機進行方向轉換過程中，機械振動產生線頭虛接故障，并影響控制信號的流暢銜接效果，造成既定方向的牽引力度不足隱患。針對此類問題，技術檢驗人員首先需要認真核對聯線正常狀態，針對產生虛接結果的線頭進行重新布置；如若端頭站在方向扭轉過程中產生按鈕卡住結果，采煤機單向牽引速度會瞬間提升，這期間需要經過按鈕裝置的重復性按壓，一直到其恢復具體節點位置之后，各類隱患問題便實現有效清除。在處理固定插座維護工作過程中，要注意控制線壓接環節中要穩定控制力度；環節中線頭壓得過緊會造成斷絲結果，釋放線頭虛接隱患能動效應。

2.2病態牽引隱患

這類現象的滋生主要是指采煤機運行環節中能夠產生牽引效應，但是機械在落實行走任務環節中，經常產生無故停機現象，而后期故障顯示精準效果也處于不定向狀態之中。針對這類故障問題進行細化分析：首先是功率平衡板結構損壞，影響信息輸出的平衡效果；再就是兩類逆變向參數形態存在差異性效果，也會滋生一系列輸出波動效應。

2.2.1工作現場的有機調整

對變頻器上逆形態的控制線與觸發信號線連接位置進行重新檢驗和插接，同時將左右逆變格式的參數進行有機調整，穩固相關結構能效的一致性潛力。在采煤環節中，采煤機自身負荷條件由于經受地質復雜問題的制約，會滋生一系列電壓波動問題，電源模塊在經受特定電壓波動效應之后會帶動保護電路的響應靈敏度，造成平衡板信號控制力度的延緩，影響工程相關牽引能效質量。此類電源模塊主要表現為易損器件問題，需要在現場提供一定數量的備用部件，一旦類似事故發生還可及時進行更換處理，借此穩固采煤機實際工作質量效益。

2.2.2相關維護經驗梳理

根據這類隱患狀況，工作人員首先需要穩定陣腳，主動向采煤機控制人員進行工作情況和故障隱患信息的查詢，同時仔細檢查特定功能參數的顯示狀態；時常記錄采煤機運行現象，維持故障范圍的有效確定力度，接著規劃從點到面的樹形分析形態；之后對具體事故實現科學處理，穩定采煤機械的長期工作績效水準。

第6篇：故障樹分析范文

【關鍵詞】故障樹；建筑；法律風險

Abstract：With the rapid development of the construction industry in our country, the law on the construction industry continuously improve, in construction enterprise happened in the legal dispute also more and more frequent, how to identify the construction enterprise construction process legal risk source establish a legal risk management system and prevention law the core issue of the disputes.For the law risk source's identity, using the fault tree, the qualitative evaluation of the legal risk source with the combination of conditional expectation triggered both subjective and objective weight, the advantages of empowerment many of the target of the analysis and evaluation, and improve the accuracy of the evaluation results. Example to prove that through the fault tree method FTA qualitative and quantitative analysis, we can be more accurate evaluation, comprehensive and detailed determine the construction enterprise legal risk source analysis to identify.

Keywords: The fault tree；Architecture；The law risk

1.引言

我國的建筑市場正在不斷的走向法制化、規范化、有序化的軌道，與之相伴的是各種各樣的相關的法律糾紛的頻繁的出現，加強建筑企業的法律風險控制并分析找出重點的源頭加以排查成為了當前的熱門話題。

故障樹模型的分析方法FTA是1961年由美國貝爾實驗室的華生(H．A．Watson)和漢塞爾(D．F．Hansl)首先提出的，并用于“民兵”導彈的發射系統控制。此后，許多人對故障樹分析的理論與應用進行了研究。目前丌A是公認的對復雜系統進行安全性、可靠性分析的一種好方法，在航空、航天、核化工等領域得到了廣泛的應用【1】。故障樹分析評價法師系統安全分析的主要方法之一，可以定性定量的對系統進行分析，它可以被用來鑒別系統中的潛在的弱點和導致出現風險的最可能因素，是一種逐步演繹分析，也可以作為一種很有價值的設計或是診斷工具[2]。

2.風險故障樹分析評價模型

2.1 故障樹FTA工作流程

故障樹FTA工作流程如圖1所示：

2.2 故障樹結構分析奇函數構造

設Xi表示底事件的狀態變量，僅取0和1兩種狀態。

Φ表示頂事件的狀態變量，也僅取0和1兩種狀態，則有：

故障樹中各基本事件對頂上事件影響程度不同。結構重要度分析是分析基本事件對頂上事件的影響程度，它是為改進系統安全性提供信息的重要手段。結構重要度判斷方法一般利用最小割集分析判斷方法。

對故障樹進行定量的計算可以通過底事件發生的概率直接求頂事件發生的概率，也可利用最小割集求頂事件發生的概率(分精確解法和近似解法)等。該文章用如下公式計算：

上式中：Xi―基本事件；qi ―基本事件發生概率。

得出頂端事件發生概率后，可用以下公式計算出底端事件關鍵重要度，底端事件關鍵重要度越大說明對頂端事件影響越大。

3.施工企業法律糾紛發生的形式及原因

3.1 施工企業法律糾紛發生的形式

通過對上海某施工企業進行實際調查，并通過訪談和調查問卷分析，得出已發生法律風險的風險源頭，并通過專家打分評價的方法對其發生概率進行了統計，如下表1所示：

3.2 法律風險故障模型建立及定性分析

施工企業法律風險故障樹模型如圖2所示：

圖2中字母所代表的含義如下：

X1：勘察、設計及施工等圖紙問題

X2：手續（單位資質、施工許可等）齊全問題

X3：社會周邊關系（拆遷、周邊關系等）處理問題

X4：合同執行問題

X5：施工過程中質量問題

X6：施工過程中安全問題

X7：施工過程中不可抗力等

X8：竣工驗收中質量糾紛

X9：竣工驗收中工期糾紛

X10：竣工驗收中費用糾紛

X11：系統風險預警機制不完善

X12：事先未考慮沒有應急預案

X13：未足夠的重視采取相應處理措施

X14：風險控制措施不當

定性分析計算，對施工法律風險進行FTA分析，首先運用布爾代數法簡化計算：

（4）

通過以上計算分析得出該故障樹的最小割集共3*4*3*4=144個，得出，該施工企業法律風險發生的潛在因素共144個。

根據式（1）、（2）、（4）可以計算出頂端事件發生的概率P(T)：

根據上面公式（3）可以計算出各底事件的關鍵重要度，如下所示：

由上計算可以得出建立施工企業法律風險機制的關鍵重要度最大，想要有效的控制施工企業的法律風險最終的的關鍵部位是建立切實可靠的風險預警機制。

4.結語

目前，對于建筑施工企業領域的法律風險控制研究的相對較少，建筑企業發生法律糾紛，不僅對自身的企業效益影響巨大，而且帶來無法估量的無形損失，該文章通過故障樹FTA法分析找出企業自身關于法律風險控制存在的不足，確定引起法律糾紛風險的關鍵部位和重點部位加以控制和預警，并對薄弱的環節進行控制和風險規避，減少施工企業法律糾紛風險的存在和威脅，對建筑施工企業有積極的作用，值得進一步的加以推廣利用。

參考文獻：

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[4]孫紅梅,高齊圣,樸營國.關于故障樹分析中幾種典型重要度的研究[J].電子產品可靠性與環境試驗,2007,4(2):39-42.

[5]Xueli Gao,Lirong Cui.Analysis for joint importance of components in a coherent system.EuropeanJournal of Operational Research,182(2007)282-299.

第7篇：故障樹分析范文

1 雷擊故障發生的原因

輸電線路在夏秋季節經常會發生雷擊事故，對輸電線路導線及絕緣產生傷害，雷擊故障發生的原因有輸電線路本體設備不合格所造成，也有外部環境因素的影響。歸納起來有以下幾點：

1）桿塔接地體電阻不合格。

2）接地通道有銹蝕，致使接地通道的接地電阻增大，泄流不暢通。

3）線路的絕緣子老化，出現低值零值絕緣子，致使絕緣下降，耐雷水平降低。

4）避雷線保護角偏大。

5）雷電過電壓時，絕緣子串風偏角過大。

6）雷擊時雷電流超過設計水平。

7）防雷措施針對性不強等多個方面的原因。

另外雷擊的發生與輸電線路導線的排列方式、桿塔高度也有密切關系。雷擊發生后，線路運行人員應即時查找故障點，分析故障的原因，判別雷擊的類型，以便于采取相應的治理措施。

2 雷擊故障類型的分析

在線路發生雷擊時應首先分析雷擊閃絡造成的原因，根據原因對雷擊閃絡的形式進行有效的判別，雷擊故障的類別有反擊和繞擊兩種形式。

1）反擊閃絡主要是由于塔頂電位升高，造成塔頂電位高于絕緣子串的耐雷水平，放電方向從塔身沿絕緣子串放電，造成單相接地故障，線路跳閘，如果是瞬時故障，重合閘成功，如果是多重雷擊可能造成永久故障。顯然反擊閃絡取決于塔頂電位和線路耐雷水平兩方面的因素。塔頂電位與哪些因素有關呢？

①塔頂電位的高低可以用下列公式來表示：Utd=βIchRch+L。

從式中分析可以得出，塔頂電位升高與桿塔的沖擊接電阻、沖擊雷電流的大小和桿塔的分流系數成正比，還與桿塔的電感及雷電流的變化率的乘積成正比。而運行單位可控項只有接地電阻，接地電阻的升高往往是反擊閃絡的主要原因。沖擊接地電阻的升高原因主要是由于接地體的銹蝕，和接地通道不暢通（接地引下線與接地體連接處有銹蝕、虛焊等現象，接地引下線與桿塔連接處的聯板不緊固，存在電氣間隙，聯板處有銹蝕，桿塔與避雷線的連接處不緊密或銹蝕等）導致接地電阻增加，這些連接處應是線路運行重點巡視的位置。

②輸電線路的耐雷水平在設計時已經確定，但在運行中，由于絕緣子串出現低值或零值，U50%減小，絕緣子串耐雷水平下降，發生雷擊。雷擊后不僅僅需要測量接地電阻，還需要對雷擊桿塔進行絕緣檢測。這一點在雷擊事故分析過程中易被忽略，而過分地強調桿塔的接地電阻的大小，產生一些困惑。在實際的工作中，有些同志會提出這個問題：在雷擊的線路上實測桿塔的接地電阻，接地電阻值不高的線路雷擊跳閘，而桿塔接地電阻值高的沒有發生雷擊跳閘，什么原因呢？分析這個問題需從雷擊的類別判斷入手，結合接地電阻的實測值以及線路的絕緣配置來進行綜合分析判斷。

2）另一形式是繞擊閃絡，它主要是雷電流繞過避雷線，直接擊在導線上所造成的絕緣閃絡。輸電線路由于地形關系往往發生繞擊，繞擊發生的機率與哪些因素有關呢？它與避雷線保護角、桿塔高度、接地電阻、輸電線路所處的地理環境以及導線的布置方式有關。

①避雷線保護角越大，繞擊的可能性越大。對于多雷區，在設計時應盡量減小避雷線保護角或采用負保護角的方式可以有效防止線路繞擊的發生。

②桿塔高度越高，輸電線路發生繞擊的概率越高。桿塔增高，雷電活動強度與機率增大，避雷線的保護范圍減小，尤其對于同塔多回線路，繞擊率明顯增大。

③桿塔接地電阻的降低可以有效預防反擊閃絡。在實際的運行中，接地電阻較小桿塔比同條線路接地電阻大的桿塔發生繞擊閃絡的機率要大，這是接地電阻越小的桿塔雷電通過越暢通，越容易引雷的緣故。

④繞擊閃絡與桿塔的結構型式有關。導線水平排列的桿塔邊相易繞擊，導線三角排列的桿塔中相易繞擊，雙回線路的中相易繞擊。對于地形來說：高山峻嶺、山坡的上山側最易發生繞擊。

3）反擊閃絡與繞擊閃絡的判別。閃絡形式的有效判別是雷擊故障分析的重點，它是制訂線路防雷措施的依據。區分雷電的繞擊和反擊，可通過現場故障表象、耐雷水平計算、雷電流的測量來進行綜合分析判斷。繞擊的發生有一些共同特點，例如故障都發生在邊相、桿塔走向為山區大跨越、導線上無明顯灼痕、被擊桿塔地線無燒損痕跡、僅有放電亮點、接地體無燒傷痕跡等。反擊一般有下列特征：多相故障一般是由直擊引起，水平排列的中相或上三角排列的上相故障一般是由雷電反擊引起。線路繞擊和反擊的特點描述參見表1。

3 雷擊故障的查巡

3.1 故障的大致判斷

1）雷擊故障發生的地點及雷電強度。線路發生故障跳閘后，首先應根據氣象條件，結合天氣預報，進行故障類型的的判別，發生故障時如聽到雷聲，應結合雷電定系統雷電活動的規律，確定雷電強度和雷電活動的位置。根據事故發生地點的天氣狀況，了解雷電活動時的風的強度，判定有無雷電過電壓時出現空氣間隙擊穿而形成單相接地故障。

2）結合繼電保護動作情況判定故障的位置及確定是單相或相間故障。

3.2 故障的查巡

第8篇：故障樹分析范文

對于數控機床來說，合理的日常維護措施，可以有效的預防和降低數控機床的故障發生幾率。

首先，針對每一臺機床的具體性能和加工對象制定操作規程建立工作、故障、維修檔案是很重要的。包括保養內容以及功能器件和元件的保養周期。

其次，在一般的工作車間的空氣中都含有油霧、灰塵甚至金屬粉末之類的污染物，一旦他們落在數控系統內的印制線路或電子器件上，很容易引起元器件之間絕緣電阻下降，甚至倒是元器件及印制線路受到損壞。所以除非是需要進行必要的調整及維修，一般情況下不允許隨便開啟柜門，更不允許在使用過程中敞開柜門。

另外，對數控系統的電網電壓要實行時時監控，一旦發現超出正常的工作電壓，就會造成系統不能正常工作，甚至會引起數控系統內部電子部件的損壞。所以配電系統在設備不具備自動檢測保護的情況下要有專人負責監視，以及盡量的改善配電系統的穩定作業。

當然很重要的一點是數控機床采用直流進給伺服驅動和直流主軸伺服驅動的，要注意將電刷從直流電動機中取出來，以免由于化學腐蝕作用，是換向器表面腐蝕，造成換向性能受損，致使整臺電動機損壞。這是非常嚴重也容易引起的故障。

2.數控機床一般的故障診斷分析

2.1檢查

在設備無法正常工作的情況下，首先要判斷故障出現的具置和產生的原因，我們可以目測故障板，仔細檢查有無由于電流過大造成的保險絲熔斷，元器件的燒焦煙熏，有無雜物斷路現象，造成板子的過流、過壓、短路。觀察阻容、半導體器件的管腳有無斷腳、虛焊等，以此可發現一些較為明顯的故障，縮小檢修范圍，判斷故障產生的原因。

2.2系統自診斷

數控系統的自診斷功能隨時監視數控系統的工作狀態。一旦發生異常情況，立即在CRT上顯示報警信息或用發光二級管指示故障的大致起因，這是維修中最有效的一種方法。近年來隨著技術的發展，興起了新的接口診斷技術，JTAG邊界掃描，該規范提供了有效地檢測引線間隔致密的電路板上零件的能力，進一步完善了系統的自我診斷能力。

2.3功能程序測試法

功能程序測試法就是將數控系統的常用功能和特殊功能用手工編程或自動變成的方法，編制成一個功能測試程序，送人數控系統，然后讓數控系統運行這個測試程序，借以檢查機床執行這些功能的準確定和可靠性，進而判斷出故障發生的可能原因。

2.4接口信號檢查

通過用可編程序控制器在線檢查機床控制系統的接回信號，并與接口手冊正確信號相對比，也可以查出相應的故障點。

2.5診斷備件替換法

隨著現代技術的發展，電路的集成規模越來越大技術也越來越復雜，按常規方法，很難把故障定位到一個很小的區域，而一旦系統發生故障，為了縮短停機時間，在沒有診斷備件的情況下可以采用相同或相容的模塊對故障模塊進行替換檢查，對于現代數控的維修，越來越多的情況采用這種方法進行診斷，然后用備件替換損壞模塊，使系統正常工作，盡最大可能縮短故障停機時間。

上述診斷方法，在實際應用時并無嚴格的界限，可能用一種方法就能排除故障，也可能需要多種方法同時進行。最主要的是根據診斷的結果間接或直接的找到問題的關鍵，或維修或替換盡快的恢復生產。3數控機床故障診斷實例

由于數控機床的驅動部分是強弱電一體的，是最容易發生問題的。因此將驅動部分作簡單介紹：驅動部分包括主軸驅動器和伺服驅動器，有電源模塊和驅動模塊兩部分組成，電源模塊是將三相交流電有變壓器升壓為高壓直流，而驅動部分實際上是個逆變換，將高壓支流轉換為三相交流，并驅動伺服電機，完成個伺服軸的運動和主軸的運轉。因此這部分最容易出故障。以CJK6136數控機床和802S數控系統的故障現象為例，主要分析一下控制電路與機械傳動接口的故障維修。

如在數控機床在加工過程中，主軸有時能回參考點有時不能。在數控操作面板上，主軸轉速顯示時有時無，主軸運轉正常。分析出現的故障原因得該機床采用變頻調速，其轉速信號是有編碼器提供，所以可排除編碼器損壞的可能，否則根本就無法傳遞轉速信號了。只能是編碼器與其連接單元出現問題。兩方面考慮，一是可能和數控系統連接的ECU連接松動，二是可能可和主軸的機械連接出現問題。由此可以著手解決問題了。首先檢查編碼器與ECU的連接。若不存在問題，就卸下編碼器檢查主傳動與編碼器的連接鍵是否脫離鍵槽，結果發現就是這個問題。修復并重新安裝就解決了問題。

數控機床故障產生的原因是多種多樣的，有機械問題、數控系統的問題、傳感元件的問題、驅動元件的問題、強電部分的問題、線路連接的問題等。在檢修過程中，要分析故障產生的可能原因和范圍，然后逐步排除，直到找出故障點，切勿盲目的亂動，否則，不但不能解決問題。還可能使故障范圍進一步擴大。總之，在面對數控機床故障和維修問題時，首先要防患于未燃，不能在數控機床出現問題后才去解決問題，要做好日常的維護工作和了解機床本身的結構和工作原理，這樣才能做到有的放矢。

參考文獻

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第9篇：故障樹分析范文

數控機床故障是指設備或系統因自身原因而喪失規定功能的現象。機床按照其結構以及特性的故障源可分為機械故障和電氣故障兩類，其中電氣故障又可細分為系統硬件故障，系統軟件故障，干擾性故障，低壓電氣設備故障，功能組件功能性故障。發生故障具有相同的規律,一般分為三個階段:初期運行階段,這個階段屬于機床的磨合階段，是故障頻發期,故障曲線呈上升趨勢,此區故障多數屬于設計制造和裝配缺陷造成的。正常運行階段,此時故障曲線趨近水平,故障率低,此區故障一般是由操作和維護不良造成的偶發事故。設備衰老階段,此階段故障率大,故障曲線上升快,主要原因是運行過久、機件老化和磨損過度造成的。要判斷是機械方面故障還是控制系統故障,其分析方法是:先檢查控制系統,看程序能否正常運行,顯示和其它功能鍵是否正常,有無報警現象等;再檢查故能部件以及電機和檢測元件,是否能正常運轉,有無間歇或抖動現象,有無定位不準等問題。如果沒有上述問題,則可初步判斷故障原因在機械方面,著重檢查傳動環節。檢查傳動環節時應使電機斷電,用手動并配合打表檢查機器。下面針對電氣數控單元故障做詳細分析。

2、數控單元故障分析

數控單元故障為常見的機床電氣故障，它可分為人機交互單元故障，供電單元故障，伺服系統故障，PLC可編程控制器單元故障，位置檢測環故障，其他故障。人機交互單元故障多為按鈕損壞或者功能失靈，指示燈損壞，導致輸入指令無法傳輸從而機床功能無法實現。通過更換按鈕或者更換操作面板即可實現快速維修。供電單元由于供電形式不同，或者由于電源波動較大，質量不穩定，或者隱藏高頻脈沖。因此要更改接地保護方式添加穩壓電源或者電抗器以及濾波器，用以減少由于電源問題=直接導致系統停機或者損壞。伺服系統故障多由于頻繁啟動或者長期運行造成的元件老化，或者由于低壓直流短路造成，也會由于瞬間超壓等原因造成。在機床運行中由于電機增益不匹配，負載過大瞬時超壓或者電機過熱卡死，也會造成系統損壞，當系統損壞時可以用替換模塊或者插板來進行故障排除。數控系統以及的低壓電器設備包括各功能部件的邏輯控制(如刀庫管理,液壓啟動等),主要由PLC實現,必須采集各控制點的狀態信息(如斷電器,伺服閥,指示燈等),它與外界繁多的各種信號源和執行元件相連接,變化頻繁,發生故障的可能性較多,故障類型較多。位置環控制多由光柵尺進行全閉環控制。這是由數控系統發出控制指令,并與位置檢測系統的反饋值相比較,進一步完成控制任務。但是光柵尺由于測量元件損壞或者進入雜質鐵屑會影響其測量，或者由于進水吹風等光柵尺或者讀數頭故障影響測量。

3、數控機床的故障診斷技術

機床診斷技術包括：數控系統自診斷，對系統中關鍵的硬件和控制軟件進行檢測。狀態診斷：在機床啟動后檢測驅動，各個電機的溫升，功率以及運行狀態。

動作診斷，在機床運動過程中檢測各個功能部件的運動狀態，判斷動作不良的部位。操作診斷，見識由于操作失誤或者程序錯誤造成的故障。點檢診斷，定期點檢液壓氣動元件以及配電柜，電主軸等功能區。

數控系統故障診斷方法包括直觀法（望聞問切）包括：問－機床的故障現象、加工狀況等看－CRT報警信息、報警指示燈、電容器等元件變形煙熏燒焦、保護器脫扣等聽－異常聲響聞－電氣元件焦糊味及其它異味摸－發熱、振動、接觸不良等。參數檢查法：參數通常是存放在RAM中，有時電池電壓不足、系統長期不通電或外部干擾都會使參數丟失或混亂，應根據故障特征，檢查和校對有關參數。隔離法：一些故障，難以區分是數控部分，還是伺服系統或機械部分造成的，常采用隔離法。同類對調法用同功能的備用板替換被懷疑有故障的模板，或將功能相同的模板或單元相互交換。功能程序測試法：將G、M、S、T、功能的全部指令編寫一些小程序，在診斷故障時運行這些程序，即可判斷功能的缺失。

數控機床故障診斷應遵循的原則包括：先外部后內部數控機床的檢修要求維修人員掌握先外部后內部的原則，由外向內逐一進行檢查排除。先機械后電氣首先檢查機械是否正常，行程開關是否靈活，氣動液壓部分是否正常等，在故障檢修之前，首先注意排除機械的故障。先靜后動維修人員本身要做到先靜后動。首先詢問機床操作人員故障發生的過程及狀態，查閱機床說明書、圖紙資料，進行分析后，才可動手查找和處理故障。

診斷常用的儀器包括儀表及工具：萬用表可測電阻、交、直流電壓，電流相序表可檢測直流驅動裝置輸入電流的相序。轉速表可測量伺服電動機的轉速，是檢查伺服調速系統的重要依據。鉗形電流表可不斷線檢測電流。測振儀是振動檢測中最常用、最基本的儀器。短路追蹤儀可檢測電氣維修中經常碰到的短路故障現象。邏輯測試筆－可測量數字電路的脈沖、電平。IC測試儀－用于數控系統集成電路元件的檢測和篩選。工具－彈頭鉤形扳手、拉錐度平鍵工具、彈性手錘、拉卸工具等。

診斷用技術資料主要包括：數控機床電氣說明書，電氣控制原理圖，電氣連接圖，參數表，PLC程序，編程手冊，數控系統安裝與維修手冊，伺服驅動系統使用說明書等。數控機床的技術資料非常重要，必須參照機床實物認真仔細地閱讀。一旦機床發生故障，在進行分析的同時查閱相關資料。

4、結語

由于機床的先進性與復雜性涉及多個技術領域，因此故障種類繁多，診斷較為困難，為了解決機床設備的故障，需要注重研究數控機床的診斷與檢測技術，保證機床長期安全平穩運行，發揮更大效益。

參考文獻

[1]吳國經主編.《數控機床床故障診斷與維修》[M].電子工業出版社出版,2005.