采煤机行走机构的故障树分析

陈志刚

摘 要：本文主要采用了故障树分析法来对采煤机行走机构的故障问题进行了具体的分析，并对采煤机行走的故障树进行了定性分析。

关键词：采煤机；行走机构；故障树；分析

一、采煤机行走机构及其故障

采煤机行走机构包括了采煤机的齿轨轮、导向滑靴和刮板输送机的销排等。其中导向滑靴和销排配合，以此来确保采煤机的齿轨轮与销排齿形的正确啮合。在采煤工作过程中，导向滑靴承受着采煤机的重力，齿轨轮主要在采煤机与刮板输送机之间传递牵引力。由于采煤机的工作环境较为复杂，齿轨轮和导向滑靴发生的故障频率较高，进而对采煤产量有着较为严重的影响。其主要的故障有：齿轨轮齿面磨损、崩齿断齿，导向滑靴的导向面磨损等。

二、采煤机行走机构故障树模型

采煤机行走机构故障是指采煤机不能正常运行、工作。要先对引起采煤机行走机构故障的失效因子和故障模式的组和方式进行具体的分析与确定，才能进一步的创建采煤机行走机构的故障树模型。

失效因子直接影响着采煤机行走机构故障树建立的中间事件之间的逻辑关系，并且能借助于已有的失效因子来确定事件在导致故障发生过程中的重要度。在进一步确定失效因子后，开始建立相应的故障树分析模型。

（1）分析逻辑关系。在建立采煤机行走机构故障树分析模型前，相关技术人员要对采煤机系统的组成结构及其各部分之间的逻辑关系进行充分的分析与熟悉，并掌握相关的技术资料及其维修和保养的记录。对采煤机的机械结构、环境因素以及其他潜在的影响因素进行充分的考虑，进而为故障树模型的建立提供数据依据。（2）确定系统的顶事件。顶事件是指采煤机系统在进行采煤工作过程中最不希望发生的事件。而在采煤机行走机构的故障树分析模型中指的是采煤机行走机构在工作过程中发生的故障事件。顶事件对采煤机行走机构的故障树分析模型建立的后续中间事件之间的逻辑关系的确定有着重要的指导作用，因此在建立故障树分析模型之前，相关的技术人员要对行走机构中的顶事件先进行准确的确定。（3）确定系统边界条件。1）已经确定的中间事件必须要有准确定位。2）已经确定的底事件必须要有明确、合理的划分范围限定。（4）建立故障树。在充分确立采煤机行走机构的顶事件和底事件后，即可按照相应的功能流程及其中间事件的逻辑关系来建立逐级向下的顶事件故障分析模式和相互联系的故障树分析模型。（5）分析、整理简化系统。在采煤机行走机构的故障树分析模型建立以后，相关的技术人员则可根据故障树来对采煤机行走系统进行合理的分析、整理和简化，并采用定性分析来寻求最小的割集。其中边界条件的的明确是为了进一步促进底事件和系统失效因素的确定，若边界条件缺失则可能导致某些事件在分析过程中会出现故障因素无限细分，进而导致耗时量大，且难以确定导致故障发生的因素。

三、采煤机行走机构故障树定性分析

故障树的定性分析其主要目的就是为了明确系统故障起因或是导致顶事件失效因子的组合方式，进而来明确采煤机行走机构中的薄弱环节。

明确顶事件发生的最小割集是对采煤机行走机构故障树进行定性分析的首要前提。下面根据上行法对采煤机行走机构故障树进行定性分析。要根据故障树

自下而上的各项中间事件的逻辑关系，逐级带入分析、整理简化，然后再运营事件逻辑关系中的幂等律进行简化，由吸收率运算后，则最终根据顶事件的积和解算，可知采煤机行走机构的故障树分析最小割集为：[D1]、[D2]、[D3]、[D6]、[D8]、[D9]、

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

经统计得出的十七个导致顶事件发生的最小割集，都属于第一阶最小割集，其任何一个事件的发生都会导致顶事件的发生，进而导致采煤机行动机制的故障。如：零件强度的不足，进而导致采煤机行走机构的健、轴和销的故障，进而导致行走机构的故障；齿轮表面润滑效果不足，使得采煤机杂进行高强度工作过程中，齿轮的摩擦力增加，且相对速度加大，进而使得齿面的温度较高，齿面油膜消失，进而导致齿轮的金属面接触发生相互黏结，长此以往则会导致齿轮磨损消失，进而引发采煤机行走机构的故障。

结束语：综上所述，采煤机的行走机构是采煤机系统的重要组成部分，其故障直接影响着采煤机系统的正常运行。本文主要分析了采煤机行走机构的故障，分析确定了行走机构顶事件的失效因素，并根据失效因素、中间事件之间的逻辑关系的联系来建立了故障树分析模型，并对其进行了定性分析，明确了采煤机行走机构顶事件的最小割集，并借此来分析、确定采煤机行走机构的故障因素，同时也能对采煤机系统的薄弱环节进行相应的识别。最后，对采煤机行走机构进行故障树分析，有利于辅助采煤机故障与导致故障产生因素的分析、确定，进而有利于相关的技术人员对采煤机故障进行定性分析，也便于技术人员对采煤机进行故障评价与改善。

参考文献：

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[2] 田生文，杨东伟，田华. 采煤机行走箱故障分析与研究[J]. 煤矿机械，2013，01：276-278.