液压系统故障树分析方法简介

1.故障树分析法的概念

故障树分析（Fault Tree Analysis）是在研究系统失效与引起失效的各种直接原因和间接原因之间的关系的基础上，建立这些事件之间的逻辑关系，从而确定系统故障原因的各种可能组合方式或其发生概率的一种可靠性、安全性分析和风险评价方法。

在设计阶段，该法可用于预测引起系统失效可能的原因组合；系统出现故障时，应用该法可较快、较准确地确定其原因。

故障树分析是将系统故障形成的原因作出由总体至局部按树状进行逐级细化的分析方法，找出故障发生的直接原因，把它们作为第2级。依次再找出导致第2级故障事件发生的直接因素作为第3级，如此逐级展开。通常把最不希望发生的典型故障称为“顶事件”，不再深入的最基本的故障事件称为“底事件”。而介于“顶事件”和“底事件”之间的故障事件称为“中间事件”。把顶事件、中间事件和底事件用适当的逻辑门自上而下逐级连接起来所构成的逻辑结构图就是某个典型故障的故障树。

故障树分析法是一种逻辑性强，直观形象的可靠性分析法。

2.故障树法的特点

故障树方法是一种系统分析方法，具有与网络分析法同样的计算精度，可以表示由人为、环境或者材料本身缺陷所带来基本失效事件相对于顶端事件的因果关系，它具有以下优点：

1）无须建立系统故障的数学模型，使用形象化且简便。

2）找出系统部件故障和人为失误对于系统故障的影响，按照逻辑关系层层深入分析，能在相对简化的条件下清楚地反映系统故障模式的内在联系，并反映出基础元件对系统故障所产生的影响。

3）找出系统中的薄弱环节，有利于消除潜在事故。

4）可对元件对于系统故障的影响作出定性和定量的评定。

2.液压系统故障树的建立

故障树是实际系统的故障组合与传递的逻辑关系的简洁而抽象的表达，故障树的建立是故障树分析法中最基本、最关键的环节。为使所建故障树尽可能完善，建树之前，应对系统及其各组成部分产生故障的原因、后果以及各种影响因素间的因果关系有清晰、透彻的了解。(www.xing528.com)

故障树的建造一般分以下几步：

1）对所研究的对象作系统分析，需要对系统的正常状态和正常事件、故障状态和故障事件进行确切的定义。

2）在判明故障的基础上，确定最不希望发生的故障为顶事件。合理确定边界条件，以确定故障树的范围。

3）画出故障树。故障树中出现的符号见表4-1。

表4-1 故障树符号

对某一系统进行建故障树，可以有多种结果。同一系统，不同的人、不同的思路，会得到不同的故障树。但在建故障树时，都必须对系统进行故障效应、故障模式和故障机理的分析，从确定顶事件开始，逐层展开进行建故障树。

液压系统、应用环境及液压故障各有特点，以下各例故障树及其在液压故障诊断中的应用在方法上也是各有特色的。将故障树与其他诊断方法结合起来，诊断效果更好。

图4-1 QTZ25塔式起重机顶升液压原理图

1—油箱 2—过滤器 3—齿轮泵 4—溢流阀 5—压力表 6—换向阀 7—节流阀 8—双向液压锁 9—液压缸