摘 要：介紹了拋丸除銹設(shè)備的工作原理和常見故障分析,，并繪制了拋丸器無鋼丸噴出的故障樹，進行了故障排查和診斷,，此方法簡便,、直觀,、實用,，取得了令人滿意的效果。

   拋丸除銹系統(tǒng),，是航標(biāo)單位進行航標(biāo)養(yǎng)護工作的重要設(shè)備之一,，擔(dān)負(fù)著浮標(biāo)外表面的除銹。作為航標(biāo)行業(yè)的專用設(shè)備,，該設(shè)備具有除銹品質(zhì)高,、環(huán)保水平高、自動化程度高,、操作方便等優(yōu)點,，在航標(biāo)養(yǎng)護行業(yè)中的作用日顯重要，目前在各個海區(qū)都有使用,。該設(shè)備若在出現(xiàn)故障后不及時修復(fù),，將直接影響到浮標(biāo)的供給，給航道安全帶來隱患,，對航海者的生命財產(chǎn)造成較大的損失,。如能對拋丸除銹設(shè)備所發(fā)生的故障及時做出準(zhǔn)確判斷，查明故障部位,，找出故障原因和排除方法,，可以大大減少維修的盲目性，提高經(jīng)濟性和安全性,。較短的維修時間和較低的維修成本,，是拋丸除銹系統(tǒng)管理者應(yīng)予以關(guān)注的。

1,、拋丸除銹設(shè)備故障的特點：

拋丸除銹設(shè)備的故障有以下特點：

（1）故障的多樣性和復(fù)雜性,；

（2）故障的隱蔽性；

（3）引起同一故障原因和同一原因引起故障的多樣性,；

（4）故障產(chǎn)生的偶然性和必然性,；

（5）故障的產(chǎn)生與使用管理情況密切相關(guān),；

（6）任一故障都會造成整個系統(tǒng)的失效。

   所以,，對于拋丸除銹系統(tǒng)的故障診斷來說,，由于診斷對象的多重特點，使得故障診斷具有了一種探索性過程的特點,，故障診斷不僅在于研究故障本身,，而更在于對故障診斷有一個系統(tǒng)的方法。

2,、故障樹分析技術(shù)簡介：

   故障樹分析技術(shù)（Fault Tree Analysis,，FTA）是系統(tǒng)可靠性研究中常用的一種重要方法，其采用邏輯的方法,，具有直觀和思路清晰的特點,，可對設(shè)備故障進行定性分析，也可進行定量分析,，體現(xiàn)了以設(shè)備故障研究的系統(tǒng)性,、準(zhǔn)確性和預(yù)測性，是對復(fù)雜動態(tài)系統(tǒng)失效形式進行可靠性分析的有效工具,。

   故障樹分析技術(shù),，是把所研究系統(tǒng)的最不希望發(fā)生的故障狀態(tài)，作為故障分析的目標(biāo), 然后找出直接導(dǎo)致這一故障發(fā)生的全部因素（包括硬件,、軟件,、環(huán)境、人為因素等）[1],，再找出造成下一級事件發(fā)生的全部直接因素, 一直追查到毋需再深究的因素為止,。通常把最不希望發(fā)生的事件，稱為頂事件,；不再深究的事件,，稱為基本事件；而介于頂事件與基本事件之間的一切事件,，稱為中間事件,，并用相應(yīng)的符號代表這些事件，再用適當(dāng)?shù)倪壿嬮T把頂事件,、中間事件和基本事件聯(lián)結(jié)成樹形圖,，即得故障樹。其表示了系統(tǒng)設(shè)備的特定事件（不希望發(fā)生事件）與各子系統(tǒng)部件的故障事件之間的邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系,。

   故障樹分析技術(shù)就是以故障樹為工具,，分析系統(tǒng)發(fā)生故障的各種原因、途徑，提出重點監(jiān)視,、有效維修和改進措施,。在故障樹設(shè)計階段，該方法可用于預(yù)測引起設(shè)備失效可能的原因組合,。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時,，應(yīng)用該方法可較快、較準(zhǔn)確地確定原因,。

3,、拋丸除銹系統(tǒng)工作原理：

   拋丸除銹系統(tǒng)主要由清理室、拋丸器,、回轉(zhuǎn)臺車,、螺旋輸送器、皮帶提升機,、地坑基礎(chǔ),、控制系統(tǒng)等部分系統(tǒng)組成，利用高速拋出鋼丸的擊打,，對燈浮標(biāo)的浮體和尾管的外表面進行表面處理,，除銹效果達到 Sa 2.5 級,。該系統(tǒng)的鋼丸循環(huán)使用,，是重要的環(huán)節(jié)，該部分利用分離裝置,、螺旋裝置,、皮帶提升機，把鋼丸不間斷地輸送給拋丸器,，拋丸器將鋼丸高速拋出擊打工件,，達到除銹效果。

4,、拋丸除銹系統(tǒng)故障樹的建立：

   建立故障樹,，是利用故障樹分析技術(shù)的關(guān)鍵。故障樹建立的完善程度和準(zhǔn)確程度,，將直接影響到進行定性分析和定量分析的準(zhǔn)確性,。

   通常采用演繹法建樹，該法是選定系統(tǒng)中不希望發(fā)生的故障事件為頂端事件,，找出直接導(dǎo)致頂端事件發(fā)生的各種可能因素或者因素組合,，逐級向下演繹，一直追溯到引起設(shè)備發(fā)生故障的全部原因,，即分析到不需要繼續(xù)分析原因的底事件為止,。然后，把各級事件用相應(yīng)的符號和適合它們之間邏輯關(guān)系的邏輯門與頂端事件相連接，就建成一棵以頂事件為根,、中間事件為節(jié),、底事件為葉的具有若干級的倒置故障樹。

圖 1 拋丸除銹系統(tǒng)拋丸器無鋼丸拋出故障樹

   現(xiàn)以拋丸除銹設(shè)備常見故障（噴丸器無鋼丸拋出）為例,，根據(jù)系統(tǒng)的工作原理,，通過邏輯分析，建立噴丸器無鋼丸拋出的故障樹模型（見圖 1）

其中：

T 為頂事件,；

A,、B、C,、D,、E、F 為中間事件,；

B,、X 為底事件。

   在該故障樹模型中,，任一底事件的發(fā)生,，都會導(dǎo)致所對應(yīng)中間事件的發(fā)生，進而導(dǎo)致頂事件的發(fā)生,。

其中：

X1：電動機故障,；

X2：皮帶傳動失效，如皮帶斷裂或打滑,；

X3：拋頭卡死,，當(dāng)有異物卡在拋頭葉片上時，會造成拋頭不能轉(zhuǎn)動,，拋丸器是電動機通過皮帶傳動的方式,，帶動拋頭旋轉(zhuǎn)而工作的系統(tǒng)；

X4：電動機過載,；

X5：電路短路,，這是由于拋丸除銹系統(tǒng)中有數(shù)個電動機工作，當(dāng)其中任何一個電動機出現(xiàn)過載或電路短路時,，均會造成整個電路因跳閘而斷電,；

X6：無鋼丸，當(dāng)系統(tǒng)中的鋼丸由于使用時間太長而造成鋼丸呈粉狀而分離出系統(tǒng),；

X7：電動機故障,；

X8：鏈條斷裂；

X9：皮帶打滑,；

X10：皮帶輪抱死,；

X11：皮帶斷裂,；

X12：托輥托架故障；

X13：送料斗全部脫落,；

X14：螺旋卡死,；

X15：電動機故障。

鋼丸不能輸送到拋丸器的原因的有兩個：

   其一,，是提升機不能正常工作,。由于提升機是電動機通過鏈條傳動帶動皮帶輪工作，皮帶上固定若干個料斗,，通過料斗把地坑基礎(chǔ)里的鋼丸提升到上面的鋼丸倉中,，當(dāng)其中任何一個環(huán)境出現(xiàn)故障時，都會造成提升機不能正常工作,；

   其二,，是輸送螺旋（4 個）不工作。其原因有螺旋被卡死或者帶動螺旋轉(zhuǎn)動的電動機出現(xiàn)故障,，其中一個螺旋與提升機共用一個電動機,。

5、故障排查及診斷：

   根據(jù)所建立的故障樹模型可知,，導(dǎo)致拋丸器無鋼丸噴出的底事件共有 15 個,，按照故障樹分析技術(shù)進行故障排查及診斷如下：

   第一步：首先通過觀察和啟動拋丸除銹系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)可正常啟動,，但在提升機部位發(fā)出異常聲響,，稍后鏈條斷裂，如此可排除拋丸器停止工作和控制電路跳閘故障,，即底事件 {X1,，X2,，X3,，X4，X5,，X6 }均可排除,，故障原因縮小在 {X7，X8,，X9,，X10，X11,，X12,，X13，X14,，X15 },。

   第二步：更換鏈條后,，啟動系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)提升機的電動機經(jīng)鏈條傳動不能帶動皮帶傳動,，在確定皮帶無斷裂打滑情況下,，經(jīng)過觀察，進一步排除底事件{ X7,，X8,，X9，X11,，X12,，X13，X15 },，故障原因得到縮小在底事件{X10,，X14}，經(jīng)過拆去螺旋的外罩,，排除了螺旋卡死,，故障原因確定是底事件 X10，經(jīng)過拆去皮帶輪外罩,，發(fā)現(xiàn)由于皮帶輪周圍鋼丸大量積壓,，且當(dāng)時正值廣州回潮季節(jié)，空氣濕度較大,，造成皮帶輪周圍的鋼丸結(jié)塊,，將皮帶輪抱死，進而導(dǎo)致一系列故障的產(chǎn)生,。

6,、結(jié)束語：

   故障樹分析法是一種邏輯性強、直觀形象的可靠性分析方法,，是工程技術(shù)人員故障分析思維的圖解,，其邏輯嚴(yán)密，表達清晰,，可讀性強,，易于掌握，是一種簡單而有效的分析方法,。通過故障樹分析過程,，可以透徹了解系統(tǒng)，找出系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié),，以便改進系統(tǒng)設(shè)計,、運行和維修，并用于培訓(xùn)和指導(dǎo)系統(tǒng)運行維護人員,。拋丸除銹系統(tǒng)其他類型故障,，可以采用同樣方法建立故障樹模型,，然后將它們進行組合建立整體故障樹，列出拋丸除銹系統(tǒng)全部故障原因,，有助于掌握拋丸除銹系統(tǒng)故障規(guī)律和特征,。故障樹分析理論，可以進一步將常規(guī)的故障診斷方法和計算機技術(shù)有機地結(jié)合起來,，形成專家系統(tǒng),，為拋丸除銹系統(tǒng)進行更有效的故障診斷。