柴油机润滑油失效故障树分析.pdf

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1、第2期2013年4月内燃机InternalCombustionEnginesNo．2Apr．2013高鑫1，刘祥营1。石贾樱子1，成坤2j(1．第二炮兵工程大学603教研室，陕西西安710025；2．第二炮兵驻济南地区军事代表局，山东济南250031)摘要：在系统分析柴油机润滑油从储存、运输到使用过程中各环节导致失效的因素基础上，建立了以柴油机润滑油失效为顶上事件的故障树；通过对该故障树的分析，基于布尔代数法求出了故障树的最小割集并进行了结构重要度的分析，进而给出了失效检测流程并提出了失效预防措施。关键词：柴油机润滑油；失效

2、；故障树分析中图分类号：TK428文献标识码：B文章编号：1000—6494(2013)02—0058—030前言FaultTreeAnalysisofDieselEngineLubricatingOilGAOXin，LIUXiangxuan，SHIJiayingzi，CHENGKun在能源危机日益凸显的今天，柴油机由于具有燃油消耗少，燃料成本低，动力性能强，排放危害小等优势得到了越来越广泛的应用。对柴油机而言，除柴油本身的品质可以影响其动力性能以外，润滑油对其正常运转也是不可或缺的⋯，据报道，约80％的机械设备故障可归因于

3、润滑不良忙1，由此可见润滑油的地位举足轻重。然而，柴油机润滑油失效的影响因素众多，因此，有必要对柴油机润滑油从储存、运输到使用的全寿命过程进行分析，找出其失效的主要影响因素，以便采取相应的措施提高柴油机润滑油的质量可靠性和使用寿命。作为一种有效的可靠性分析方法，故障树分析方法(FaultTreeAnalysis，FvrA)能够从一个可能的事故开始，逐层逐步地找出引发事故的触发事件、直接原因、间接原因，并得到这些事故原因之问的逻辑关系。目前尚未见到故障树分析方法在柴油机润滑油失效分析方面应用的文献报道，因此我们尝试使用故障树分

4、析方法对润滑油失效进行系统分析。1失效故障树的建立故障树分析方法应用逻辑推理方法进行分析工作者简介：高鑫(1987一)，女，硕士研究生，主要研究方向为润滑油质量快速检测。收稿日期：2012—10—23作，简明形象，脉络清晰，既可做定性分析，又可做定量分析。故障树图是一种逻辑因果关系图，它根据元部件状态(基本事件)来显示系统的状态(顶上事件)。在分析柴油机润滑油储存、运输和使用环境的基础上，细致考察柴油机润滑油从储存、运输到使用过程中可能导致失效事件的各个环节，绘制柴油机润滑油失效故障树见图1，图中各符号代表的对应事件名称列于

5、表1中。2失效故障树的评定2．1最小割集确定能够引起顶上事件发生的最低限度的基本事件的集合称为最小割集。最小割集表明系统的危险性，每个最小割集都是顶上事件发生的一种可能渠道。最小割集的数目越多，系统越危险。为简化故障树的评定，可以用布尔代数法则把故障树表示成比较简单而又等效的形式。用布尔代数法则求得最小割集可以简单明了地完成定性和定量评定”1。首先列出故障树的布尔代数表达式，即从故障树的第一层输人事件开始，“或门”的输人事件用逻辑加表示，“与门”的输人事件用逻辑积表示；再用第二层输人事件代替第一层，第三层输人事件代替第二层，

6、直到故障树全体基本事件都代完为止。布尔表达式整理后得到若干个交集的并集，每第2期高鑫，等：柴油机润滑油失效故障树分析·59·图1润滑油失效故障树表1润滑油失效事件事件代号事件名称事件代号事件名称事件代号事件名称T柴油机润滑油失效B。>200℃x，。发动机及空压机活塞区产生A，污染X，运行时间超出使用寿命k发动机燃烧室里产生A：运行温度恶劣x，添加了不当种类油品X，．排气阀处产生凡保养不当x，持续运行在高负荷条件X。活塞环区产生A。外来污染物xa连续运行在高硫燃料下x，，喷油器故障A。内部污染物x。冷却水不足x，。缸套、活塞间

7、隙过大A^水分x。冷却系统内水垢过多X，。燃油系统泄露A，冷凝水x，水泵故障使冷却水循环中断x：。零件加工和组装残留物A。沙粒，污物(如灰尘、泥土)x。杂物堵塞散热器x。零件表面自身产生凡空气过滤系统故障x0散热器盖和节温器不良x，。侵蚀剥落物A，。油泥x。风扇皮带过松或断裂x，。分电器水管接VI卡子故障A。漆膜X。燃烧室积碳影响x。壶口不平整A，，氧化降解产物x。运输储存进入x，．膨胀壶盖密封不严A。燃油x。维修保养中造成x。曲轴箱通风管口处A。。金属磨屑cu，Fe，Al焊渣x。冷却系统泄露x，，加油口盖处A．，防冻液x．

8、。油箱处产生x。空气滤清器故障B．启停工况和工作温度较低x．。滤网处产生x，；空气软管故障B2<150℃x，，摇臂盖处产生B3150—250℃x，。与水接触处生成一个交集就是一个割集，然后再利用布尔代数运算定律化简，就可以求出最小割集。柴油机润滑油失效故障树包含了39个基本事件，按照布尔代