基于模糊理论的数控机床液压系统故障树分析.pdf

改装与维修 R 洲n g a n d M a in fei n a n c e 基于模糊理论的数控机床液压系统故障树分析 米金华 李彦锋 李海庆 黄洪钟 电子科技大学机械 电子工程学院， 四川 成都 6 1 1 7 3 1 摘要 以某数控机床液压系统为研究对象， 针对其故障发生概率具 有模糊性和不确定性的特点 ， 将模糊理 论引入故障树分析中， 采用三角型模糊数来描述底事件发生概率。通过分析该系统故 障发生的机 理 ， 建立了该系统的模糊故障树 ， 在定性分析的基础上进行定量计算 ， 得到了基本事件的模糊重要度 这项可靠性指标 ， 为系统的可靠性评估、 故障诊断以及维修决策提供 了理论依据。 关键词 模糊故障树模糊数液压系统 中图分类号 T H1 3 7 ； T B l l 4 ． 3 文献标识码 A F a u l t t r e e a n a l y s i s f o r CNC h y d r a u l i c s y s t e m b a s e d 0 13 f u z z y t h e o r y MI J i n h u a，L I Ya n f e n g ，L I Ha i q i n g，HUANG Ho n g z h o n g S c h o o l o f Me c h a t r o n i c s E n g i n e e r i n g ， U n i v e r s i t y o f E l e c t r o n i c S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f C h i n a ，C h e n g d u 6 1 1 7 3 1 ， C HN Ab s t r a c t I n t hi s p a p e r ，f uz z y t he o r y i s i n t r o d u c e d i n t o t h e f a ul t t r e e a n a l y s i s f o r ma c hi ne h y dr a u l i c s y s t e ms t o c h a r a c t e r i z e t h e f u z z i n e s s a n d u n c e r t a i n t y o f o c e u r r e n e e p r o b a b i l i t y ．Th e t r i a n g u l a r f u z z y n u mb e r s a r e U - t i l i z e d t o q u a l i f y t h e p r o b a b i l i t y o f b a s i c e v e nt s ．Th e f uz z y f a u l t t r e e c a n b e c o n s t r u c t e d a c c o r d i n g t o f a i l - u r e mo de s o f s y s t e ms ．I n a d d i t i o n，q ua n t i t a t i v e c o mp u t i n g c a n b e p e r f o r me d ba s e d o n q ua l i t a t i v e a n a l y s i s s u bs e q u e n t l y．F u z z y i mpo rta n c e me a s u r e o f e a c h b a s i c e v e n t c a n b e f u rth e r c o mp u t e d wl l i c h c a n p r o v i d e a t he o r e t i c a l b a s i s for s y s t e m r e l i a b i l i t y a s s e s s me n t ，f a u l t di a g no s i s a n d ma i n t e n a n c e ． Ke y wor dsF u z z y F a u l t Tr e e；F uz z y Nu mb e r ；Hy d r a u l i c S y s t e m 大型 、 复杂系统存在 大量 的模 糊不确定性 问题 。 传统故障树分析 F T A 方法对系统进 行可靠性分 析 时， 通常认为部件只有正常工作和故障两种状态。但 液压系统是机 、 电、 液耦合 的复杂非线性系统 ， 故障隐 蔽性强 、 因果关系复杂 、 机理多样 ， 难 以精确判断故障 原因以及故 障程度。因此 ， 对于这种不能完全 用“ 正 常工作 ” 和“ 故障” 两种状态来 简单描述 的系统 ， 在对 其进行故障树分析时就有 必要 引入模糊理论的方法 ， 用模糊概率来描 述零部件故 障 底事件发生 以及系 统故障的概率 顶事件发生 。 1 故障树分析方法 故障树分析法是在研究系统失效与引起失效的各 种直接和间接原因关系的基础上， 建立这些事件直接 的逻辑关系， 确定系统故障原因的各种可能组合 最 小割集 ， 从而估计顶事件发生概率和底事件重要度。 国家科技重大专项项目 H 0 4 0 1 0 8 0 1 W 0 8 1 0 9 3 F T A方法是一种对复杂系统的可靠性和安全性进行分 析及风险评估 的有效方法。传统的故障树分析方法建 立在布尔代数和概率论基础之上 ， 因其成功地解决了 随机不确定性 问题 ， 故得到了广泛的应用 ‘ 。 。 2 模糊故障树分析方法 模糊 故障树分析 F u z z y F a u l t T r e e A n a l y s i s ， F F T A的开创性研究始于 T a n a k a等学者 ， 他们考虑到 故障树分析中的底事件和顶事件发生概率 的不确定性 问题 ， 采用模糊概率代替传统可靠性分析 中精确 的概 率值。F F T A既可降低 获取事件发生概率精确值 的难 度， 又能结合工程技术人员的实践经验乖 fI Y --J 断来构造 模糊数的隶属函数。其基本思想是根据模糊数学中的 扩张原理， 将系统中每个零部件发生故障 底事件 的模糊概率以梯形模糊数来描述， 模糊数的运算 乘 积运算 采用近似计算， 然后在传统重要度的基础上 ， ‘ul 。 q 定义一个函数来刻划每一底事件对顶事件发生 的贡 献 ， 从而确定底事件 的模 糊重要程度。F F F A方法 能 较为准确地描述故障事件的概率 ， 也在一定程度上允 许描 述误差 ， 因此该 方法具有较 大的灵 活性 和适 应 性 ] 。S i n g e r 对模糊故 障树分析方法作了进一步研 究 ] ， 他用 一 尺型模糊数来描述底事件发 生的概率 ， 并定义了 ， J 一 兄型模糊数的运算法则 ， 其 中乘 、 除仍用 近似的 一 尺型模糊数表示 ， 同时给出了一个工程应用 实例。 2 ． 1 三角型模糊数及其表示 本文采用三角型模糊数进行分析 ， 典型 的三角型 模糊数如图 1 所示 。 三角型模糊数 的隶属函数定义为 f 0， I 1一 l A { l 1 一 l L 0． m ．m ≤ ≤m ． m ≤ ≤m 兰 ，m ≤ m 卢 ， m m B 一 般将 三角型模糊数 记为 A[ m ， m， m十 卢 ] ， 其 A截集 A [ m a A， m 一 A] 为 个 区 间 数 ， 如 图 1所 示。 设 A、 为三角 型模 糊数 ， 图1三角 型模糊数 根据经典扩张原理 引， 对 VA∈[ 0， 1 ] ， 有下 面的扩张 运算公式 1 加法 A [ ， R ][ L ， 尺 ] [ L ， R R ] 2 2 减法 一 [ L ， R ]一[ ， R ] [ 一L ， 尺 一尺 ] 3 3 乘法 A [ ， R ][ L ， 尺 ] [ ￡ X ， R 尺 ] 4 4 除法 ／ [ L ， R ] ， [ ， 尺 ] [ A 厶 A n A ， R ] 5 2 ． 2 模糊算子 传统故障树分析中顶事件的失效概率是利用逻辑 门算子对基本事件发生的概率进行运算获得的。知道 底事件的发生概率和结构函数就可以确定系统顶事件 唯一的发生概率。而在模糊故障树分析过程中， 采用 等 ‘ u II q R 硎 _n g a n d n fe n a n c e 改装与维修 模糊数 来描述底事件发生 的概率 ，同时用模糊 门 算子代替传统的逻辑门算子 ， 从 而得到顶事件发生 的 概率模糊数 ， 。 当用三角型模糊数表示底事件发生概率时 ， 即底 事件发生概率 的截集为 [ m 一O L A， ， n ／ 3 一 A ] 6 则故障树与门结构和或门结构的模糊算子如下 1 与门结构 nF F 。 2 ⋯F [ m1 一 O ／ 1 1 A， ， n I ／ 3 1 一 ／ 3 l A] [ ， n 2 一 2 0 c 2 A， m2 2 - ／ 3 2 A] ⋯[ m 一 0 c 0 c A， m ／ 3 一 A J H[ m 一 A ] ， 兀[ m A ] } 7 2 或 门结构 F 1 一 H ． I F [ 1 ， 1 ] 一 H { [ 1 ， 1 ] 一[ m 一 O r A， m ／ 3 ／ 3 A] } { 1 一 兀[ 1 一 m 一 一 ／i ] ， 1 ～ 兀[ 1 一 m ／ 3 A] } 8 3 某数控机床液压系统故障树建模实例分析 3 ． 1系统概述 某横梁移动龙门加工 中心采用液压系统来驱动铣 头以及 c ， D轴的动作进行五面体加工。该系统包括 4 个基本回路 平衡 回路 、 主轴松刀油路 、 万能铣头 C轴 夹紧与放松 油路及万能铣 头 D轴 夹紧与放松油 路。 分别实现平衡滑枕 、 主轴松拉刀 、 双摆铣头 C轴及 D 轴 的夹 紧 与放 松 功 能 。 系 统 由1 个 N2 ． 2 k W， 凡 I 4 5 0 r ／ rai n的电动机驱动 Q8 L ／ rai n的定量泵 同时 对这4个回路提供压力和流量。建模过程中假设系统 及所有零部件只有两种状态 ， 即故障和正常工作 ； 各个 零部件之间的故障是相互独立的； 蓄能器除了作为辅 助能源外 ， 还起着补偿泄露 ， 保持恒压 ， 作紧急动力源 的作用和功能 ， 因此在整个 系统 中我们把它作为 串联 元件来处理 。取 4支路 中较典型 的万能铣头 C轴夹 紧与放松油路进行建模 。 3 ． 2 C轴夹紧与放松回路故障树建模 C 轴夹紧与放松回路由过滤器j 1 、 电动机 r 、 液压 泵 P 、 过滤器j 2 、 截止阀 k l 以及压力计 n l 组成供油系 统。电动机启动， 供油系统为 c轴分支油路供油， 双 电控换向阀e 2 左位 2 T 得电， 油液依次经过减压阀 维修 R e1] n g a n d i fe n Q n ce 表 1 c轴夹紧与放松油路事件列表及编号 代号 事件 代号 事件 代号 事件 代 号 事件 c轴 无 法完 成 夹 紧 与放 l 液压泵内泄严重 X 1 5 泄漏严重 3 6 液位开关 b 1 故障 松动作 l 供油油压不足 Mz 2 泵不出油 X l 6 阀芯换 向后流量不足 X 3 7 通 电后 电动机不转 电动机联 轴 器 同 轴或 M 2 截止阀 k 4故障 ， 泄压 M2 3 出油量小 1 7 泄漏 x 3 8 松动 M3 溢流阀 | 2故 障 肘2 4 主阀芯不运动 1 8 节流 阀节流 口堵塞 x 3 9 泵轴油封损坏 M4 C轴油路故障 M2 5 控制压力过低 l 9 单 向阀故障 X 4 0 中心弹簧损坏 M5 液压缸 h 3故障 M2 6 缸内泄严重 3f 2 0 密封性不好 X 4 1 转 向错误 单 向阀 c l卡死在 开 口位 M6 蓄能系统无法蓄能 M2 7 缸内进入空气 x 2 1 x 4 2 吸油管堵塞 置 肼 液压泵 P输入油量不足 1 滤油器 j 2堵塞 2 2 减压 阀输 出压力不足 X 4 3 b 3失灵 ， 电动机尤动作 a 2故障 油液 无法 正常 通 8 液压泵 P出油量不足 X 2 X 2 3 单 向阀卡死 X 4 4 吸入空气 过 油温过 高， 粘 度低 ， 内泄 c 1 锥 面与 阀座 接触 不均 M 9 减压阀 f 2输 出压力不足 X 3 X 2 4 X 4 5 内部零件磨损或破损 增加 匀 电磁 阀 e 2故 障 ， 油路 不 滤油器 j 1损 坏或 出 口被 l 0 X 4 X 2 5 控制压力过低 X 4 6 油粘度高 、 叶片 死 畅 阻塞 肼l l 双单向节流阀 d 2故障 Z 5 密封不 良、 泄漏严 重 X 2 6 单 向阀 c 2卡死 X 4 7 电磁铁故障 c 2锥 面与 阀座接 触 不均 MJ 2 单向减压阀 g 】 故障 6 卡死在最大开口位置 36 2 7 X 4 8 主阎芯卡死 匀 l 3 液控单向阀 c 1 故障 X 7 主阀芯在开启位置卡死 X 2 8 活塞杆拉毛别劲 X 4 9 复位弹簧折断 液压 缸 活 塞 杆 运 动 “ 别 M l 4 液控单向阀 c 2故障 X 8 调压弹簧折 断 X 2 9 X 5 0 电磁阀 e 1 故 障 劲” 主阀 芯磨 损 、 密 闭性 差 、 Ml 5 活塞杆无动作或慢速 X 9 X 3 0 密封件质量不好 X 5 l 双单 向节流阀 d 1故障 泄漏 Mj 6 液压缸爬行 1 0 管道及接头泄露 1 油温过高 、 粘度低 X 5 2 活塞杆松脱 油箱 q损坏 ， 密封不严 外 l 7 外泄漏 X 3 2 活塞杆拉伤 X 5 3 密封件损坏严 泄 主阀芯 卡死 在小 开 口位 M l 8 蓄能器 m 2故障 l 2 X 3 3 充气压力充不起来 X 5 4 泵吸入空气 置 主阀芯 阻尼孔 堵塞 ， 突然 M l 9 油量不足 1 3 x 3 4 蓄能器不供油 X 5 5 油液 中混入空 泄压 M2 0 电动机 r 故障 1 4 先 导阀弹簧故 障 X 3 5 供油不足 X 5 6 缸 内部形成负 f 2 、 双单向节流 阀 d 2右位 、 液控单 向阀 c 2进入液压缸 h 3右腔 ， 推动活塞杆左移 ； 同时油液经换 向阀 e 1和双 单 向节流阀 d l 控制液控单 向阀 c l实现双通 ， 缸 h 3左 腔油液经过缸 h 2 、 液控单向阀 c 1 、 单向减压阀 g 1 、 双单 向节流阀 d 2回到油箱 ， 整个过程 实现 了 C轴的夹紧 动作。当 e 2右位 3 T 得 电， 油液经过 I 2 、 e 2 、 d 2 、 g l 、 c 1 、 h 2 最后进入液压缸 h 3左腔， 推动杆向右动作， 实 现 c轴放松动作。系统工作原理如图2 所示。 取“ c轴无法完成夹紧与放松动作” 为顶事件， 根 据故障树的建树规则， 自上而下对系统的故障模式进 行逐层分析。导致顶事件“ c轴无法完成夹紧与放松 动作” 的原因事件有供油油压不足、 滤油器堵塞、 分支 油路故障、 液压缸 h 3故障以及蓄能系统无法蓄能等。 再往下依次是各个液压元件的故障模式以及液压元件 所包含零部件 的故障模式 。分析得到 c轴放松与 夹紧油路的故障模式列表及编号如表 1 所示。 以“ C轴无法完成夹 紧与放 松动作 ” 为顶事 件建 立的故障树如图 3所示 ， 其 中 、 和 子树如图 4 ～ 6所示 。 。 3 ． 3 故障树简化模型 通过查阅机械设计手册及相关文献资料 ， 我们能 够获得液压元件的失效数据， 因此在对上述故障树模 型进行定性分析和定量计算之前， 有必要纣其进行合 理的简化和变形。经过简化后的故障事件列表及新编 号见表2 所示， 简化后的故障树如图7 所示。 3 ． 4 定性分析 故障树定性分析的目的在于寻找影响系统出现某 种故障 顶事件发生 的原因事件及原因事件的组合 ， LU ； I ’平 弗 删 表 2 C轴简化后故障事件列表及编号 R 删n ga n d n f e n a n c e改装与维修 代号 事件 代号 事件 代 号 事件 r， C轴无法完成夹 紧与放松动作 5 液压缸 } I 2故障 l 3 减 压阀 输出压力不足 t 供油油压 不足 X 6 蓄能器 m 2故障 1 4 阀 e 2故障 ， 油路不 畅 M2 分支油路 2故障 X 7 液压泵 P故障 1 5 双单 向节流 阀 d 2故障 油量不足 铂 q损坏密封不严 ， 外泄 l 6 单 向减压 阀 g 1故障 1 滤油器 j 2堵塞 X 9 电动机 r 故障 1 7 液控单 向阀 c 1 故障 X 2 单向阀a 2 故障 l 0 b 2 失灵， r 无动作 X 1 8 液控单向阀 c 2 故障 截止 阀 k 4故障 ， 泄压 1 1 油温高 ， 粘度低 X I 9 管道及接头泄露 X 4 溢流 阀 i 2泄压严重 l 2 滤 j l损坏或出 r l 被阻塞 X 2 0 b 1故障 ， 无法显示 液位 h3 图2 液压系统工作原理图 图3 “ c 轴无法完成夹紧与放松动作”故障 即找出导致顶事件发生的所有故 障模式集合 ， 并定性 地识别系统的薄弱环节， 同时也为故障树定量分析 顶事件发生概率、 底事件重要度 打下基础。割集是 指故障树中某些底事件 的集合 ， 当这些底事件同时发 生时顶事件必然发生 。最小割集是导致顶事件发生的 必要而充分的底事件集合。欲保证系统安全可靠， 就 1 等 ． z u l 牛 帚 4 朋 图4 M4 子树 必须防止所有最小 割集发 生。求最小割集 的方法很 多 ， 常用 的有 下行 法与上 行法两种。下行法是根据 故障树 的实际结 构 ， 由顶 事件开始， 自上而下地逐 级进行 列表 置换 ， 找 出割 集 ； 上 行法 是 自下而 上地 △ △ △ ‘ 求顶事件与底事件的逻辑关系式的方法。 图6 M8 子树 本文采用下行法 F u s s e l l V e s e l y 法 求最小割集， 按步骤从上到下逐层分析 1 顶事件 7 1 下面或门连 接8 个事件， 引出8 个割集； 2 M 下或门连接 7个事 件， 引出7个割集； 3 下或门连接7 个事件， 引出7 改装与维修 R e litlin g a n d n fe n a n c e 表 3 下行法求 C轴 放松夹紧回路最小割集 l M J M2 2 3 4 5 6 1 7 8 9 1 0 I 1 1 2 2 2 3 4 5 ％ l 7 8 X 9 X I O l 】XI2 M3 X I 3 XI4 X I 5 X I 6 1 7 l 8 t 9 2 3 4 5 6 I 7 8 X9 Xl O 1 l 1 2 3 7 X2 0 X1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 X2 X 3 X4 9 5 X6 图7 “ c 轴夹紧与放松回路”简化故障树 个割集； 4 M 3 下与门连接 2个事件， 引出 1 个割集。 用下行法求 c轴放松夹紧回路最小割集的列式见表 3。 在表 3中有 2 0个割集 ， 由于割集 ， X 2 。 被割集 吸收， 因此， 该回路最终有 1 9个最1 ] , - lj 集 { X ． } ， { X } ， ⋯ ， { } 。 3 ． 5 定 量 分析 故障树定量分析的任务是利用故障树作为计算模 型， 在已知底事件发生概率的条件下， 求顶事件 即系 统失效 的发生概率 ， 从而对系统的可靠性 、 安全性及 风险做出评估 。常用方法是展开故障树 的结构 函数 ， 在定性分析求出最小割集的基础上 ， 化相交集合为不 相交 ； 再经展开吸收得到不交型积之和表达式 ， 据此 即 可求出顶事件的发生概率。 由相 关 文献 可查得 液 压 元件 百 万小 时 失效 概 率 ； 。由于原始数据偏差过大， 故取其平均值进行计 算 。取时间 t 3 0 0 0 h ， 再对其取 1 0 ％ 的偏差作为上 下限进行计算 ， 所得“ C轴夹紧与放松油路” 简化故 障 树中各个底事件的模糊失效概率值如表4所示。 没底事件发生的模糊概率为 ， 由于各个最小割 集不相交， 则由式 8 得到顶事件发生的模糊概率为 l 9 F 1 一 兀 1 一 F l l l 9 [ 1 ， 1 ] 一l - I{ [ 1 ， 1 ] ～[ m 一 o ／ i A， m 卢 一 ￡ l A ] } l 9 1 9 { 1 一 兀[ 1 一 m 一 一 o ／ iA] ， 1 一 I _I [ 1 一 m J8 ，A] } 9 表 4 底事件模糊失效概率 3 0 0 0 h 事件代号 、 E 1 0 ． 0 0 0 9 0 0 0． 0 0 0 0 9 0 2 O ． O1 5 0 0 0 0 ． 0 0l 5 0 0 0 ． 0 2 5 5 0 0 0 ． 0 0 2 5 5 0 X 4 0 ． 0 1 7 1 0 0 0． 0 01 7 1 O X 5 O ． o 0 O 0 2 4 0． o o 0 0 02 X 6 0 ． O 21 6 0 0 0 ． 0 0 2 1 6 O ’ 0 ． 0 4 0 5 0 0 0 ． 0 0 4 0 5 0 X 8 0 ． 0 0 4 5 0 0 0 ． 0 0 0 4 5 0 X 9 0． 0 0 0 9 0 0 0 ． 0 0 0 0 9 0 l 0 0 ． 0 0 0 1 5 0 0 ． 0 0 0 1 5 l 1 0 ． 0 0 0 3 9 0 0 ． 0 0 0 0 3 9 1 2 0 ． 0 0 0 9 0 0 0 ． 0 0 0 0 9 0 1 3 O． 0 0 6 4 2 0 0 ． 0 0 0 6 4 2 I 4 0 ． 0 3 3 0 o O 0 ． 00 3 3 0 0 X 1 5 0 ． 0 3 5 4 0 0 0 ． 00 3 5 4 0 l 6 0． O1 8 0 0 0 0 ． 0 01 8 0 0 1 7 O． O1 7 7 9 0 0 ． O 01 7 7 9 I 8 O． 01 5 0 0 0 O ． O 1 5 0 0 19 0 ． 0 o o 0 9 0 0 ． 0 0 0 0 9 代入各个底事件数据 ， 顶事件发生概 率计算结果 如下 当 A 0时 ， [ 0 ． 2 0 5 9， 0 ． 2 4 6 1 ] 当 A 0 ． 5时 ， [ 0 ． 2 1 6 1 ， 0 ． 2 3 6 2 ] 从可靠性的角度来看 ， 零部件在系统 中的重要性 不仅依赖于其结构 ， 还依赖于部件本身的可靠度。其 中 ， 底事件的模糊概率重要度定义为 而 ， 1 ， 2 ， ⋯， n 1 0 O pi 式中， h p h p ， P ， ⋯， P 为顶事件模糊故障函数； P i 为第 个底事件 ， 发生的模糊概率。在本文中， 为 了分析方便 ， 仅 以三角型模糊数所 描述 的底事件发生 故障的概率为对象来分析底事件的模糊慨率重要度。 由于所建故障树全部由或门组成， 故有 a P 1 一 兀 1 - F ’ ￡uI’平 _删 [ 1 ， 1 ] - n { [ 1 ， 1 ] 一 [ m O r A， m ／ 3 ／ 3 A] } { 1 一 目[ 1 一 一 o ti A ] 1 H[ 1 一m ／3 ／ 3 A] } 1 1 [ ～ A， 一 A ] 1 2 由以上两式得到最终表达式如下 1 9 兀 { i 1 一 一 ， n 一 一o ／ i A ] ， [ 1一 ， n 卢 A] 1 3 当 A 0时 ， 代人各个底事件数据得到模糊概率重 要度计算结果如下 I h 1 [ 0 ． 7 6 4 5 ， 0 ． 7 8 4 5 ] ， 2 [ 0 ． 7 7 6 0， 0 ． 7 9 5 2 ] 厶 3 [ 0 ． 7 8 4 8 ， 0 ． 8 0 3 3 ] ， 4 [ 0 ． 7 7 7 7， 0 ． 7 9 6 8 ] ， 5 [ 0 ． 7 6 3 8， 0 ． 7 8 3 9 ] I h 6 [ 0 ． 7 8 1 5 ， 0 ． 8 0 0 3 ] ， h 7 [ 0 ． 7 9 7 7 ， 0 ． 8 1 5 2 ] 8 [ 0 ． 7 6 7 4 ， 0 ． 7 8 7 2 ] l h 9 [ 0 ． 7 6 4 5 ， 0 ． 7 8 4 5 ] ， 1 0 [ 0 ． 7 6 3 9 ， 0 ． 7 8 4 0 ] I h 1 1 [ 0 ． 7 6 4 1 ， 0 ． 7 8 4 2 ] 厶 1 2 [ 0 ． 7 6 4 5 ， 0 ． 7 8 4 5 ] 厶 1 3 [ 0 ． 7 6 8 9 ， 0 ． 7 8 8 7 ] ， 1 4 [ 0 ． 7 9 1 2 ， 0 ． 8 0 9 2 ] ， 1 5 [ 0 ． 7 9 3 2 ， 0 ． 8 1 1 1 ] 1 6 [ 0 ． 7 7 8 5， 0 ． 7 9 7 5 ] 1 7 [ 0 ． 7 7 8 3 ， 0 ． 7 9 7 3 ] 1 8 [ 0 ． 7 7 6 0， 0 ． 7 9 5 2 ] 1 9 [ 0 ． 7 6 3 8 ， 0 ． 7 8 3 9 ] 对以上重要度进行排序 ， 最后得到该 回路所有底 事件的模糊概率重要度排序结果为 7 ≥ ， 1 5 ≥I h 1 4 ≥ l h 3 ≥l h 6 ≥ ， h 1 6 ≥ ， h 1 7 ≥ l h 4≥， h 2 ≥ ， h 1 8 ≥ 厶 1 3 ≥ 8 ≥， h 1 ≥ I h 9 ≥ 1 2 ≥ I I q R eIiIlin g a n d i fe n a n C e 改装与维修 l h 1 1 ≥ ， 1 0 ≥ l h 1 9 ≥l h 5 4 结语 该数控机床液压 系统可以归类 于串联系统 ， 故障 树几乎都是 由或 门组成 的， 单一底事件的发生一般会 导致顶事件的发生。某事件概率重要度越大说明该事 件对顶事件发生的影响越大； 比较上述液压系统故障 基本事件模糊概率重要度 ， 系统失效的关键事件是液 压泵故障 ， 、 双单 向节流阀故 障 、 换向阀故 障 等 ， 这些事件 中任一事件的发生都可能使得系统 失效 ， 即 c轴无法完成 夹紧放 松动作 ， 从而导致整 台 加工 中心无法完成预定功能。按照概率重要度的大小 进行系统检测 ， 可为系统维修与诊断提供合理指导。 由于故障树分析方法直观地把系统 的故障与其成 因形象地表现出来 ， 并具有很强的灵活性 ， 在设备维修 中发挥重要 的作用。模糊故障树诊断方法借鉴故障树 化简方便 、 定位可靠的特点 ， 利用模糊理论在处理事件 上的优点 ， 克服了一般系统故 障诊断模式 中定位不准 或误诊的问题。该方法将现场和少量实验数据与工程 技术人员的经验结合起来 ， 因此在可靠性工程上具有 广泛的应用前景 。 参考文 献 [ 1 ] 曹晋华 ，程 侃． 可 靠性 数 学 引 论 [ M] ． 北 京 高 等 教育 出版 社 ， 2 0 0 6 ． [ 2 ] 芮延 年 ， 傅 戈雁 ． 现代 可靠 性 设计 [ M] ． 北 京 国防工 业 出版 社 ， 2 0 0 7 ． [ 3 ] T A N A K A H，F A N L T ，L A I F S ，e t a 1 ．F a u l t t r e e a n a l y s i s b y f u z z y p r o b a b i l i t y [ J ] ．I E E E T r a n s a c t i o n s o n R e l i a b i l i t y ， 1 9 8 3 ， 3 2 4 5 3 4 5 7 ． [ 4 ] H u a n g H Z ，T o n g X，Z u o M J ．P o s b i s t f a u l t t r e e a n a l y s i s o f c o h e r e n t s y s t e ms [ J ] ．R e l i a b i l i t y E n g i n e e r i n g a n d S y s t e m S a f e t y ， 2 0 0 4， 8 4 2 1 4l 一1 4 8． [ 5 ] 李瑰贤， 于广滨， 马良．基于模糊故障树直升机起落架液压系统的 故障诊断方法研究[ J ] ．机床与液压 ， 2 0 0 7 ， 3 5 5 2 1 4 2 1 9 ． [ 6 ] 李彦锋 ，杜丽 ，肖宁聪 ，等．汽车驱动桥 系统模 糊故障树分析研究 [ J ] ．西安交通大学学报 ， 2 0 0 9 ， 4 3 7 1 1 0 1 1 4 ． [ 7 ] S I N G E R D ．A f u z z y s e t a p p r o a c h t o f a u l t t r e e a n d r e l i a b il i t y a n a l y s i s [ J ] ．F u z z y S e t s a n d S y s t e ms ， 1 9 9 0， 3 4 2 1 4 5 1 5 5 ． [ 8 ] Z A D EH L A ．F u z z y s e t s a s a b a s i s f o r a t h e o r y o f p o s s i b i l i t y [ J ] ．F u z z y s e t s a n d S y s t e m s ，1 9 7 8 ，1 1 3 2 8 ． [ 9 ] 成大先．机械设计手册 [ M] ．北京 化学工业出版社 ， 2 0 0 4 ． [ 1 0] 液压系统 常见故 障的诊断及 消除方法 [ E B ／ O L] ． [ 2 0 1 0 1 2 1 6 ] ． h t t p ／ ／w w． y e y a ． c o m／ n e w _v i e w． a s p i d2 3 1 2 编辑余捷 收稿 日期 2 0 1 0 1 2 1 6 文章编号 1 1 0 4 3 7 如果您想发表对本文的看法， 请将文章编号填入读者意见调查表中 的相应位置。 Ⅱ ～ n 而