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摘要：900t提梁机的研发对进一步推动我国高速铁路系统的发展具有重大的意义，是将我国高铁事业推上世界前列的最大贡献者。而作为900t提梁机系统中最脆弱的液压卷扬系统，它发生故障的频率是最高的，这严重威胁着生产的安全，存在着较大的安全隐患。为此，本文将对900t提梁机的液压卷扬系统中存在的问题利用故障树的分析方法进行分析，找出产生问题的具体原因，并试着找出解决方案。
关键词：提梁机；液压卷扬系统；故障树；问题分析
作为专用于我国铁路客运专线对预制梁和常梁体调运、存放的设备，900t提梁机不仅行走方式十分灵活，而且使用非常简便，它的研发对我国的高速铁路的施工技术与设备水平的提高是非常重要的，使我国的高铁桥梁施工技术一跃进入世界先进水平。随着我国工业的不断发展，900t提梁机液压卷扬系统被广泛应用于我国的高速铁路桥梁建设上。然而，由于提梁机液压卷扬系统自身的特殊性，使其非常容易发生故障，从而影响设备的工作的正常运行，为人们带来巨大的经济损失。因此，本文将主要对900t提梁机的液压卷扬系统的故障树进行分析与研究，找出其存在的问题，并提出解决方案。
1.故障树分析法
故障树分析法是由美国的贝尔电报公司研发出来的一种逻辑分析方法，比较适用于分析那些较为危险的工作，是安全系统工程中最主要的分析方法之一。故障树分析法作为一种能够对复杂危险的动态系统进行分析的重要工具，能够有效的帮助人们找出设备中潜在的问题与故障，对大型的复杂设备进行自动的故障诊断[1]。
故障树分析法在对设备进行分析和诊断时，一般要经过四个必要的分析步骤：首先，选择出一个科学合理的顶事件，并且确立好对这一事件的成功与失败的标准。其次，在设备的设计者、管理者与运行人员的帮助下建立一个故障树的模型，并努力收集与此相关的技术数据。第三，对所建立起来的故障树模型进行简化。第四，计算出故障树的每一个最小割集，并以此对故障树模型进行定性分析[2]。
2.建立起提梁机卷扬控制系统的故障树模型
当人们在对提梁机液压卷梁系统进行调试时发现，在提梁机提梁前，液压卷扬机的减速机制动器不能正常运行。在这种情况下，我们建立了以提梁机液压卷扬系统的马达故障为顶事件的故障树模型，试图找到提梁机液压卷扬系统中的故障原因。
经过工作人员对故障树模型的分析，人们得出的结论为，提梁机液压卷扬系统中造成顶事件出现故障的原因可能有两种情况：第一种故障原因可能为卷扬系统的马达在进入减速机制动器时的油压不足；第二种故障原因可能为减速机制动器中根本没有油进入。这两种情况都有可能造成顶事件的发生。由此，这两种可能的情况就被人们定为了故障树的一级中间事件，存在着“或”的逻辑关系[3]。
在分析出了一级中间事件之后，我们需要找出引起中间事件发生的原因。能够造成提梁机卷扬马达运行时进入减速机制动器的油不足情况发生的原因主要分为三种：即卷扬机的减压阀发生故障，或者卷扬机的管道过窄、过长，第三种可能则为电磁阀在换向后的压力不足。经过这样的逻辑分析过程后，我们能够得出只要出现这三种情况中的任何一种，都会造成进入减速机制动器的油压不足这一事件的发生，从而造成卷扬机的运行故障[4]。
通过对根本没有油加入这一情况进行同样的故障分析，我们可以得出，换向阀的换向产生故障、或单项阀安反了这两种可能的逻辑推理结论。
3.对900t提梁机的卷扬系统的故障树进行定性分析
通常的人们所说的对卷扬系统的故障数进行分析指的就是要努力找出导致顶事件发生的可能性潜在故障。并通过对故障树的最小割集进行计算，来对提梁机卷扬系统的薄弱之处进行判定，从而准确找出设备的故障。
3.1.计算最小割集及最小割集对故障树进行定性分析的原则
定义一：假设G为某些基本事件的集合，如果G中的每一个基本事件都出现了故障，这就会引发顶事件M的发生，而此时G就为故障树的一个割集，并且在G集合中所有能够符合这一定义的组合的集合成为割集。
定义二：假若G为一个割集，并且若是从割集中任意剔除一个事件之后就不再是割集，那么则称割集G为最小割集。
最小割集中所包含的基本事件的数量为此最小割集的阶数，并且阶数越低的割集，所起到的作用越重要[5]。
3.2.如何确定提梁机卷扬系统中故障树的最小割集
若故障树模型中设立的顶事件为M，并且构成顶事件M的一级中间事件为M1、M2，最后一级的中间事件为M3，使YV（v=1，2，...5）为最后一级中间事件的底事件。工作人员可以通过布尔代数对这些底事件进行计算，如果这五个底事件中的任何一个事件出现问题，都会引起顶事件的故障发生，那么我们就可以通过最小割集的定义判断出提梁机卷扬系统中的最小割集。
4.结束语
提梁机液压卷扬系统作为我国高速铁路客运专线的预制梁架桥技术中最为关键的组成部分，对确保我国高铁客运专线的安全运行具有重大意义。然而，由于提梁机的液压卷扬系统的液压元件等设备零件具有一定的特殊性，再加上我国的液压卷扬设备的故障具有一定的隐蔽性和多样性，使得对液压卷扬机设备故障的精确定位存在着较大的难度，万一液压卷扬设备发生故障将对生产安全造成巨大的威胁。鉴于故障树分析方法对复杂系统的故障诊断十分有效，因此本文利用故障树分析方法来对900t提梁机液压卷扬系统的故障进行分析，希望对提高液压卷扬系统的安全运行性能提供一定的帮助。
参考文献：
[1] 孙由啸，赵静一，陈卓如等.关于900t提梁机液压卷扬系统的几点改进建议[J].燕山大学学报（自然科学版），2007，15（8）：56-59.
[2] 王金祥，王益群，李文杰，张光翰等.铁路客运专线预制梁轮胎式提梁机与轨行式提梁机卷扬系统[J].铁道建设技术，2005，18（2）：26-31.
[3] 赵静一，王阳阳，许耀明，张守成等.TLC900型运梁车液压驱动系统与发动机功率匹配的分析与研究[J].中国机械工程，2012，17（7）：48-54.
[4] 邓飙，蒋兴伟，何雪红，李佳颖等.几种行之有效的液压系统故障诊断方法[J].机床与液压，2011，15（2）：88-94.
[5] 赵静一，谢里阳等.基于CAN总线的全液压驱动载重运输车协同控制系统设计[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2006，15（7）：76-81.
关键词：提梁机；液压卷扬系统；故障树；问题分析
作为专用于我国铁路客运专线对预制梁和常梁体调运、存放的设备，900t提梁机不仅行走方式十分灵活，而且使用非常简便，它的研发对我国的高速铁路的施工技术与设备水平的提高是非常重要的，使我国的高铁桥梁施工技术一跃进入世界先进水平。随着我国工业的不断发展，900t提梁机液压卷扬系统被广泛应用于我国的高速铁路桥梁建设上。然而，由于提梁机液压卷扬系统自身的特殊性，使其非常容易发生故障，从而影响设备的工作的正常运行，为人们带来巨大的经济损失。因此，本文将主要对900t提梁机的液压卷扬系统的故障树进行分析与研究，找出其存在的问题，并提出解决方案。
1.故障树分析法
故障树分析法是由美国的贝尔电报公司研发出来的一种逻辑分析方法，比较适用于分析那些较为危险的工作，是安全系统工程中最主要的分析方法之一。故障树分析法作为一种能够对复杂危险的动态系统进行分析的重要工具，能够有效的帮助人们找出设备中潜在的问题与故障，对大型的复杂设备进行自动的故障诊断[1]。
故障树分析法在对设备进行分析和诊断时，一般要经过四个必要的分析步骤：首先，选择出一个科学合理的顶事件，并且确立好对这一事件的成功与失败的标准。其次，在设备的设计者、管理者与运行人员的帮助下建立一个故障树的模型，并努力收集与此相关的技术数据。第三，对所建立起来的故障树模型进行简化。第四，计算出故障树的每一个最小割集，并以此对故障树模型进行定性分析[2]。
2.建立起提梁机卷扬控制系统的故障树模型
当人们在对提梁机液压卷梁系统进行调试时发现，在提梁机提梁前，液压卷扬机的减速机制动器不能正常运行。在这种情况下，我们建立了以提梁机液压卷扬系统的马达故障为顶事件的故障树模型，试图找到提梁机液压卷扬系统中的故障原因。
经过工作人员对故障树模型的分析，人们得出的结论为，提梁机液压卷扬系统中造成顶事件出现故障的原因可能有两种情况：第一种故障原因可能为卷扬系统的马达在进入减速机制动器时的油压不足；第二种故障原因可能为减速机制动器中根本没有油进入。这两种情况都有可能造成顶事件的发生。由此，这两种可能的情况就被人们定为了故障树的一级中间事件，存在着“或”的逻辑关系[3]。
在分析出了一级中间事件之后，我们需要找出引起中间事件发生的原因。能够造成提梁机卷扬马达运行时进入减速机制动器的油不足情况发生的原因主要分为三种：即卷扬机的减压阀发生故障，或者卷扬机的管道过窄、过长，第三种可能则为电磁阀在换向后的压力不足。经过这样的逻辑分析过程后，我们能够得出只要出现这三种情况中的任何一种，都会造成进入减速机制动器的油压不足这一事件的发生，从而造成卷扬机的运行故障[4]。
通过对根本没有油加入这一情况进行同样的故障分析，我们可以得出，换向阀的换向产生故障、或单项阀安反了这两种可能的逻辑推理结论。
3.对900t提梁机的卷扬系统的故障树进行定性分析
通常的人们所说的对卷扬系统的故障数进行分析指的就是要努力找出导致顶事件发生的可能性潜在故障。并通过对故障树的最小割集进行计算，来对提梁机卷扬系统的薄弱之处进行判定，从而准确找出设备的故障。
3.1.计算最小割集及最小割集对故障树进行定性分析的原则
定义一：假设G为某些基本事件的集合，如果G中的每一个基本事件都出现了故障，这就会引发顶事件M的发生，而此时G就为故障树的一个割集，并且在G集合中所有能够符合这一定义的组合的集合成为割集。
定义二：假若G为一个割集，并且若是从割集中任意剔除一个事件之后就不再是割集，那么则称割集G为最小割集。
最小割集中所包含的基本事件的数量为此最小割集的阶数，并且阶数越低的割集，所起到的作用越重要[5]。
3.2.如何确定提梁机卷扬系统中故障树的最小割集
若故障树模型中设立的顶事件为M，并且构成顶事件M的一级中间事件为M1、M2，最后一级的中间事件为M3，使YV（v=1，2，...5）为最后一级中间事件的底事件。工作人员可以通过布尔代数对这些底事件进行计算，如果这五个底事件中的任何一个事件出现问题，都会引起顶事件的故障发生，那么我们就可以通过最小割集的定义判断出提梁机卷扬系统中的最小割集。
4.结束语
提梁机液压卷扬系统作为我国高速铁路客运专线的预制梁架桥技术中最为关键的组成部分，对确保我国高铁客运专线的安全运行具有重大意义。然而，由于提梁机的液压卷扬系统的液压元件等设备零件具有一定的特殊性，再加上我国的液压卷扬设备的故障具有一定的隐蔽性和多样性，使得对液压卷扬机设备故障的精确定位存在着较大的难度，万一液压卷扬设备发生故障将对生产安全造成巨大的威胁。鉴于故障树分析方法对复杂系统的故障诊断十分有效，因此本文利用故障树分析方法来对900t提梁机液压卷扬系统的故障进行分析，希望对提高液压卷扬系统的安全运行性能提供一定的帮助。
参考文献：
[1] 孙由啸，赵静一，陈卓如等.关于900t提梁机液压卷扬系统的几点改进建议[J].燕山大学学报（自然科学版），2007，15（8）：56-59.
[2] 王金祥，王益群，李文杰，张光翰等.铁路客运专线预制梁轮胎式提梁机与轨行式提梁机卷扬系统[J].铁道建设技术，2005，18（2）：26-31.
[3] 赵静一，王阳阳，许耀明，张守成等.TLC900型运梁车液压驱动系统与发动机功率匹配的分析与研究[J].中国机械工程，2012，17（7）：48-54.
[4] 邓飙，蒋兴伟，何雪红，李佳颖等.几种行之有效的液压系统故障诊断方法[J].机床与液压，2011，15（2）：88-94.
[5] 赵静一，谢里阳等.基于CAN总线的全液压驱动载重运输车协同控制系统设计[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2006，15（7）：76-81.