【正文】 ~38] 故障部位分析本課題應(yīng)用FMEA可靠性分析方法對(duì)開(kāi)式壓力機(jī)發(fā)生的155次故障進(jìn)行分析。查清整機(jī)各故障部位、故障模式及故障原因的比率，從整體上掌握該系列壓力機(jī)的故障發(fā)生情況；找出對(duì)整機(jī)可靠性影響較大的故障模式；對(duì)發(fā)生故障頻繁的子系統(tǒng)深入進(jìn)行故障模式及原因分析，探尋可靠性改進(jìn)設(shè)計(jì)的方向。本課題所研究的壓力機(jī)故障部位發(fā)生情況如表，各個(gè)故障部位所占比重頻率直方如圖。有如下表和圖可以分析出各個(gè)故障部位所發(fā)生故障的次數(shù)，直接的表明了各個(gè)故障部位的可靠性的好壞，如果能盡量減少每個(gè)部位的故障發(fā)生次數(shù)，壓力機(jī)整機(jī)的可靠性自然就會(huì)提高。部位代碼機(jī)床部位故障次數(shù)故障頻率V電氣與控制36 G氣動(dòng)系統(tǒng)30 S傳動(dòng)系統(tǒng)19 L潤(rùn)滑系統(tǒng)17 MP平衡缸14 C沖壓系統(tǒng)14 SL離合器13 D電機(jī)11 M機(jī)身1 機(jī)床故障部位直方圖機(jī)床故障部位餅形圖壓力機(jī)的離合器、電機(jī)屬于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，%。由壓力機(jī)故障頻率表和頻率圖可以看出此系列壓力機(jī)的故障多發(fā)部位為電氣系統(tǒng)（%）、傳動(dòng)系統(tǒng)（%）、氣動(dòng)系統(tǒng)（%）、潤(rùn)滑系統(tǒng)（%）、沖壓系統(tǒng)（%）還有多問(wèn)題部件平衡缸（%）等。其中電氣、傳動(dòng)、氣動(dòng)系統(tǒng)故障很頻繁也很平均。由上述數(shù)據(jù)可知：傳動(dòng)系統(tǒng)主要是由飛輪、摩擦離合器制動(dòng)器、曲軸以及傳動(dòng)齒輪等組成。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障是影響此系列壓力機(jī)的主要因素。只有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性得到保證，才能使此系列壓力機(jī)的可靠性水平得到大幅度的提高。此系列壓力機(jī)的部件及子系統(tǒng)中，電氣系統(tǒng)的故障很多。電氣系統(tǒng)是指PLC及所有電氣元件及其線路連接，即通常所指的強(qiáng)電部分。它包括按鈕、開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、繼電器、接觸器、傳感元件和電纜等，分散于電箱和機(jī)床本體的各個(gè)部分。如壓力繼電器、萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、潤(rùn)滑電機(jī)等。電氣系統(tǒng)主要由外購(gòu)件組成，因此它的可靠性水平直接受外購(gòu)件質(zhì)量的影響。氣動(dòng)系統(tǒng)的故障占第三位。氣動(dòng)系統(tǒng)主要是由氣動(dòng)油泵、噴射裝置、儲(chǔ)氣罐、電磁雙聯(lián)閥、氣源三聯(lián)閥(過(guò)濾閥、油霧器、減壓閥)以及各種管道系統(tǒng)組成。氣動(dòng)系統(tǒng)是此系列壓力機(jī)的重要組成部分，氣動(dòng)系統(tǒng)的可靠性也直接影響了整機(jī)的可靠性水平。壓力機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)和沖壓系統(tǒng)的故障出現(xiàn)的頻率也較多，機(jī)床潤(rùn)滑不足、漏油等現(xiàn)象很多，大大影響機(jī)床的正常工作。 開(kāi)式壓力機(jī)故障模式分析故障模式頻率表模式代碼故障類型故障模式次數(shù)頻率10101損壞型01零部件損壞19 30103堵塞或滲漏01液、氣、油滲漏15 60406狀態(tài)型04機(jī)床漏氣15 60306狀態(tài)型03發(fā)出異響13 10201損壞型02元器件損壞9 50705功能型07機(jī)床部分功能喪失9 60906狀態(tài)型09元器件功能喪失9 10301損壞型03液、氣、油部件損壞7 60506狀態(tài)型05機(jī)床漏油7 41004失調(diào)型10超負(fù)荷后無(wú)法卸載5 50105功能型01運(yùn)動(dòng)部件無(wú)動(dòng)作5 50805功能型08機(jī)床不能啟動(dòng)5 40804失調(diào)型08調(diào)速不穩(wěn)定4 80308其它型03潤(rùn)滑不良4 10401損壞型04電機(jī)損壞3 10701損壞型07氣動(dòng)、潤(rùn)滑油管路、接頭損壞3 60106狀態(tài)型01溫升過(guò)高3 60706狀態(tài)型07振動(dòng)或抖動(dòng)3 10601損壞型06線路、電纜斷路或短路2 40304失調(diào)型03滑塊動(dòng)作有沖擊2 60806狀態(tài)型08元器件參數(shù)漂移2 61106狀態(tài)型11電機(jī)不能正常工作2 10801損壞型08護(hù)板、護(hù)罩損壞1 20502松動(dòng)型05軸竄動(dòng)或跳動(dòng)1 30203堵塞或滲漏型02液、氣、油堵塞不暢1 40404失調(diào)型04壓力調(diào)整不當(dāng)1 50205功能型02運(yùn)動(dòng)部件卡死1 50605功能型06儀表、指示燈失效1 60206狀態(tài)型02噪聲超標(biāo)1 61006狀態(tài)型10氣、液控制失靈1 80108其它型01誤報(bào)警1 故障模式頻率直方圖由故障模式頻率表和故障模式；頻率直方圖可以看出，該開(kāi)式壓力機(jī)主要故障模式為零部件損壞和機(jī)床漏氣、異響和元器件損壞。 開(kāi)式壓力機(jī)故障原因分析故障原因就是引起故障的物理、化學(xué)變化等內(nèi)在因素。因此為了提高產(chǎn)品的可靠性，必須研究故障的機(jī)理，找出故障產(chǎn)生的內(nèi)在原因，這樣才能更好的采取措施，以減少機(jī)床故障。本課題所研究開(kāi)式壓力機(jī)故障原因頻率見(jiàn)下表，各故障原因所占故障頻率圖直方圖如圖故障原因頻率表代碼故障原因故障次數(shù)故障頻率32元器件損壞36 34液氣油部件損壞32 33零部件損壞16 1斷裂14 31密封件損壞11 20滲漏9 35摩擦件損壞7 37裝配不良7 2變形5 6磨損4 41線路、氣路連接不良3 4燒壞2 38加工工藝不良2 3卡住1 13竄動(dòng)1 14松動(dòng)1 16間隙不適1 26缺油1 29短路1 36設(shè)計(jì)不當(dāng)1 故障原因直方圖由故障原因頻率表可以看出，該系列數(shù)控車床的故障原因主要表現(xiàn)為零部件損壞、元器件損壞、液汽油部件損壞、密封件、摩擦件損壞、斷裂、滲漏等。綜合以上數(shù)控車床整機(jī)故障部位、故障模式、故障原因的分析，我們可以得出結(jié)論： 機(jī)床子系統(tǒng)的FMEA分析 氣動(dòng)系統(tǒng)（G）（1） 氣動(dòng)系統(tǒng)故障模式分析模式代碼故障類型故障模式次數(shù)頻率30103堵塞或滲漏型01液、氣、油滲漏7 10301損壞型03液、氣、油部件損壞6 60406狀態(tài)型04機(jī)床漏氣6 41004失調(diào)型10超負(fù)荷后無(wú)法卸載5 10101損壞型01零部件損壞1 10701損壞型07氣動(dòng)、潤(rùn)滑油管路、接頭損壞1 40404失調(diào)型04壓力調(diào)整不當(dāng)1 50105功能型01運(yùn)動(dòng)部件無(wú)動(dòng)作1 61006狀態(tài)型10氣、液控制失靈1 80308其它型03潤(rùn)滑不良1 氣動(dòng)系統(tǒng)故障模式頻率表從圖中可以看出氣動(dòng)系統(tǒng)的主要故障為漏氣，和損壞。（2）氣動(dòng)系統(tǒng)故障部位頻率部位代碼部位次數(shù)頻率GL10氣動(dòng)泵8 GE氣動(dòng)二聯(lián)件6 GL01壓力繼電器3 GD01頂模器調(diào)壓閥3 GC01吹件閥2 GP01平衡缸調(diào)壓閥1 GL07安全雙聯(lián)閥1 GL04離合器調(diào)壓閥1 GD03頂模器儲(chǔ)氣筒1 GD02頂模器安全閥1 頂模器氣路GD平衡缸氣路GP離合器與氣動(dòng)泵氣路GL氣動(dòng)二聯(lián)件GE調(diào)壓閥安全閥儲(chǔ)氣筒放水閥調(diào)壓閥安全閥儲(chǔ)氣筒放水閥壓力繼電器安全閥電磁閥離合器調(diào)壓閥氣動(dòng)泵調(diào)壓閥電磁閥（液壓過(guò)載）安全雙聯(lián)閥儲(chǔ)氣筒放水閥氣動(dòng)泵吹件GC吹件閥氣動(dòng)系統(tǒng)故障圖（3）氣動(dòng)系統(tǒng)故障原因氣動(dòng)系統(tǒng)大部分為氣動(dòng)部件損壞，主要源自外購(gòu)件 傳動(dòng)系統(tǒng)（S）（1） 傳動(dòng)系統(tǒng)故障模式模式代碼故障類型故障模式次數(shù)頻率60306狀態(tài)型03發(fā)出異響11 10101損壞型01零部件損壞7 30103堵塞或滲漏型01液、氣、油滲漏3 60106狀態(tài)型01溫升過(guò)高2 60406狀態(tài)型04機(jī)床漏氣2 20502松動(dòng)型05軸竄動(dòng)或跳動(dòng)1 50105功能型01運(yùn)動(dòng)部件無(wú)動(dòng)作1 50705功能型07機(jī)床部分功能喪失1 50805功能型08機(jī)床不能啟動(dòng)1 60706狀態(tài)型07振動(dòng)或抖動(dòng)1 61106狀態(tài)型11電機(jī)不能正常工作1 傳動(dòng)系統(tǒng)故障模式頻率圖由上圖可知，傳動(dòng)系統(tǒng)故障的狀態(tài)多為響動(dòng)，升溫等現(xiàn)象。傳動(dòng)系統(tǒng)故障模式圖（2） 傳動(dòng)系統(tǒng)故障部位部位代碼部位名稱次數(shù)頻率SLF01飛輪軸承8 SLH04旋轉(zhuǎn)接頭5 SLH06連接板3 SLH05離合器O型圈2 SLH02離合導(dǎo)向銷2 SCQ09萬(wàn)向節(jié)2 SCQ05大齒輪2 SCQ02前支承2 SD03小帶輪1 SCQ04曲軸1 SCQ03前軸承1 SCF08V帶1 SCF04齒輪軸1 傳動(dòng)系統(tǒng)故障部位頻率表傳動(dòng)系統(tǒng)故障部位直方圖從圖中可以分析出傳動(dòng)系統(tǒng)中，最易損的零件為飛輪軸承，飛輪的直徑很大，質(zhì)量也很大，因此飛輪軸承所承受的徑向壓力非常大，很容易損壞，由于軸承為標(biāo)準(zhǔn)件、外購(gòu)件，故選擇好的外購(gòu)廠家尤為重要。離合器的旋轉(zhuǎn)接頭也是傳動(dòng)系統(tǒng)的主要故障源，由于離合器在不停的旋轉(zhuǎn)而離合器的進(jìn)氣口是固定的，旋轉(zhuǎn)接頭聯(lián)接兩個(gè)不同自由度的運(yùn)動(dòng)，而且工作頻率非常高，是易損部件，旋轉(zhuǎn)接頭也屬于外購(gòu)件，在控制成本的前提下選擇好的旋轉(zhuǎn)接頭生產(chǎn)廠家是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵。還有值得指出的是，傳動(dòng)部分中非常重要的大齒輪、齒輪軸、曲軸也有斷裂、裂紋出現(xiàn)，這是非常致命的，因此有必要對(duì)其設(shè)計(jì)、工藝進(jìn)行分析，以杜絕危險(xiǎn)故障的發(fā)生。曲軸齒輪SCQ飛輪軸SCF前支承端蓋前支承前軸承曲軸大齒輪齒輪端蓋O型圈鏈輪軸套軸承座O型圈齒輪軸飛輪油封卸荷套V帶萬(wàn)向節(jié)離合SLH飛輪SLF制動(dòng)導(dǎo)向銷離合導(dǎo)向銷離合器與制動(dòng)器旋轉(zhuǎn)接頭O型圈連接板外壓蓋軸承內(nèi)壓蓋內(nèi)隔套外隔套油封O型圈電機(jī)SD01調(diào)整螺栓SD02小皮帶輪SD03傳動(dòng)系 統(tǒng)SC離合系 統(tǒng)SL電機(jī)系 統(tǒng)SD 傳動(dòng)系統(tǒng)故障圖 平衡缸分析平衡缸作為機(jī)床相對(duì)獨(dú)立的一個(gè)部件，結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單但是故障頻出。非常有必要進(jìn)行單獨(dú)分析。（1）平衡缸故障部位部位代碼部位名稱次數(shù)頻率MPD01活塞桿6 MPD03活塞O型圈2 MPG05缸體O型圈2 MPD02活塞1 MPG01汽缸1 MPG02缸底1 MPG03缸蓋1 平衡缸故障部位頻率表平衡缸故障部位直方圖從圖中看出，平衡缸的活塞桿是平衡缸最大的問(wèn)題所在，有必要對(duì)其設(shè)計(jì)、材質(zhì)、工藝進(jìn)行進(jìn)一步的分析。其余故障較多的為密封零件，相對(duì)于活塞桿的問(wèn)題，密封圈的影響小很多。繪制平衡缸的故障總圖缸體MPG運(yùn)動(dòng)系MPD汽缸缸底缸蓋油封O型圈O型圈活塞桿活塞油封平衡缸故障圖（3）平衡缸故障模式模式代碼模式類型故障模式次數(shù)頻率60406狀態(tài)型04機(jī)床漏氣5 10101損壞型01零部件損壞4 30103堵塞或滲漏型01液、氣、油滲漏3 10701損壞型07氣動(dòng)、潤(rùn)滑油管路、接頭損壞1 平衡缸故障模式頻率表平衡缸故障模式直方圖 電氣與控制系統(tǒng)（1）部位部位代碼部位名稱次數(shù)頻率VF03計(jì)數(shù)器12 VJD02調(diào)速器6 VPPLC4 VJD01交流接觸器3 VZ10潤(rùn)滑故障2 VX線路、插頭2 VN07離合2 VF09顯數(shù)器2 VN10二度落1 VN03急停1 VJH01中間繼電器1 VF10調(diào)模保護(hù)器1 VB變壓器1 電氣與控制系統(tǒng)故障部位頻率表計(jì)數(shù)器、調(diào)速器是主要故障，外購(gòu)件是影響電氣系統(tǒng)可靠性的最主要因素。故障部位直方圖PLCVP電 源VD變壓器VB電機(jī)控制回路VJ儀表、指示燈VZ閥、部件控制回路VF按 鈕回 路VN線 路、插 頭VXVX塑殼斷路器主電機(jī)回路 滑塊調(diào)整電機(jī)回路油泵電機(jī)回路交流接觸器調(diào)速器中間繼電器光電保護(hù)負(fù)荷監(jiān)測(cè)氣壓監(jiān)測(cè)雙聯(lián)閥故障反饋信號(hào)潤(rùn)滑故障