[發明專利]基于故障樹分析法掘進機主驅動系統故障診斷方法、系統

有效

• 申請號: 202111183175.7
• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN113887056B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 劉飛香;陳泓璇;彭紅軍;肖瀟;雷宇明;吳宇輝;賀泊寧;周冰鴿
• 申請（專利權）人: 中國鐵建重工集團股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F18/2431;G01D21/02;G06F119/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 秦曉君

本發明公開了一種基于故障樹分析法掘進機主驅動系統故障診斷方法、系統，所述方法包括：S1、收集掘進機主驅動系統所有故障信息，明確主驅動系統各種故障現象；S2、根據主驅動系統各種故障現象，為主驅動系統對應增加所缺少的監測單元。在本方案中，通過根據主驅動系統各種故障現象，為主驅動系統對應增加所缺少的監測單元，有助于涵蓋主驅動系統所有故障現象的監測，從而有利于實現精準監測主驅動系統各種故障現象。

技術領域

本發明涉及工程機械技術領域，特別涉及基于故障樹分析法掘進機主驅動系統故障診斷方法、系統。

背景技術

掘進機作為一種地下工程裝備，具有整機長、埋深大和無法后退的特點。掘進機的核心動力系統是包含主軸承、減速機、主驅動密封、液壓元器件等在內的主驅動系統。而大型掘進機的復雜構造和施工環境造成了維護成本高、檢修時間長、故障點難以排查、主驅動系統故障后維修更換十分困難等問題，且主驅動系統的狀態對大型隧道掘進機健康運行與安全施工有至關重要的影響。

目前掘進機的監測診斷技術被國內外普遍重視，但主驅動系統的在線監測診斷尚未有成熟可靠的應用方案，主要原因在于主驅動系統組成復雜，各組成部件間的關聯性和耦合性較強，導致故障現象多種多樣且相互重疊，難以準確判斷故障影響因素。

現階段掘進機施工對主驅動系統的監測僅限于對主軸承潤滑油溫度監測、人工采油樣分析等常規檢查手段，只能監測少數的故障現象，故障原因的分析依賴于維保人員經驗分析。由于缺乏統一監測手段與診斷標準，現場操作人員與維保人員資質參差不齊，對于故障診斷的結果準確性難以保證，并且費時費力，造成損失。

然而，現有掘進機主驅動系統在線監測診斷系統，但存在以下問題：

1.所選取的監測手段難以涵蓋主驅動系統所有故障現象；

2.對于主驅動系統的故障診斷僅停留在識別故障現象，而造成該故障現象的實際元器件故障難以準確定位。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于故障樹分析法的掘進機主驅動系統故障診斷方法，能夠通過根據主驅動系統各種故障現象，為主驅動系統對應增加所缺少的監測單元，有助于涵蓋主驅動系統所有故障現象的監測，從而有利于實現精準監測主驅動系統各種故障現象。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于故障樹分析法的掘進機主驅動系統故障診斷方法，包括：

S1、收集掘進機主驅動系統所有故障信息，明確主驅動系統各種故障現象；

S2、根據主驅動系統各種故障現象，為主驅動系統對應增加所缺少的監測單元。

優選地，在所述S2中，監測單元包括噪音傳感器、溫度傳感器、振動傳感器、電渦流傳感器、應變花和/或油品在線檢測儀。

優選地，在所述S2后，還包括：

S3、將已明確的主驅動系統各種故障現象進行分類；

S4、根據主驅動系統各種故障現象的分類，建立主驅動系統故障樹；

S5、在主驅動系統故障樹的每個節點增加判斷點，且由上向下依次判斷至無法繼續向下判斷為止，以此輸出故障原因。

優選地，在所述S3中，將已明確的主驅動系統各種故障現象分類包括：

將已明確的主驅動系統各種故障現象依次按結構分解、故障分解和功能分解的方式進行分類。

優選地，在所述S4中，根據主驅動系統各種故障現象分類，建立主驅動系統故障樹包括：

明確頂事件以及建樹邊界，逐級分解故障直至明確故障源頭，以此建立主驅動系統故障樹。