因果图在同步提升液压系统故障诊断中的应用

（柳州欧维姆机械股份有限公司，广西 柳 州 5 45005）

因果图又称特性要因图、鱼刺图，其基本原理是利用因果分析的方法，抓住影响事件发生的主要因素，对事件的发生过程进行推理判断，从而得出一定的结论。该图运用分析会的方式，集思广益，从影响事件发生的几大因素着手，形象的描述其因果关系。

在设备的准备阶段可根据因果图对可能故障的主要原因进行重点检查，采取相应的控制措施，防患于未然，减少在使用中发生故障的概率；在工作过程中，通过故障现象，并用已制定的因果图则能迅速查出发生故障最可能的原因，并予以排除；在液压设备的日常管理中也可根据因果图，找到日常维护管理工作的重点，从而将设备的日常维护和故障诊断密切结合起来，有利于设备的科学管理和使用，提高经济和社会效益。

1 确定故障的基本原因

同步提升系统由三部分组成：液压系统、电控系统和提升千斤顶。其中，提升千斤顶的液压缸经常会出现爬行的故障。液压传动系统驱动动作机构，又受电控系统控制，因此，其可能故障原因必然包括液压系统、机械系统和电控系统三个方面，同时故障也可由于人员操作或环境造成。故液压传动系统故障基本原因可能由液压、机械、电控、操作和环境五个方面组成，即所谓人、机、料、法和环五要素，在实际使用时，只需列出与故障相关的部分。同步提升液压系统中的液压缸产生爬行主要与液压、机械、电控三个方面有关。

2 作图方法及应用

首先召开故障分析会，请维修人员和操作人员参加，对产生问题的主次因素进行分析。广泛收集小组成员的意见、建议；画因果图，从左到右画出主干线箭头，标明问题；以主干线为零线画出60°的箭头标明大原因；围绕大原因展开进一步分析，中、小原因相互间也构成因果关系，用箭头画在图上，展开到能采取措施为止。

在作因果图之前，要明确所要分析的品质问题或故障是什么，通过收集资料和分析研究，找出能产生故障的原因，并从主到次、从粗到细进行分类整理。在此过程中，要注意集思广益，多听取不同意见。然后按因果关系和层次做出图形，将要分析的问题写在图的右边，画条带箭头的主干线，箭头指向右端。把产生故障的原因（一般有：人员、机器、物料、方法、环境五大因素，可视具体情况增减或变更）视为大原因，把大原因用箭头排列在主干线的两侧；把大原因作为结果，找出其产生的次层中原因，在箭头排在大原因的两侧；再把中原因作为结果，找出其产生的又一层的小原因，也用箭头排在中原因的两侧，以此类推，直到找出能采取措施以解决的最终层原因为止，最后把关键的原因加框，以便引起特别的重视。

在作因果图时，首先按因果图形式由左向右画出主干线箭头，标明是液压缸爬行故障。然后以主干线为零线，画60°角标明液压、机械、电控三个大原因，并用箭头指向主干线排列于两侧，如图1所示。

围绕各大原因展开进一步诊断。比如液压故障，可进一步分为系统参数原因和液压油液进入空气两个主要原因，每个主要原因中又有若干小原因。如油液中进入空气又有泵吸空、油液消泡性差等若干现象。如此一步步推理，直到可以采取控制措施为止。如不能采取控制措施，则需进一步进行推理。图1中“油液过热导致粘度变化”这一原因尚不能采取具体措施进行控制，需进一步推理，如图2所示。

图1 液压缸爬行故障诊断因果图

图2 液压系统油液过热故障诊断因果图

3 处理措施

在图1所示中，各小原因箭头所指的代号表示排除该项故障的措施：

其中，

①表示更换相应元件；

②表示重新高速相应元件；

③表示加油至规定液位；

④表示重新为系统排气；

⑤表示拆开清洗，重新装配达到技术要求；

⑥表示起动另一台泵。

在图2所示中各项相应的处理措施为：

①表示更换元件；

②表示选择合适的调试方式；

③表示更改设计；

④表示选用合适油液；

⑤表示重新安装；

⑥表示更换润滑介质；

⑦表示降温；

⑧表示局部降温。

由图2可以得出：

（1）在设备准备阶段，需检查油液品质、型号和液位；同时将系统的主管道连接起来做低压循环试验，排出系统内的空气，可减少液压缸无规律大振幅爬行；检查压力阀和流量阀，保证系统工作时压力和流量正常；检查机械部分运动情况；测试电控系统信号使之正常。

（2）在运行中出现液压缸爬行故障时，可根据故障现象利用该图快速找故障根源。

（3）系统的维护重点是液压油、系统泵站、机械部分运行情况和控制系统的相应控制元件。

以上两个因果图在实际使用的过程中，可根据实际情况加以完美。在因果图查找故障原因时，同一故障产生的原因可能有一种或多种，但其中有一个是主要原因，故障诊断的目的就是找到这个原因，并予以排除。

4 结束语

通过上述分析，可得以下结论：

（1）因果图作出来以后，决不是一劳永逸、一成不变的，其需要在使用过程中不断地由实践来验证和修改，逐渐完善。

（2）因该方法把产生故障的原因分割开来，分别对待，因此，在应用时要特别注意原因之间的相互关联和交叉。

（3）因果图的应用重点在解决问题。绘制因果图时，重点先放在“为什么会发生这种原因、结果”，在分析后提出对策时则放在“如何才能解决”的重点上，并逐项列出。

[1]黄志坚.液压设备及故障图解分析[M].北京:机械工业出版社，2010.