液压系统齿轮泵T-S模糊故障树分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com机械工程与自动化No．2第2期(总第153期)MECHANICALENGINEERING&AUTOMATIONApr．2009年4月文章编号：1672—6413(2009)02—0102—03液压系统齿轮泵T—S模糊故障树分析李志勇，吴和斌(1．太原科技大学材料科学与工程学院，山西太原030024；2．桂林电子科技大学机电工程学院，广西桂林541004)摘要：介绍了T—S模糊故障树分析法，该方法将模糊逻辑和T—S模糊模型引入到故障树分析中，使故障树具有处理模糊信息的能力。以液压系统齿轮泵为例，对其进行了分析。结果表明，此

2、方法具有较强的灵活性和适用性。关键词：齿轮泵；故障诊断；故障树分析中图分类号；TH137文献标识码：A0引言零部件的故障概率一般根据历史数据得到，但由随着现代工业的发展，液压传动技术在各行各业得于历史数据的缺乏以及系统环境的改变，零部件的故到了广泛的应用．齿轮泵作为液压系统的心脏，其故障障概率具有不确定性。本文引入模糊逻辑，将故障概诊断是液压系统故障诊断的重要组成部分。液压设备的率的不确定性考虑到模糊可能性中，即将由历史经验故障主要来源于油液污染、泄漏、磨损等，其故障体现得到的故障概率用模糊数表示为模糊可能性。同时，由出多发性、不确定性和隐蔽性的特点，往往

3、多种故障交于对故障程度的描述也具有不确定性，故采用模糊数叉出现，因而给其故障诊断带来了很大难度。来描述故障的程度j。基于布尔代数和概率论的故障树分析理论，广泛应用于复杂系统的可靠性和安全性计算]。故障树由“事件”和“门”组成，事件可用故障概率表示，门用来描述事件间的关系。在定量分析时它要求各个零部件的故障概率为精确已知，这就需要收集足够的故障数据，但对许多系统来说获取故障数据非常困难，且当系统工作环境改变时，已有的数据也不再使用；同时随着技术的不断更新，新的零部件经常应用到系统中，它们基本上没有故障数据I2]。模糊技术具有处理模图1齿轮泵T—S故障树糊和不

4、精确信息的优点，使故障诊断在一定程度上容表1各事件的含义忍信息描述的误差，具有较强的适用性。7齿轮泵不正常工作7轴向间隙与径向间隙过大1故障树模型Sl噪声严重及压力波动8泵体裂纹与气孔泄露本文以某数控镗铣床变速过程中出现的“齿轮泵52输油量不足9油液粘度过高或油温过高3油泵运转小正常或有咬夕匕Xl0电动机反转工作不正常”为分析对象，根据齿轮泵的工作情况，并1滤清器有污物Jr11压力阀失灵结合其失效机理及领域专家经验，建立故障树模型，见．172油位不足l2泵轴向间隙及径向闻隙过小图1[=3]。其中，用丁表示顶事件；用S表示中间事件；．／73泵体与泵盖不垂直密

5、封l3滚针转动不灵活用表示底事件。各事件的含义见表1。4泵的主动轴与电机联轴器不同心Z14盖板与轴的同心度不好5齿轮泵啮合精度不够15泵中有杂质2T—S模糊故障树分析法X6泵轴的油封骨架脱落2．1事件描述*广西区教育厅立项项目(桂教科研[2oo6326号)，桂林电子科技大学学科软环境项目收稿Iq期：2008—09—09；修回日期：2008—10—20作者简介：李志勇(1982一)。男，山西忻州人．在读硕士研究生。学兔兔www.xuetutu.com2009年第2期李志勇，等：液压系统齿轮泵T—S模糊故障树分析·103·可将模糊数的隶属函数描述为四边形隶属函

6、数，⋯，)和(，Y。，⋯，Y)，其中模糊数都小于1，且是见图2。为了使用方便并不失一般性，将四边形隶属函顺次增加，则T—S模糊门规则可表述为：数F表示为：：互2玉图2模糊数的隶属函数图3T—S模糊门F一(Fo，f，mf'Sr，7，)。已知规则(Z—l，2，⋯，)，如果为z·-且工其中：F。为模糊数支撑集的中心；S，和S，为左、右支为，则y为Y的可能性为P()，⋯，为的可能撑半径；，和为左、右模糊区。其隶属度为：性为尸()。其中，i1—1，2，⋯，七1；⋯；i===1，2，0O≤F≤Fo一一，⋯，七；，为规则总数，满足一是志。⋯愚。F一(F0—5，一，)记一

7、(，：，⋯，-t，)，若已知基本事件的故障程Fo—s—mI

8、历史数据丰其中：卢：Ⅱ?(／)／∑Ⅱ(，，)，(x／)表示富，则认