堆垛机故障树建立步骤和方法的探讨

闫俊清

摘要：现代物流需要现代仓储体系相配套，现代仓储体系是自动化、高效化的有机结合。双立柱堆垛机是应用于现代立体仓库的重要设备之一，其承担着立体仓库货物的出、入库，在减少仓库的作业人员的同时提高货物的出、入库效率。为了保障双立柱堆垛机的安全、高效的运行，需要积极地做好双立柱堆垛机的研究与分析，尤其是出现在双立柱堆垛机上的各类故障更需要做好记录与分析，并采取针对性的措施予以解决。

关键词：堆垛机;故障树;建立步骤

引言

自动化立体仓库在现代仓储行业中发挥着重要的作用，而堆垛机作为整个自动化立体仓库的核心设备，运行状态、故障类型以及使用寿命，对于仓储作业正常运转具有重要的影响。因此对堆垛机健康状态进行监测，实施科学的检修与维护，既可以预防事故的发生，也可避免不必要的经济损失。就目前情况来看，评判堆垛机健康状态的好坏，不能只依据其出现的故障情况来判断，还包括使用寿命、故障维修后的状态等影响因素。随着物流业的快速发展，物流作业对堆垛机的状态监测也提出了更高的要求，即，能全面监测堆垛机的健康状态，不断增加管理人员对堆垛机工作状况的了解，能根据堆垛机的健康状态进行有目标的检修与维护，可为企业领导做出正确决策提供准确的依据等。

1建立故障树的具体步骤

“机械系统故障”依次由“运行机构X向运行异常”、“起升机构Z向运行异常”还有“伸叉机构Y向运行异常”三个环节进行对故障树构建的，对”电气系统故障”由”主电路故障”、”控制系统故障”两个环节展开对故障树的构建的。通过对堆垛机系统进行故障树的建立，应当展开故障树性质方面的探究，也就是说将每一项可以造成顶事件出现的截止集进行完整的收集。在收集完每一项最小截止集以后，便应当进行对系统的故障树定量层面的探究，并且从定量分析展开对故障位置的确定以及对故障解决措施的确定与实施等操作。结合所建立的系统故障树，展开对故障出现的具体情况的科学合理的分析，同时每一项有可能引起系统出现故障的原因被探究发现，然后每项系统故障的组合物造成及其获得产生的机率，以此进行对系统故障的可能程度测量，并且结合以往的经验采取科學合理办法进行处理，提高设备，指导操作以及维护管理设备，解决和避免异常情况的出现。设置的截止集是导致发生故障树的顶端事件的每一项底事件的集合。建立的系统故障树的最小截止集其本质上是最低数目造成引发故障树顶部事件底事件的集合，可以体现出造成引发故障树顶部事件的具体的故障形式。每一个标准化科学化的故障树是由一定数量的最小截止集，属于唯一的一个设定好的规则故障树的顶事件。通过单一事件的最小截止集的引导，如果事件出现时导致的顶部事件;由双事件的最小截止集则表明两个事件的发生缺一不可，同时有机率导致的顶事件;由若干事件的最小截止集则表明顶端一旦存在事件发生，那么每一项若干事件都必然会发生。求最小截止集的基本方法有上行法和下行法，本文采用下行法，对照上述故障树可得顶事件“巷道堆垛机工作异常”的故障树最小截止集为：{19}、{26}、{27}、{28}、{29}、{30，55}、{30，56}、{32}、{33}、{34}、{35}、{36}、{37}、{41}、{43}、{44}、{45}、{47}、{49}、{50}、{51}、{52}、{54}、{55}、{57}、{58}、{64}、{65}、{66}、{67}、{68}、{69}、{70}、{71}。通过系统化计算得知，此故障树在最小割集数量上，一共有38个，依次为第一阶割集、二阶割集与三阶最小割集;因此，要想采取切实措施，不发生顶事件“巷道堆垛机不能正常工作”，需要在实际操作中，仅可能规避上述最小割集事件的发生，需要强调的是，只要上述当中的任一最小割集事件发生，顶事件便会就此而发生。在这行个最小割集当中，{19}有着最多的出现次数，从根本上来讲，也就是说，由离合器故障所造成的货叉难以按照正常流程而伸缩的情况，会较大程度影响到顶事件，因此，需要采取切实、可行的措施，深入且全面了解此些基本部件的性能，而且还且需要特别注重对其开展各项日常维护工作。

2堆垛机故障检修措施

2.1做好堆垛机机械结构的强化与处理

通过对堆垛机出现的故障进行分析，其最严重的故障属于机械故障，且多发生于堆垛机的行走机构，堆垛机行走机构故障将容易引起堆垛机的强烈振动，从而使堆垛机机械结构磨损加剧，通过对堆垛机进行检查后发现，堆垛机滑动轮会发生磨损的主要原因是作业过程中的装置震动，为了有效地解决这个技术性难题，就需要技术人员加大对发生磨损的原因分析，延长行走轮、滑动轮的生命周期，科学界定更换滑动轮的几何阈值，制定出合理的定期更换期限。通过对某仓库中所使用的一批堆垛机行走轮进行拆卸、测量后发现，使用一段时间后的行走轮使用后，圆柱度、直线度都发生了很大的改变，由于重压的作用导致行走轮的圆柱度改变了3～5倍，从而使堆垛机行走轮在运动过程中与铁轨之间产生了较大的冲击，且这一冲击现象在持续加重，增加了堆垛机行走轮的径向磨损和径向振动;堆垛机行走轮的直线度改变在磨损区域，引起了滑动轮轴承振动频率的大幅度提升，滑动轮界面上也出现了扁平摩擦痕迹，造成了滑面的不平整，这是由于重载和接触面不平滑导致的，上述磨痕的存在造成了堆垛机滑动轮和运行轨道上出现了不太吻合的情况，加重了堆垛机运行装置的故障发生率。为了提高堆垛机行走轮的运行效率与运行质量，需要对堆垛机行走轮建立“健康”档案，通过记录堆垛机行走轮的使用时间及定期巡检所测得的行走轮的圆柱度、直线度等的数据，确定合理的堆垛机行走轮更换时间，保障堆垛机的安全运行。

2.2堆垛机故障信息采集

故障信息的采集主要是指堆垛机传感器对信息进行采集，然后把采集到数据发送到堆垛机控制PLC。传感器的种类有多种，在本文中将用到噪音传感器、速度传感器、霍尔传感器;为了让堆垛机在更加优越的环境中正常工作并减少故障发生的次数，像温度传感器、振动传感器、位置传感器等都应该涉及到，在这里不一一介绍。堆垛机的种类繁多，故障具有多样性，在信息的采集方面具有很大的困难，如何将信息采集做到面面俱到是一个需要研究的问题。在堆垛机远程故障诊断中，现场信息的采集为整个系统的最底层也是最关键的部分，根据堆垛机的目前状态做出最合理的维护，用来提高堆垛机在物流仓储中的效率。在数据信息采集中，在堆垛机上布设所需要的传感器，传感器的使用以堆垛机自动化和信息化建设的前提，有助于技术人员方便、快捷的发现问题、解决问题，也节约了人力资源。

2.3建立堆垛机重要运行参数监测系统

堆垛机运行过程中涉及众多的结构件与控制模块，通过对堆垛机中所使用的变频器的电流、电压、温度等参数进行记录分析将有助于了解堆垛机的实际运行情况及可能存在的问题。上述这些参数的细微变化都能够反映出堆垛机机械受力的改变，而机械受力最好的数据则体现在振动上。因此通过建立堆垛机变频器电流、电压、温度监测体系，建立堆垛机运行的振动监测标准，根据电流、电压、温度和振动数据的变化判断堆垛机的健康程度，做到提前维修，防止故障扩大化。

结语

综上，在系统的可靠性分析当中，故障树分析法已经得到广泛应用，是一种深入了解对系统可靠性造成影响的相关因素的有效工具，特别是在对复杂系统进行分析时，故障时分析法所具有的优势更为突出。

参考文献

[1]袁庆霓，王凌琳，刘叶艳.双立柱巷道堆垛机速度控制方法研究.机械设计与制造，2016（5）：103-106.

[2]李小平，于康康.堆垛机远程故障诊断关键技术的研究[J].兰州：兰州交通大学学报，2011（4）：15-20.