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1、 基于故障树的摩擦压力机运行故障分析摘要：本论文首先对摩擦压力机的工作原理，主要结构等作了介绍；然后分析了使用、维护的基本要求及运行中存在的故障现象；重点是运用故障树分析法来分析摩擦压力机的运行故障，通过该方法综合考虑影响摩擦压力机正常运行的全部因素，建立了相应的故障树图；并对故障树图作定性和定量分析。此方法简便、直观、实用，找出了摩擦压力机运行管理中的薄弱环节，可供相关技术人员、管理人员和使用人员参考，为预防或减少摩擦压力机故障失效提供了一些有关工作，学习，企业生产方面的帮助。关键词：摩擦压力机；故障树；操作维护；最小割集前 言现代化设备是现代科学的集成，是工业生产的重要物质技术基础和工业企
2、业的重要资产。作为现代化设备的摩擦压力机，其在陶瓷工业中属干压成型机械，由于它具有干压成型时所需的所有工艺性能，故获得广泛的应用。在机械制造工业中，摩擦压力机的应用更广，可用来完成模锻、镦锻、弯曲、校正、精压等工作，有的无飞边锻造也用这种压力机来完成。而它的故障诊断和维修显得较为复杂和困难。最主要是在运行过程中引起的故障缺陷，则会造成巨大的经济损失，甚至会危及到安全和环境污染。因此找出摩擦压力机故障的因素和薄弱环节，己成为相关技术人员的一个重大课题。故障树分析法在设备故障分析方面具有：直观、明了，思路清晰，逻辑性强的特点，既可以做定性分析，也可以做定量分析。可方便地找出引起一台设备故障的全部因
3、素，对操作使用及维护管理人员能提供很好的帮助。基于以上两方面，本次毕业设计课题就选择应用故障树分析法对摩擦压力机在运行过程中存在的问题进行分析，重点分析导致出现故障的主要因素和薄弱环节。由于水平有限，其中缺点和错误之处在所难免，恳求有关人士给予批评和指正。目 录绪 论第一章 摩擦压力机的概述51.1 摩擦压力机的简介51.2 摩擦压力机的工作原理61.3 摩擦压力机的应用场合8第二章 陶瓷行业摩擦压力机的主要结构分析12第三章 摩擦压力机的使用及操作维护133.1 摩擦压力机的使用规程和维护保养要求 13 3.2 摩擦压力机的安全操作规程 13第四章 故障树的应用简介 144.1 故障树分析法
4、的基本原理 144.2 故障树分析法的特点 154.3 故障树分析的基本程序 16第五章 摩擦压力机的故障树分析17 5.1 摩擦压力机的主要故障 175.2 故障树的建立 17 5.3 故障树的定性分析 33 5.4 故障树的定量分析和重要度分析 34第六章 结论35论文小结 36谢 辞 37参考文献38绪 论本论文通过学习摩擦压力机的工作原理和主要结构分析，掌握其基本操作。详细介绍了摩擦压力机的操作规程和合理维护要求，只有正确的操作和维护设备才能更好的运行设备，提高生产效率和产品质量。重点是学习故障树分析法，运用故障树分析法来分析归纳摩擦压力机在运行过程中存在的主要故障，并分析导致这些故障
5、的主要因素有哪些，逐层深入。建立故障树，并作相应的定性、定量分析。本论文的目的就在于将故障树方法用于摩擦压力机运行中的故障分析，找出导致这些故障的全部因素和薄弱环节，提出相应的维护、管理方法，不仅对自己以后的工作有用，而且对其他相关学生，老师，技术人员都有很大的帮助。第一章 摩擦压力机的概述1.1摩擦压力机的简介 摩擦压力机具有结构简单、制造费用较低、操作容易、调整和维修方便、工艺适应性强等优点，在建筑陶瓷、电瓷以及耐火材料工业中作为干压和半干压成型设备应用较广。摩擦压力机的缺点是滑块没有固定的下极限位置，坯体的尺寸精度较低，摩擦传动机构本身不完善，传动效率不高，难以制成大型的压力机，操作安全
6、性较差等。摩擦压力机在陶瓷工业中作为干压成型机械，具有成型时所需的工艺性能，适于粉料压制陶瓷制品。在机械制造工业中应用更为广泛，可用来完成模锻、镦锻、弯曲、校正、精压等工作，有的无飞边锻造也用这种压力机来完成。 由于压力机在使用上万能性较大，并且有结构、安装、操纵及辅助设备简单和价格低廉的优点，因之在机械制造、汽车、拖拉机和航空等工业中的冲压车间、锻造车间及模锻车间都广泛采用，也可进行冲裁和耐火材料的压制工作。1.2摩擦压力机的工作原理摩擦压力机的种类很多，构造各不相同，其中双盘摩擦压力应用最广。双盘摩擦压力机的构造如图1.2-1所示。压力机由单独的电动机驱动。为了调整v带的张紧力，电动机装在
7、可以垂直移动的底板上。电动机通过v带和带轮带动横轴5，横轴上装有两个大小相同的摩擦轮（或盘）6，摩擦轮用铸铁或铸钢制成。在两轮中间水平安装一摩擦轮，称为飞轮4。安装时，横轴上两摩擦轮之间的距离要调整到飞轮直径大46mm，飞轮处在居中位置。与飞轮连接的有螺杆9和滑块10，滑块可沿机身7两侧的导轨8上下移动，以完成压制和顶出胚体的操作。由人扳动操纵杆2，通过杠杆和拨叉3迫使横轴连同摩擦轮一起左右移。图1.2-1 双盘摩擦压力机示意图1电动机 2操纵杆 3拨叉 4飞轮 5横轴 6摩擦轮7机身 8导轨 9螺杆 10滑块 11顶模装置 双盘（螺旋）压力机的构造如图1.2-2所示，由闭式机身、电机-皮带传
8、动-断面摩擦传动部分、飞轮-螺旋构件、操纵控制系统、模具和顶出装置等组成。摩擦压力机属于双盘（螺旋）压力机的一种传统的结构形式，其主要特征是飞轮由摩擦机构传动。机器的传动链由一级皮带传动、正交圆盘摩擦传动和螺旋滑块机构组成。其工作原理为：电机通过三角带带动传动轴朝一个方向旋转（从机器左侧看为顺时针旋转），安装在传动轴上的左右两个摩擦盘随传动轴一起旋转。当按动滑块下行按钮，换向阀换向，操纵缸活塞向下移动，经杠杆系统使主轴沿轴向右移，左摩擦盘压紧飞轮，依靠摩擦驱动飞轮旋转（从机器上方俯视为顺时针方向旋转）通过螺旋机构将飞轮的圆周运动转变为滑块的直线运动。滑块通过模具接触工件后，飞轮及滑块在运动中积
9、蓄的能量全部释放，飞轮的惯性力矩通过螺旋机构转变为滑块对工件的锻击力，一次锻击结束后，按滑块上升按钮，换向阀换向，操纵缸活塞向上移动，经杠杆系统，右摩擦盘压紧飞轮，飞轮反向旋转，滑块回程，滑块上升到预定位置时，换向阀换向，复位弹簧使摩擦盘恢复中位，同时制动动作使滑块停止在设定的位置。此时本机的一次工作循环即完成。图1.2-2 双盘摩擦（旋）压力机1皮带轮 2摩擦盘 3横轴 4飞轮 5滑块 6螺杆 7螺母 8横梁 9电机1.3摩擦压力机的应用场合1.3.1摩擦压力机的应用场合摩擦压力机是一种万能性较强的压力加工机器，应用较为广泛，在压力加工的各种行业中都能使用。在机械制造工业中，摩擦压力机的应用
10、更为广泛，可用来完成模锻、镦锻、弯曲、校正、精压等工作，有的无飞边锻造也用这种压力机来完成。由于压力机在使用上万能性较大，并且有结构、安装、操纵及辅助设备简单和价格低廉的优点，因此在机械制造、汽车、拖拉机和航空等工业中的冲压车间、锻造车间及模锻车间都广泛采用，也可进行冲裁。摩擦压力机又是建材机械，广泛用于瓷砖、陶瓦的干压成型生产。1.3.2常用摩擦压力机的介绍(一). J53系列双盘摩擦压力机适用于有色及黑色金属的模锻、挤压、切边、弯曲、校正及耐火材料等制品的压制成形等工作。该机具有结构简单、能量大、噪声低、寿命长、安全可靠、使用维修方便等特点。广泛用于航空、汽车、拖拉机、工具制造、纺织机械等
11、行业。其中J53-300型荣获国家银质奖。1. J53-3150A双盘式摩擦压力机：（图1.3-1）图1.3-1J53-3150A 型双盘摩擦压力机是国外生产过的最大吨位产品，在国内首先由我公司开发研制成功，技术水平达到国际先进。该产品主要用于大型锻件的模锻、镦锻、校正、精压等成型工艺，可广泛应用于火车、汽车、拖拉机、船舶、航空、机械制造等行业。 与同类产品相比，该产品具有以下特点：(1) 主机框架采用预应力机架，关键受力件拉杆采用优质合金锻钢制造，从而从根本上解决了整体铸钢机身因内部铸造缺陷而导致的机身强度隐患，且机架强度高刚性好。(2) 摩擦盘调整采用十字叉联轴节结构，从而从防锈和防变形方
12、面解决了摩擦盘调整困难问题，并且便于用户使用维修。(3) 制动采用平移式全行程制动，制动力大，制动灵敏可靠，对摩擦带的磨损轻，使用寿命长，更换、调整模具方便。(4) 操纵采用气缸直推式结构，结构可靠，从根本上解决了拨叉操纵易断裂、且维修困难的问题。(5) 飞轮采用打滑保险装置，从而保证了设备既能输出较大的打击能量，又能在输出较大力时通过飞轮打滑保护设备。(6) 主要润滑点采用全自动集中润滑，从而避免了因人为因素造成润滑不及时、不充分而损伤螺旋副问题。(7) 顶料采用液压顶出结构，顶出力大，且顶出平稳，顶出力和顶出行程均可调整，使用方便，顶出可靠。(8) 平台刚性好，振动小，噪声低，前后贯通使用
13、方便，外形美观并设有安全装置，保证了维修人员的安全。(9) 电器采用了先进的 PLC 控制，使用简单方便，调整灵敏可靠，并可选择安装光电保护，以进一步确保操作者的人身安全，也可选择吨位仪，以显示设备工作时打击力的大小。2. J53-300B双盘式摩擦压力机：（图1.3-2,图1.3-3）图1.3-2图1.3-3J53-300B型双盘摩擦压力机是一种万能性较强的压力加工机器，应用较为广泛，压力加工的各种行业中都能使用。在机械制造工业中，摩擦压力机的应用更为广泛，可用来完成模锻、镦锻、弯曲、校正、精压等工作，有的无飞边锻造也用这种压力机来完成。由于压力机在使用上万能性较大，并且有结构、安装、操纵及
14、辅助设备简单和价格低廉的优点，因此在机械制造、汽车、拖拉机和航空等工业中的冲压车间、锻造车间及模锻车间都广泛采用，也可进行冲裁和耐火材料的压制工作。 本机特点如下：(1) 采用组合预应力机架，强度高。(2) 机器的操纵采用电气联合控制，灵敏、可靠。(3) 全行程制动，力矩大，安全可靠。3. J53-400D双盘式摩擦压力机：（图1.3-4）图1.3-4J53-400D型双盘摩擦压力机是一种专用的压力加工机器，应用较为广泛，压力加工的各种行业中都能使用。在机械制造工业中，摩擦压力机的应用更为广泛，如锻造工序中的下料、弯曲、校正、精压以及冲压等工艺都能用这种摩擦压力机来完成。由于摩擦压力机在使用上万能性较大，有结构、安装、操纵及辅助设备简单和价格低廉的优点，因之在机械制造、汽车、拖拉机和航空等工业中冲压车间、锻造车间及模锻车间都广泛采用，也可进行冲裁和耐火材料的压制工作。 本机特点如下： (1) 采用组合预应力机架，机架强度好，工作台面大，既能满足普通锻造对能量的需求，又能
