港口门座起重机FMEA分析及其应用研究

摘要

港口起重机械结构复杂、工作任务繁重且长期工作在露天腐蚀环境下，作业时间长，工作条件恶劣。大多数起重机械使用时间长达十余年，这些设备受当时设计方案、制造工艺、使用年限等诸多因素的影响设备故障频发。本文以港口门座起重机为 FMEA分析对象，分析了该类型起重机典型故障模式、故障原因及故障影响，并针对各故障模式提出减少风险的措施，通过风险优先数排序确定起重机的关键结构及主导故障模式，最后以MQ40-37门座起重机维修决策方案为应用实例，检验该控制措施的可行性和有效性，从而为港口企业制定维修管理计划提供参考。本文所做的主要工作如下：
　　（1）通过大量文献检索和港口企业调研，介绍了港口起重机的发展现状和FMEA研究现状，提出FMEA应用研究的必要性。研究了港口门座起重机系统划分方法，采用混合划分法将港口门座起重机整机系统划分为四个子系统，并分别介绍其主要组成的结构型式和功能。
　　（2）研究故障模式识别方法，通过工程仿真和故障统计分别获取金属结构，工作机构、电气系统和安全保护装置的典型故障模式及其处理措施。采用ANSYS分析重点对 MQ40-37的关键结构进行静应力状态分析，通过应力状态分布与FMEA分析之间的对应关系，准确的获取MQ40-37的结构故障及主要原因。
　　（3）通过建立各典型故障模式的严酷度评分准则、发生概率评分准则和检测难易程度评分准则，完成了MQ40-37整机系统最低分析层次故障及后果影响分析，自下往上完成整机的的FMEA分析，计算各故障模式的风险优先数并针对风险优先数高的故障模式进行分析，提出改进或降低风险的措施。
　　（4）根据故障模式风险优先数的综合排序和横向排序，确定了门座起重机的关键部件和主导故障模式，并对某港口MQ40-37门座起重机主导故障模式进行监测，确定出巡检部位和巡检周期。

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第1章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2港口起重机发展状况

1.3 FMEA国内外研究现状

1.4本文主要研究内容

第2章 故障模式及影响分析（FMEA）方法

2.1 FMEA原理及工作原则

2.2 FMEA分析思路

2.3 FMEA分析关键步骤

2.4 FMEA分析流程

2.5本章小结

第3章 港口门座起重机系统划分方法研究

3.1系统的概念

3.2系统划分方法

3.3港口门座起重机的系统划分

3.4港口门座起重机组成及功能

3.5本章小结

第4章 港口门座起重机故障模式识别

4.1故障模式识别方法

4.2基于工程分析的MQ40-37起重机结构故障识别

4.3基于故障统计的MQ40-37起重机典型故障统计

4.4本章小结

第5章 港口门座起重机FMEA分析实例

5.1港口门座起重机概况

5.2 MQ40-37门座起重机故障统计分析

5.3 MQ40-37门座起重机系统划分

5.4故障模式SOD评分准则

5.5 MQ40-37门座起重机FMEA分析

5.6 MQ40-37门座起重机FMEA结果分析

5.7本章小结

第6章 基于FMEA的门座起重机安全保障策略

6.1港口门座起重机维护策略

6.2港口门座起重机健康监测策略

6.3本章小结

第7章 总结与展望

7.1总结

7.2展望

参考文献

攻读硕士期间发表论文

致谢