孙远韬，熊茂源，张 氢，孙文斌，张领东

（同济大学机械与能源工程学院，上海 201804）

在大力发展海洋工程的战略背景下，我国海洋油气开采需要更多的自升式平台［1］。自升式平台独立工作能力强，移动范围大，其作业范围限于大陆架200 m 水深以内［2］。该区域油气储量丰富，在该作业深度自升式平台性价比最高。

海洋自升式平台在升降、调整偏斜以及转移作业位置拔桩时，完全依靠抬升减速器的运转进行。如果抬升减速器出现故障，整个平台将无法正常工作甚至可能造成重大事故［3］。因此，在抬升减速器前期设计时进行失效模式影响和故障树可靠性分析，对其在后期的加工组装和测试有着指导性的意义。本文在失效模式与影响分析（failure modes and effects analysis，FMEA）理论的基础上，提出了一种基于潜在成本损失模型的改进FMEA，以抬升减速器（见图1）为实例，通过潜在成本损失的表达，对关键零部件及联接进行排序，确定潜在失效部位和潜在影响。最后，建立了抬升减速器的故障树模型，为抬升减速器的可靠性分析提供理论依据。

图1 新型双啮合抬升减速器Fig.1 General drawing of new double-engagement lifting reducer

1 单个失效成本的评估模型

传统的FMEA 主要有以下几点缺陷：①无法反映分析对象的失效特征；②无法反映机械传动系统失效部位随设计方案不同的变化；③FMEA分析无法反映机械传动系统中存在的相关性；④FMEA 分析中风险优先数RPN 使用过程的缺陷，如RPN 值的不连续性、存在RPN 值相等、RPN取值的主观性等。

针对抬升减速器，零部件及其失效模式的产生必定会导致不合格产品的出现。……