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軸承知識

軸承知識
索道液壓系統常見故障隱患的分析及排除方法
卜洪濤
摘 要:筆者結合管理使用循環脫掛式索道液壓設備時遇到的實例,介紹了索道液壓系統出現的一些不同類型的故障隱患,解析了排查液壓系統故障的步驟, 明確了液壓設備隱患排查過程中“查什么、怎么查”的注意事項,探討了液壓設備安全隱患排查的有效方法和相應對策。通過交流探討液壓設備安全隱患排查的方法, 提高處置液壓系統工作異常的應急能力,更好的保障索道安全運行。
關鍵詞:液壓;隱患;解析;安全
液壓系統具有傳動平穩、易于換向、元器件壽命長和過載能力強的特點,常用于索道設備的制動、緊急驅動和張緊系統,在索道運行中起著至關重要的安全保障作用。液壓系統由信號控制和動力傳動兩部分結合組成,信號控制部分用于驅動液壓控制元件動作,動力傳動部分功能各異, 常采用系統工作原理圖方式描述, 表明不同功能元件之間的相互關系和執行過程,通常包含液壓泵、電動機、液壓閥、液壓缸或液壓馬達和輔助元件等。液壓系統由各類機械、液壓、電氣等元器件組合而成,出現的安全隱患現象多種多樣, 由于無法詳細觀察液壓元件內部工作情況,所以一旦出現運行故障,通常需要較長時間排除故障點,甚至稍有不慎,會給設備帶來其它衍生問題。筆者從事索道設備維護使用過程中, 曾遇到一些不同類型的液壓系統安全隱患,經過我們分析處理, 采取相應對策和控制措施后, 均及時查出了故障點, 排除了安全隱患,實踐中探討出了常用的幾種隱患排查方法。
一、經驗診斷法
有時液壓系統安全隱患現象直觀,憑借日常檢查維護積累的經驗即能發現隱患預兆,通過“看、聽、摸、聞”的檢查,直接可以發現存在的隱患點,及時加以控制,減少設備故障的發生,保證運行安全。“看”包括看壓力、看滲漏、看銹蝕、看裂紋老化、看振動、看元器件運動時是否存在異常振顫等,提前發現故障苗頭,及早處理。“聽”包括聽噪聲、系統內是否存在嘯叫聲需要做排氣處理、執行部件運動時聲音是否正常、液壓閥工作時油液通過的聲音是否正常,液壓電機運轉時的聲音是否正常等。“摸”包括摸允許接觸的元器件表面溫度、振動、松緊、滲漏是否正常。“聞”就是用嗅的方式辨別是否存在膠墊受熱、電機過載、接觸器開合時發出的灼燒異味等。
1. 張緊液壓系統壓力開關觸點工作不穩定
(1)異,F象
設備早上運行時,值班人員聽到液壓張緊系統電機打壓頻率明顯比往常頻繁,液壓電機連續長時間啟動不停。
(2)分析與排除
機電人員立即上設備平臺,檢查索道張緊液壓站原件工作狀況。從中發現液壓電機運轉時,+5% 壓力開關觸點吸合指示燈得電亮起,此時液壓系統壓力表顯示壓力為186bar,小于+5% 壓力開關動作設定值192bar,+5% 壓力開關(件14 壓力)動作設定值與張緊系統實際壓力不符合,索道張緊系統正常壓力為183bar,+5% 壓力開關壓力設定值為192bar(183+183X5%),當液壓系統壓力值大于192bar 時,彈簧管式壓力開關+5% 觸點吸合,延時繼電器延遲5 秒后接通液壓電機,電機運轉。憑借直觀,即可斷定壓力開關+5% 觸點動作異常,由于此時索道正在運行,我們隨即安排專人緊盯壓力開關,運行期間出現異常打壓時,手動應急調節壓力開關+5% 觸點的調節螺栓,斷開或接通此壓力開關控制觸點,控制液壓電機運行,保證系統張緊壓力正常。停運后,把張緊液壓系統球閥(件15)打到測試模式,通過手動泵(件6)打壓,截止閥(件9.5)泄壓,反復測試壓力開關+5% 觸點的控制性能,最終發現此開關觸點動作不穩定,偶爾出現動作異常,更換上新壓力開關,調整測試后設備恢復正常。
(3)隱患排查后的啟示
這次隱患排除,因為現象直觀,通過細心觀察現場元器件工作狀況,直接鎖定了動作不穩定的壓力開關,及時對安全隱患加以控制,通過手動模式人為調整液壓系統的張緊壓力,保證了設備連續安全運行。
二、控制原理分析法
有時液壓系統工作異,F象由多個隱患因素耦合而成,排查隱患點必須首先熟悉液壓系統原理圖,掌握液壓基礎知識,了解原理圖中各個元器件的名稱、功能、結構及控制邏輯,然后根據異,F象進行分析、推測、排查。
1. 制動液壓系統偶然出現瞬間異常失壓
(1)異,F象
索道運行中按下停車按鈕后需要復位開車時,發現控制柜面板顯示“工作閘和緊急閘故障”,設備不能正常復位,無法啟動索道。關閉電源后,重新上電復位,索道恢復正常運行。
(2)制動液壓系統工作原理:
通過分析制動系統液壓原理圖知道:索道運行時保持工作制動器打開狀態的液壓回路原理為,齒輪泵--- 節流閥6/1(6/2)--- 電磁換向閥5/2(5/3)左位單向閥7/5(7/6)--- 梭閥13/1(13/2)1節流單向閥15/1(15/2)--- 制動器油缸;因操作需要或故障停車等原因出現工作停車或緊急停車時,電磁換向閥電磁線圈失電、換向閥處于右位,系統中工作制動器油缸中的液壓油應流回油箱,泄壓回油路徑為,制動器油缸--- 節流單向閥15/1(15/2)--- 梭閥13/1(13/2)--- 回油過濾器8/2(8/3)--- 電磁換向閥5/1(5/2)右位--- 油箱。
(3) 分析與排除
工作中偶然出現制動液壓系統壓力降為零現象,且液壓電機不啟動,可能由多個隱患點耦合造成。若單純由液壓元件內漏造成, 電氣檢測正常工作時, 液壓系統壓力一旦低于壓力開關設定值110bar 時, 液壓電機會自動開啟補壓, 系統壓力不會失壓降低到零;若是單純由電氣元器件動作異常造成,液壓機械元件正常工作,油路不誤通油箱時,則系統的檢測壓力會保持在120bar,壓力也不會降低到零。液壓系統出現問題,有兩方面原因造成,一是液壓系統機械元件誤動作,工作異常,二是電氣檢測元件或檢測線路出現故障。
檢查液壓機械元件。我們關閉制動液壓系統正常電氣運行模式,把系統轉換到手動測試模式,通過手動泵建立正常系統壓力120bar,觀察、測試液壓站、工作閘、緊急閘、梭閥、油管等各機械元件的工作性能,未發現異常。系統復位時,控制緊急閘和工作閘的三個電磁閥均正常得電,由液壓原理圖可知,系統壓力不會降到零,一旦降低到壓力開關啟動設定值110bar 以下,液壓電機會啟動,系統壓力就升高到正常。工作閘和緊急閘使用的是二位三通電磁換向閥, 三個通口分別是進口P,出口T,執行口A。然后我們依次測試試驗工作閘電磁換向閥5/2、5/3,緊急閘電磁換向閥5/1 的手動工作狀態,模擬三個電磁閥其中之一不能正常得電的工作狀態,手動分別讓5/1、5/2、5/3 泄壓,制動液壓系統和制動閘壓力會很快降到零。關閉液壓系統控制電源,斷開壓力開關46S4 和電磁閥電源,手動使電磁閥的P 口和T 口失電異常導通,液壓系統壓力降到零。模擬過程說明了壓力開關斷電,電磁閥電源接觸不良,電磁閥的P 口和T 口瞬間導通,液壓系統的壓力瞬間降到零。
檢查電氣主電路。試驗過程中, 我們發現按下復位按鈕后工作閘沒動作,液壓電機沒有通電打壓。隨后檢查液壓電機主電路,測試臨時手動按下液壓電機主接觸器7K2 觸點按鈕,直接強制為液壓電機供電,發現電機正常啟動打壓,既然空氣開關、熱繼電器、接觸器、主回路電路正常,說明液壓電機控制電路部分存在隱患點。
檢查電氣控制電路。查看圖紙,壓力開關46S4 在系統中使用其常閉觸點,用來檢測系統壓力,當壓力低時常閉觸點閉合,啟動液壓電機,液壓系統打壓(見下圖),保持液壓系統壓力正常。由于此異,F象偶然出現后,自動復位,我們判斷壓力開關內部常閉觸點動作不穩定,造成故障,所以更換了新壓力開關。測量拆下的舊壓力開關觸點,開關內部常開點與常閉點動作正常,未發現壓力開關異常。于是我們懷疑液壓系統壓力開關46S4 控制信號傳輸存在異常,壓力低檢測繼電器46k4沒有得電動作,從而液壓電機供電回路沒有接通,造成上述液壓電機不啟動故障。我們接著檢查此開關控制的電氣線路,終于發現隱患點,原來是液壓系統航空插頭內接線端子存在著接觸不良,當搖動此處端子試驗時,液壓電機控制繼電器46k4 就會被干擾,瞬間得電或瞬間失電動作。重新檢查緊固航空插頭內壓力開關和電磁閥接線端子后,徹底排除了電磁閥電源線和壓力開關輸出線接觸不良隱患,設備恢復正常。

(4)故障排查后的啟示:
液壓制動閘偶然出現異常失壓現象,并且后來復位正常,索道恢復了運行,但是我們并沒有放過偶發的異,F象,認為液壓系統內肯定存在著異常故障隱患點,不及時排除會干擾設備以后的正常運行,經過仔細查找, 最終我們發現系統外部電氣接線端子存在接觸不良。系統接線端子易受到外圍不安全點的干擾,有時多因素同時干擾造成隱患耦合, 增加了隱患排查難度。日常應按時檢查緊固電氣設備接線端子,特別針對環境潮濕、電機振動、電氣活動聯接端子等薄弱部位,更要特別警惕,時刻關注外圍電氣接線端子的緊固和安全防護性能,及時排除干擾索道運行的安全隱患,減少運行故障出現。
2. 制動液壓系統壓力開關異常
(1)異,F象:
設備檢修結束準備開車返回時,控制室主控設備復位后緊急閘打開正常,但按下運行按鈕時突然出現停車現象,顯示為“工作制動停車故障”和“緊急制動停車故障”。再次復位后,按下運行按鈕繼續出現停車現象。
(2)分析與排除
制動液壓系統的原理圖同上。試車過程中, 工作人員發現按下運行按鈕后工作閘沒動作,于是對制動液壓站進行檢查, 發現按下復位按鈕后液壓電機沒有通電打壓,經研究圖紙后初步判斷應是壓力開關46S4異常,導致液壓電機不啟動。然后測量發現46S4 的常閉接點不通, 導致繼電器46k4 沒有得電動作,致使液壓電機供電回路沒有接通而不啟動,造成上述故障。機電人員立即更換壓力開關46S4 后,試車運行正常,故障排除。對更換下來的壓力開關觸點用萬用表進行測量發現,其常開觸點導通,而常閉觸點卻斷開。46S4 在系統中使用其常閉觸點,用來檢測系統壓力,當壓力低時常閉觸點閉合啟動液壓電機打壓(見下圖)。但由于46S4 觸點動作異常,使液壓電機不能正常啟動,因此造成此次異常停車.
(3)故障排查后的啟示
發現工作閘未打開時,及時對制動液壓系統進行了檢查,同時出現工作制動停車故障和緊急制動停車故障時,首先對制動液壓系統進行隱患排查。
三、因果分析法
液壓系統出現安全隱患時,有時不能立即找出隱患部位和根源,需要根據液壓系統原理,采用因果分析方法共同探討、集思廣益、列舉出所有能造成工作異常的原因,逐一排除隱患點,最終找出隱患部位。
3. 制動液壓系統電機頻繁啟動
(1)異,F象:
制動液壓系統電機在索道運行中啟動比正常工作時明顯頻繁。復位后系統壓力打壓到135bar,很快泄壓到120bar,索道復位不運行的情況下,制動系統壓力和緊急閘回路壓力能保持在120130bar 之間;工作閘打開索道運行后,系統壓力、緊急閘回路壓力、工作閘回路壓力就很快從135bar 降到120bar,液壓電機1 分鐘啟動一次。
(2)分析與排除
經過仔細查找,未發現系統外部有外泄漏點,推斷壓力下降的原因由于工作閘回路的內泄漏造成的。首先對易出故障的兩個工作閘電磁換向閥進行了更換,但效果不明顯,由此排除了工作閘的電磁換向閥存在較大內泄露的可能,繼而懷疑工作閘回路的內泄漏點在梭閥(件13/1、13/2)上。從工作閘油路看,正常狀態下電機打壓后液壓油油路為:從電動泵→ 5/2、5/3 電磁換向閥左位→ 13/1、13/2 梭閥 →工作閘,但由于梭閥內鋼球長時間沖擊密封錐面,造成大部分壓力油從梭閥經3/3球閥流入油池,系統壓力下降很快,電機頻繁啟動打壓。隨后更換了兩個新梭閥,分別通過手動打壓、電動打壓兩種方式檢查液壓管路接頭無外泄露,測試正常后,開車試運行,觀察制動液壓系統工作性能,系統恢復正常,電機不再頻繁啟動,系統壓力、工作閘回路壓力、緊急閘回路壓力一直穩定在130bar 左右,始終保持穩定壓力。
(3)隱患排查后的啟示
液壓系統內泄漏點的判斷與處理比較棘手,通過仔細分析和研究原理圖,結合實際現象,從簡單到復雜,逐一排查,最終找到了隱患點。制動液壓系統換油時,應確保液壓油潔凈,加油機過濾網應使用5μm 規格過濾網;更換液壓元件時,拆卸和安裝應注意選擇正確的施力點和施力方向,操作過程中防止液壓元件受損。
四、結束語
建立“危險預知、隱患可控、運行有效”的本質安全型技術保障平臺, 及時排除存在的各類安全隱患,減少運行故障的出現,需要嚴格按照設備技術規范,落實各項檢查、維護和保養規章制度,按照技術規范標準做好備件備品儲備,及時更新替換達到使用壽命的油管、油液和其它老化部件。日常檢查中關注動作頻繁、振動大、受溫度影響大的液壓元器件工作狀況,力爭早發現隱患預兆,采取針對性措施,循序漸進的采取各種方法解析液壓設備出現突發異,F象的原因,及時排除各類安全隱患,確保液壓系統始終發揮穩定的安全性能, 為索道的安全運行保駕護航。
(來源:中國索道)
發布時間:2021-03-04
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