作者：花臺(tái)索道 劉自貴
摘 要：九華山花臺(tái)索道于2010年3月正式運(yùn)營(yíng)，至今已運(yùn)行十二個(gè)年頭，累計(jì)安全運(yùn)行近42000小時(shí)。液壓系統(tǒng)普遍應(yīng)用于客運(yùn)索道中并發(fā)揮著重要作用，別看液壓系統(tǒng)有的元件故障雖小，維修處理起來(lái)也不是很難，但如果我們放而任之不管它，時(shí)間長(zhǎng)了就會(huì)造成大故障，甚至?xí)斐伤鞯劳＼?chē)不能開(kāi)機(jī)。本人結(jié)合花臺(tái)索道自運(yùn)行以來(lái)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)的一些故障，按動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件和其他類(lèi)四大類(lèi)，從故障現(xiàn)象、故障排查和故障原因及預(yù)防措施等幾個(gè)方面加以分析，同各位同仁交流，不足之處，敬請(qǐng)指正。
關(guān)鍵字：液壓系統(tǒng)；故障現(xiàn)象；故障排查；分析處理；故障原因；預(yù)防措施
一、動(dòng)力原件類(lèi)故障
1、液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)變量泵控制比例閥
故障現(xiàn)象：2012年10月9日進(jìn)行緊急驅(qū)動(dòng)試運(yùn)行時(shí)，只要一啟動(dòng)柴油機(jī)，就出現(xiàn)正向運(yùn)轉(zhuǎn)高壓A顯示壓力20bar，而此時(shí)我們還沒(méi)有操作運(yùn)行，緊急閘也是關(guān)閉狀態(tài)，所以只好停止柴油機(jī)，再開(kāi)情況依舊。
故障排查：通過(guò)故障現(xiàn)象判斷和查看圖紙（見(jiàn)圖1）分析可能是是變量泵不處于中位故障，所以我們決定先訂購(gòu)變量泵的排量控制模塊備件，見(jiàn)圖2，待備件到貨后進(jìn)行更換處理，安裝時(shí)注意排量控制模塊與泵體的機(jī)械控制連桿必須安裝正確，分離排量控制模塊必須感覺(jué)到有明顯阻力即為正確安裝，再次試運(yùn)行，恢復(fù)正常。
故障原因：事后我們對(duì)換下來(lái)的變量泵排量控制模塊進(jìn)行檢查維護(hù)，發(fā)現(xiàn)排量控制模塊的控制阻尼孔被雜質(zhì)堵塞，導(dǎo)致變量泵不處于中位。具體原因分析：正常情況下，柴油機(jī)啟動(dòng)后，變量泵上的補(bǔ)油泵供油，如圖1所示，通過(guò)溢流閥（件300）相連，設(shè)定壓力為24bar，控制壓力油經(jīng)過(guò)軟管NW25到油過(guò)濾器（件235），經(jīng)過(guò)限流閥到達(dá)液控比例閥(件301）的P口和電磁比例閥(件302）的P1 、P2口，未進(jìn)行驅(qū)動(dòng)操作時(shí)，比例閥（件301和件302）處于“零位”，液壓油通過(guò)（件302）限流閥與油箱導(dǎo)通，控制壓力油流回油箱。現(xiàn)因如圖4所示P1—A口限流閥中間阻尼孔堵塞，相當(dāng)于比例閥（件302）的P1與A截止，控制壓力油不能流回油箱，使得P1口壓力油作用在比例閥（件301）的下端口，使其閥芯向上移動(dòng)，比例閥（件301）的P與A導(dǎo)通，壓力油通過(guò)管道AM作用到伺服閥上，使變量泵的斜盤(pán)不處于中位且有一定的傾角，從而產(chǎn)生一定的正向高壓壓力。
預(yù)防措施：發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)后，我們對(duì)變量泵排量控制模塊進(jìn)行了清洗，疏通了控制阻尼孔，修復(fù)后涂上液壓油后做為備件儲(chǔ)存。
圖1 變量泵控制油路及故障位置示意圖
圖2 變量泵排量控制模塊
二、執(zhí)行元件類(lèi)故障
1、彎軌提升系統(tǒng)液壓缸
故障現(xiàn)象：2020年2月8日班后設(shè)備檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)下站彎軌提升液壓缸（53號(hào)輪胎位置）使用過(guò)程中出現(xiàn)明顯漏油現(xiàn)象，不受壓或者靜止?fàn)顩r下無(wú)明顯滲油。
故障排查：經(jīng)檢查管接頭處無(wú)滲油，初步判斷為液壓缸本體滲油�？紤]到上站彎軌提升裝置使用較少，現(xiàn)將下站53號(hào)輪胎處彎軌提升器液壓缸和上站53號(hào)輪胎處液壓缸進(jìn)行對(duì)換使用。并經(jīng)查資料和測(cè)量彎軌提升器液壓缸相關(guān)尺寸，我們目前用的彎軌提升器液壓缸型號(hào)基本與恩派克RCS101型液壓缸參數(shù)一致，管接頭螺紋為R3/8，故在網(wǎng)上訂購(gòu)該型號(hào)的液壓缸。更換新訂購(gòu)的液壓缸后，試操作正常，見(jiàn)圖3。
圖3 彎軌提升器液壓缸
故障原因：對(duì)換下的液壓缸拆檢后發(fā)現(xiàn)液壓桿密封圈老化，重新更換密封圈后打壓正常。該密封圈為組合式，俗稱(chēng)格來(lái)圈，由O型圈和耐磨環(huán)組成，見(jiàn)圖4。
圖4 液壓缸密封圈
三、控制元件類(lèi)故障
1、液壓張緊系統(tǒng)壓力傳感器
故障現(xiàn)象：2010年8月24日索道區(qū)域因有雷雨采取停機(jī)避雷措施，雷雨停止后，控制電源加電自檢后顯示上站液壓張緊系統(tǒng)壓力傳感器差故障，不能復(fù)位。
故障排查：經(jīng)測(cè)量其傳感器出電壓，1號(hào)傳感器輸出電壓僅為2.5V左右，低于正常狀態(tài)下的4.2V左右，確認(rèn)為1號(hào)傳感器損壞。臨時(shí)采取將2號(hào)傳感器信號(hào)同時(shí)送PLC的1、2號(hào)壓力傳感器輸入端口的方式使索道恢復(fù)正常運(yùn)行。
故障原因：液壓張緊系統(tǒng)的壓力檢測(cè)元件使用兩只壓力傳感器實(shí)現(xiàn)冗余檢測(cè)，當(dāng)1號(hào)傳感器和2號(hào)傳感器之間的檢測(cè)量偏差超過(guò)8%時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)發(fā)出“壓力傳感器差”故障。
2、液壓張緊系統(tǒng)泄壓閥
故障現(xiàn)象：2015年7月10日進(jìn)行液壓張緊系統(tǒng)測(cè)試泄壓操作時(shí)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)泄壓閥黑色圓帽時(shí)不能泄壓。
故障排查：因以前沒(méi)拆卸過(guò)當(dāng)時(shí)沒(méi)弄清楚泄壓閥圓帽上2根緊定螺釘作用，卸下圓帽，用扳手進(jìn)行泄壓，如圖5所示。
圖5 泄壓閥
故障原因：經(jīng)拆卸后了解到泄壓閥其中一個(gè)內(nèi)六角緊定螺釘起固定圓帽作用，作用防止圓帽掉下，另一個(gè)一字緊定螺釘起鎖止作用，防止圓帽擰松泄壓。當(dāng)時(shí)是因泄壓閥內(nèi)六角緊定螺釘松動(dòng)圓帽移位了，故轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不能進(jìn)行泄壓操作。
3、液壓制動(dòng)系統(tǒng)單向閥和節(jié)流閥
故障現(xiàn)象：2010年索道建設(shè)完成交付使用后，早上開(kāi)機(jī)時(shí)緊急制動(dòng)器打開(kāi)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，按復(fù)位鍵，出現(xiàn)制動(dòng)器閥故障報(bào)警。
故障排查：在經(jīng)更換壓力開(kāi)關(guān)（件60）和現(xiàn)場(chǎng)多次調(diào)試后，初步判斷單向閥（件42）有問(wèn)題，因現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有備件更換，問(wèn)題沒(méi)有得到Z終解決，后訂購(gòu)備件，更換液壓制動(dòng)系統(tǒng)件42單向閥和件50節(jié)流閥，恢復(fù)正常。
故障原因：件42閥芯卡滯，不能全打開(kāi)，件50固定螺紋尺寸過(guò)小易脫落，但母螺紋完好，導(dǎo)致緊急制動(dòng)器打開(kāi)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。
4、液壓制動(dòng)系統(tǒng)溢流閥
故障現(xiàn)象：2010年12月1日用手動(dòng)泵打壓時(shí)，液壓系統(tǒng)無(wú)法保壓。
故障排查：溢流閥（件36）密封圈老化斷裂，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)漏，更換后恢復(fù)正常，如圖6所示。
圖6 溢流閥
5、液壓制動(dòng)系統(tǒng)球閥
故障現(xiàn)象：2019年7月12日在進(jìn)行工作制動(dòng)器手動(dòng)方式打開(kāi)測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)工作制動(dòng)器用手動(dòng)泵打開(kāi)不能保壓，在更換新備件球閥（件80）后，測(cè)試工作制動(dòng)器用手動(dòng)泵打開(kāi)保壓正常。
故障排查（參見(jiàn)圖14）：
（1）判斷工作制動(dòng)器沖洗閥完好性
將工作制動(dòng)器沖洗閥管道拆除，在工作制動(dòng)器上出口管接頭處用堵頭堵住，見(jiàn)圖7。將件80球閥切換到“用手動(dòng)泵打開(kāi)”狀態(tài)，手動(dòng)打壓工作制動(dòng)器至120bar，停止打壓后，工作制動(dòng)器壓力很快就降到100bar以下，大概在65bar左右成緩慢降壓狀態(tài)，大約4分鐘后，工作制動(dòng)器壓力降至20bar左右，這時(shí)工作制動(dòng)器已關(guān)閉，沒(méi)有繼續(xù)測(cè)試，手動(dòng)釋放壓力。此現(xiàn)象說(shuō)明工作制動(dòng)器不保壓與沖洗閥無(wú)關(guān)，手動(dòng)泵打開(kāi)工作制動(dòng)器回路其他位置還存在內(nèi)泄。
圖7 工作制動(dòng)器
（2）判斷緊急制動(dòng)器手動(dòng)泵打開(kāi)回路完好性
將件81球閥切換到“用手動(dòng)泵打開(kāi)”狀態(tài)，用手動(dòng)泵打開(kāi)緊急制動(dòng)器做保壓測(cè)試，壓力在70bar能保持住，見(jiàn)圖8，說(shuō)明工作制動(dòng)器用手動(dòng)泵打開(kāi)不能保壓與溢流閥36及手動(dòng)泵回路也無(wú)關(guān)。后經(jīng)查看圖紙，分析工作制動(dòng)器手動(dòng)泵打開(kāi)不能保壓可能與球閥80有關(guān)。
圖8 壓力表
（3）判斷球閥80完好性
更換新備件80球閥，將工作制動(dòng)器打壓至120bar，工作制動(dòng)器壓力很快降至100bar以下，在70bar左右保持住（壓力在10分鐘左右無(wú)明顯下降），見(jiàn)圖9。此現(xiàn)象說(shuō)明在用件80球閥存在內(nèi)泄現(xiàn)象。
圖9 球閥和壓力表
（4）調(diào)整件36溢流閥設(shè)定壓力
考慮到開(kāi)緊急驅(qū)動(dòng)時(shí)，有時(shí)要打開(kāi)工作制動(dòng)器來(lái)切換主輔驅(qū)動(dòng)手柄，我們對(duì)件36溢流閥進(jìn)行調(diào)整并測(cè)試，見(jiàn)圖10，先用開(kāi)口扳手13將調(diào)整螺釘鎖緊并帽松開(kāi)，再用一字起順時(shí)針（增加）調(diào)整溢流閥壓力設(shè)定調(diào)整螺釘，手動(dòng)打壓工作制動(dòng)器至120bar，壓力緩慢降至100bar左右保持住（壓力在10分鐘左右沒(méi)有明顯下降），見(jiàn)圖10。
圖10 溢流閥和壓力表
（5）將工作制動(dòng)器沖洗閥管?還原，測(cè)試手動(dòng)泵打開(kāi)回路保壓壓力。分別對(duì)液壓制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行用手動(dòng)泵打開(kāi)工作制動(dòng)器和緊急制動(dòng)器測(cè)試，保壓均正常，壓力保持在20分鐘沒(méi)有明顯下降。
故障原因：經(jīng)拆開(kāi)后檢查球閥密封圈老化開(kāi)裂，見(jiàn)圖11，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)漏，致使工作制動(dòng)器壓力下降。
圖11 球閥和密封圈
預(yù)防措施：訂購(gòu)球閥及密封圈備件，每月進(jìn)行工作制動(dòng)器和緊急制動(dòng)器手動(dòng)打壓測(cè)試，必要時(shí)對(duì)球閥進(jìn)行拆開(kāi)檢查。
6、彎軌提升液壓系統(tǒng)單向節(jié)流閥
故障現(xiàn)象：某日上站半月檢進(jìn)行彎軌提升器運(yùn)行測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)彎軌在升起后不能下降。
故障排查：后經(jīng)查看圖紙，見(jiàn)圖12，分析可能為單向節(jié)流閥（件19）關(guān)閉造成彎軌不能下降，現(xiàn)將單向節(jié)流閥進(jìn)行調(diào)整，再試運(yùn)行升降正常。
故障原因：在對(duì)彎軌提升系統(tǒng)液壓站進(jìn)行保潔時(shí)誤將單向節(jié)流閥關(guān)閉。單向節(jié)流閥作用是控制液壓系統(tǒng)流速，使其控制彎軌提升器下降速度，速度可調(diào)。
預(yù)防措施：在將單向節(jié)流閥控制速度調(diào)整完畢后，在將調(diào)整圓帽上緊定螺釘擰緊鎖止，防止誤操作將單向節(jié)流閥關(guān)閉。
圖12 彎軌提升液壓圖
四、其他類(lèi)故障
1、制動(dòng)器壓力丟失故障
故障現(xiàn)象：2010年7月23日運(yùn)行中止時(shí)間（停機(jī)期間），出現(xiàn)制動(dòng)器壓力丟失。
故障排查：由于在停機(jī)當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)緊急制動(dòng)器落閘，壓力丟失落閘。并且控制系統(tǒng)未報(bào)緊急制動(dòng)器回路故障，進(jìn)一步觀(guān)察系統(tǒng)儀表發(fā)現(xiàn)A1+O1柜電壓表無(wú)顯示。然后根據(jù)圖紙檢查接觸器20K1（13—14）觸點(diǎn)與主接觸器連接處分離，導(dǎo)致主觸點(diǎn)吸合時(shí)其觸點(diǎn)未吸合。測(cè)X4輸入電壓正常，檢查20K1吸合，但11K1未吸合，檢查20K1（13—14）觸點(diǎn)不通未吸，將該輔助觸點(diǎn)拆下，關(guān)閉控制電源，在20K1釋放時(shí)重新安裝，打開(kāi)控制電源，恢復(fù)正常。
故障原因：如果緊急制動(dòng)器在“緊急制動(dòng)器停車(chē)”回路復(fù)位后5秒鐘內(nèi)仍未打開(kāi)或在運(yùn)行中落閘，控制系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)緊急制動(dòng)器故障停車(chē)。由于這次故障出現(xiàn)在停機(jī)時(shí)候，緊急制動(dòng)器壓力丟失未報(bào)故障，所以系統(tǒng)未出現(xiàn)故障警告。所以出現(xiàn)該故障時(shí)，要仔細(xì)觀(guān)察各儀表的顯示，和正常狀態(tài)有什么不同，這才能為你解決故障提供可靠的依據(jù)。
2、 制動(dòng)器閥故障
故障現(xiàn)象：2015年年度檢修液壓軟管和液壓油更換后，打開(kāi)控制電源，系統(tǒng)不能通過(guò)自檢，工作制動(dòng)器和緊急制動(dòng)器壓力均為零，顯示制動(dòng)器閥故障。
故障排查：打開(kāi)油箱上面油泵出油管螺帽堵頭，無(wú)壓力油溢出。用手盤(pán)動(dòng)液壓電機(jī)扇葉進(jìn)行人工加壓，并松開(kāi)出油管螺帽堵頭，用細(xì)內(nèi)六角螺栓向里頂動(dòng)單向閥球閥，排出空氣，直到溢出液壓油中無(wú)氣體為止，松開(kāi)單向閥，關(guān)閉螺帽堵頭，清理油跡（如圖13所示）。
故障原因：因更換新液壓軟管，管道里面有空氣，需排氣。
圖13 油泵出油管
圖14 液壓制動(dòng)系統(tǒng)圖
五、結(jié)語(yǔ)
綜上所述，在索道設(shè)備中，廣泛應(yīng)用了液壓傳動(dòng)和控制。它能方便的將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能（壓力能），并且易于傳遞及控制。我們脫掛索道中就用到液壓制動(dòng)和驅(qū)動(dòng)、液壓張緊及彎軌提升液壓系統(tǒng)，這就要求我們正確使用與精心保養(yǎng)液壓設(shè)備，防止機(jī)件過(guò)早磨損和遭受不應(yīng)有的損壞，從而減少故障發(fā)生，并能有效地延長(zhǎng)使用壽命。為了保證液壓設(shè)備能達(dá)到預(yù)計(jì)地工作能力和穩(wěn)定可靠地技術(shù)性能，我們對(duì)液壓設(shè)備必須做到：熟練操作、合理調(diào)整、精心保養(yǎng)和計(jì)劃?rùn)z修。
（本文選自2021年索道年會(huì)優(yōu)秀論文）
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