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淺談往復式索道液壓系統的原理分析及故障排除

2020-04-16

范唐斌
摘 要:本文介紹了雙承載單牽引往復式索道液壓制動控制原理。舉例說明其工作原理和相關故障分析排除過程,以及液壓維修注意事項,技能改進。
關鍵詞:液壓系統;故障排除;防范措施
往復式索道由于線路速度比脫掛,固定抱索器索道速度快,單次乘坐人數多,自動化程度高,又因投資較省,建設時間短,在一些特殊的江河山岳上有無法比擬的優勢。是一種符合國情又比較經濟的索道形式。紅河谷神仙嶺索道從2015年六月正式運營以來,為紅河谷景區增加了一道靚麗的風景,增強了游客登山時的感受,提升了景區服務水平,促進了當地旅游事業的發展。往復式索道運行安全要求很高,單次乘坐人數在30人以上,對速度的控制監測和液壓制動系統要求尤其關鍵。紅河谷索道采用ABB公司的DCS800直流調速器和美國羅克韋爾公司PLC500程序控制器,對索道的自動化運行控制監測保護,還冗余設計了一套西門PLC200程序控制器. 索道運行異常,控制系統將做出減速或人工緊急制動剎車處理,保證線路旅客人身安全。
一、液壓系統的論述及功能
液壓技術是實現現代化傳動與自動控制的關鍵技術之一。 其設備與傳統控制在結構方式上具有控制靈活等特點,已在客運索道中采用。本文主要以液壓控制原理和緊急制動過程為例,對技術重點問題作出分析和探討。先看液壓制動原理圖(圖1),從圖簡要說明一下液壓控制原理過程: 油泵電機從油箱經過過濾器吸油打壓,流經單向閥(12)分成兩路,一路經二位二通電磁閥(16.1)到高速閘兩個油缸。另一路經電磁閥(16.2)進入低速閘油缸。高低速閘各有一個單向節流閥(20.1,20.2 )。在控制上高速閘與低速閘不能同時打開。直流電機有啟動轉矩后打開,以防溜車,造成事故。往復式索道乘坐都是站立式的,人多時都緊挨在一起,在索道加減速過程中要平穩過渡,在緊急制動上,液壓制動系統必須在平穩性和安全性絕對可靠。在控制液壓制動方面設計了高速閘二次制動過程,保證在制動上的平滑過渡,為游客的舒適性和安全性提供了保證,吊廂上的摩擦減擺器為防止在緊急制動時,減緩吊廂擺動防止游客之間碰撞起到緩沖的作用。下面講一下液壓高速閘緊急二次制動: 遇到突發事件,需緊急停車,控制人員按下急停按鈕,電磁閥( 16.1,16.2,16.4 ,16.5 )失電,低速閘落閘剎車,高速閘油缸油經電磁閥(16.5 )到溢流閥(11.2)返回油箱。因溢流閥設定的壓力值為4Mpa, 高速閘在極短的時間內,始終保持一定的壓力,閘沒有完全落下處在半落閘的狀態。電磁閥(16.3 )延時斷電后,剩余油壓經電磁閥(16.3 )返回油箱。閘全部落下,從而完成分級制動。
二、故障分析
以本索道出現故障,在沒有引起緊急故障停車為例,來講述故障的原因及排除方法。2015年的某天,正處在索道接待運營中,因例行每兩個小時的索道巡檢工作,發現索道在運行時,液壓站的油泵電機不停的在打壓補充壓力,幾分鐘都沒有停下來,手摸電機比較燙。按以往的觀察,油泵電機在索道運行時,開始打壓時間不會超過一分鐘,即使把截止閥( 13)打開,把蓄能器壓力油放掉,重新關閉截止閥(13)再次打壓也不會超過兩分鐘,仔細觀察高低速閘打開間隙正常。也沒有故障顯示故障記錄,但已經影響到安全運營,后立即報告上級主管,停運排查故障原因。
三、故障排查和原因分析
為盡快恢復正常的運營,首先觀察外部油管線路有無滲油情況。詢問控制室緊急手動泄壓閥(16.6)有無關閉嚴實,都無異常情況。分析液壓原理圖,懷疑溢流閥(11.1 )是否出現問題,如閥芯卡頓和壓力調整值出現變化,但本著先簡單后復雜,先外圍后內部,先調試后拆修的方法。手動檢查用來釋放蓄能器中壓力的截止閥( 13)有無關閉嚴實。用手摸油管無油液流動,打開截止閥(13)聽蓄能器釋放壓力的聲音,判斷蓄能器沒有問題。想想當時運營過程中的情況,并沒有出現因壓力不足,而出現故障停車。問題可能出現在控制液壓泵的電路中,查看控制柜電路,發現用于指示壓力上線的中間繼電器指示燈常亮,懷疑中間繼電器出現故障,斷電拿掉之后檢測完好。看電器原理圖得知,用于控制液壓泵起停壓力上下限的電接點壓力表,它是將壓力信號轉化為電信號傳給油泵電機,在壓力超過設定上線時停止補壓,低于壓力設定下限時開啟油泵電機進行補壓。未證實自己的判斷,空載試機故障再次出現觀察電接點壓力表,發現壓力指示針無法接近壓力設定上線指示針,相差非常小,停機后將電接點壓力表上限指示針向下調整一點,以不影響正常打開高低速閘為宜。開機試驗,故障排除,為不影響正常運營,更換了新的電接點壓力表(18),設定好上下限壓力指針,試機正常,報備上級領導,開機運行。下班后又對螺紋插裝溢流閥(11.1 )進行了拆裝清洗,對設定了壓力范圍進行了測試,一切正常。
四、應急處理方法的思考
在日常的液壓站維修中,發現了一些問題: 比如在設備安裝時沒有考慮細節問題,管路在連接上沒有為方便維修更換的活動接頭,而是直接將管路焊死,假設油泵出現問題和更換油箱過濾器,則無法實施,必須增加必要的活動接頭。在緊急制動時, 如果溢流閥( 11.2 ) 出現卡頓,或壓力設定值偏差,勢必會影響緊急制動的效果,對游客安全和設備都是一場沖擊,不得不令人深思,應該加強液壓站油的定期更換,溢流閥的定期清洗,已及壓力設定值的測試,還有各個電磁閥閥芯和電磁線圈的檢查。
五、維修過程中的注意事項補充說明
a. 液壓系統中油管路過長, 并且垂直安裝, 需定期排放管路空氣,空氣的可壓縮性混在液壓管路中,勢必影響到液壓閘開閘時間。plc在規定的時間內,檢測不到液壓缸( 行程開關) 的電氣信號無法開車。
b. 電磁閥安裝時注意二位二通電磁閥是常開還是常閉和位置。
c. 更換液壓油時,注意殘留在管路中廢油的清理,打開液壓管路中最末端,開啟液壓泵用即將更換的廢油沖洗管路,更換新的液壓油后再沖洗。
d. 在進行維修時請放掉蓄能器壓力,以免傷人。
e. 加強日常巡檢力度, 如果有油管出現漏油情況,會出現油泵電機一直工作,在短時間內泄掉液壓油。液壓專業技術是索道的安全運營的成敗之一,液壓系統掌握是否全面,是否熟悉液壓元件的結構功能特點,直接影響到對故障原因的判斷處理。除了液壓系統外,又與電氣,機械相配合組成的自動化控制系統,又要跨行業了解,難度加大,對員工知識水平提出了要求。需要調動我們自己學習主觀能動性,掌握機電液一體化技術。平時多觀察,看圖紙,看懂控制原理,理清思路,積極培訓,總結經驗,注重對細節的把握,對設備的數據參數狀態,位置變化,做到心中有數。
六、結束語
以上是我們對往復式索道故障的分析,排除方法,和在實際工作中遇到的問題應對手段的匯總。同時借此良機,與各位同仁交流,愿能起到拋磚引玉的效果。還有同仁多加指點不惜賜教,在以后的工作中,交流心得,不斷進步,為實現索道的長期安全運行出一份力,擔一份責。
參考文獻:
[1] 中國索道協會論文集
[2] 往復式客運索道和客運纜車作業人員輔導教材
[3] 客運架空索道安全技術( 文明交通出版社)
[4] 紅河谷往復式索道,電氣,機械使用維護說明書
(來源:中國索道)
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