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轴承知识
浅谈往复式索道液压系统的原理分析及故障排除
范唐斌
摘 要:本文介绍了双承载单牵引往复式索道液压制动控制原理。举例说明其工作原理和相关故障分析排除过程,以及液压维修注意事项,技能改进。
关键词:液压系统;故障排除;防范措施
往复式索道由于线路速度比脱挂,固定抱索器索道速度快,单次乘坐人数多,自动化程度高,又因投资较省,建设时间短,在一些特殊的江河山岳上有无法比拟的优势。是一种符合国情又比较经济的索道形式。红河谷神仙岭索道从2015年六月正式运营以来,为红河谷景区增加了一道靓丽的风景,增强了游客登山时的感受,提升了景区服务水平,促进了当地旅游事业的发展。往复式索道运行安全要求很高,单次乘坐人数在30人以上,对速度的控制监测和液压制动系统要求尤其关键。红河谷索道采用ABB公司的DCS800直流调速器和美国罗克韦尔公司PLC500程序控制器,对索道的自动化运行控制监测保护,还冗余设计了一套西门PLC200程序控制器. 索道运行异常,控制系统将做出减速或人工紧急制动刹车处理,保证线路旅客人身安全。
一、液压系统的论述及功能
液压技术是实现现代化传动与自动控制的关键技术之一。 其设备与传统控制在结构方式上具有控制灵活等特点,已在客运索道中采用。本文主要以液压控制原理和紧急制动过程为例,对技术重点问题作出分析和探讨。先看液压制动原理图(图1),从图简要说明一下液压控制原理过程: 油泵电机从油箱经过过滤器吸油打压,流经单向阀(12)分成两路,一路经二位二通电磁阀(16.1)到高速闸两个油缸。另一路经电磁阀(16.2)进入低速闸油缸。高低速闸各有一个单向节流阀(20.1,20.2 )。在控制上高速闸与低速闸不能同时打开。直流电机有启动转矩后打开,以防溜车,造成事故。往复式索道乘坐都是站立式的,人多时都紧挨在一起,在索道加减速过程中要平稳过渡,在紧急制动上,液压制动系统必须在平稳性和安全性绝对可靠。在控制液压制动方面设计了高速闸二次制动过程,保证在制动上的平滑过渡,为游客的舒适性和安全性提供了保证,吊厢上的摩擦减摆器为防止在紧急制动时,减缓吊厢摆动防止游客之间碰撞起到缓冲的作用。下面讲一下液压高速闸紧急二次制动: 遇到突发事件,需紧急停车,控制人员按下急停按钮,电磁阀( 16.1,16.2,16.4 ,16.5 )失电,低速闸落闸刹车,高速闸油缸油经电磁阀(16.5 )到溢流阀(11.2)返回油箱。因溢流阀设定的压力值为4Mpa, 高速闸在极短的时间内,始终保持一定的压力,闸没有完全落下处在半落闸的状态。电磁阀(16.3 )延时断电后,剩余油压经电磁阀(16.3 )返回油箱。闸全部落下,从而完成分级制动。
二、故障分析
以本索道出现故障,在没有引起紧急故障停车为例,来讲述故障的原因及排除方法。2015年的某天,正处在索道接待运营中,因例行每两个小时的索道巡检工作,发现索道在运行时,液压站的油泵电机不停的在打压补充压力,几分钟都没有停下来,手摸电机比较烫。按以往的观察,油泵电机在索道运行时,开始打压时间不会超过一分钟,即使把截止阀( 13)打开,把蓄能器压力油放掉,重新关闭截止阀(13)再次打压也不会超过两分钟,仔细观察高低速闸打开间隙正常。也没有故障显示故障记录,但已经影响到安全运营,后立即报告上级主管,停运排查故障原因。
三、故障排查和原因分析
为尽快恢复正常的运营,首先观察外部油管线路有无渗油情况。询问控制室紧急手动泄压阀(16.6)有无关闭严实,都无异常情况。分析液压原理图,怀疑溢流阀(11.1 )是否出现问题,如阀芯卡顿和压力调整值出现变化,但本着先简单后复杂,先外围后内部,先调试后拆修的方法。手动检查用来释放蓄能器中压力的截止阀( 13)有无关闭严实。用手摸油管无油液流动,打开截止阀(13)听蓄能器释放压力的声音,判断蓄能器没有问题。想想当时运营过程中的情况,并没有出现因压力不足,而出现故障停车。问题可能出现在控制液压泵的电路中,查看控制柜电路,发现用于指示压力上线的中间继电器指示灯常亮,怀疑中间继电器出现故障,断电拿掉之后检测完好。看电器原理图得知,用于控制液压泵起停压力上下限的电接点压力表,它是将压力信号转化为电信号传给油泵电机,在压力超过设定上线时停止补压,低于压力设定下限时开启油泵电机进行补压。未证实自己的判断,空载试机故障再次出现观察电接点压力表,发现压力指示针无法接近压力设定上线指示针,相差非常小,停机后将电接点压力表上限指示针向下调整一点,以不影响正常打开高低速闸为宜。开机试验,故障排除,为不影响正常运营,更换了新的电接点压力表(18),设定好上下限压力指针,试机正常,报备上级领导,开机运行。下班后又对螺纹插装溢流阀(11.1 )进行了拆装清洗,对设定了压力范围进行了测试,一切正常。
四、应急处理方法的思考
在日常的液压站维修中,发现了一些问题: 比如在设备安装时没有考虑细节问题,管路在连接上没有为方便维修更换的活动接头,而是直接将管路焊死,假设油泵出现问题和更换油箱过滤器,则无法实施,必须增加必要的活动接头。在紧急制动时, 如果溢流阀( 11.2 ) 出现卡顿,或压力设定值偏差,势必会影响紧急制动的效果,对游客安全和设备都是一场冲击,不得不令人深思,应该加强液压站油的定期更换,溢流阀的定期清洗,已及压力设定值的测试,还有各个电磁阀阀芯和电磁线圈的检查。
五、维修过程中的注意事项补充说明
a. 液压系统中油管路过长, 并且垂直安装, 需定期排放管路空气,空气的可压缩性混在液压管路中,势必影响到液压闸开闸时间。plc在规定的时间内,检测不到液压缸( 行程开关) 的电气信号无法开车。
b. 电磁阀安装时注意二位二通电磁阀是常开还是常闭和位置。
c. 更换液压油时,注意残留在管路中废油的清理,打开液压管路中最末端,开启液压泵用即将更换的废油冲洗管路,更换新的液压油后再冲洗。
d. 在进行维修时请放掉蓄能器压力,以免伤人。
e. 加强日常巡检力度, 如果有油管出现漏油情况,会出现油泵电机一直工作,在短时间内泄掉液压油。液压专业技术是索道的安全运营的成败之一,液压系统掌握是否全面,是否熟悉液压元件的结构功能特点,直接影响到对故障原因的判断处理。除了液压系统外,又与电气,机械相配合组成的自动化控制系统,又要跨行业了解,难度加大,对员工知识水平提出了要求。需要调动我们自己学习主观能动性,掌握机电液一体化技术。平时多观察,看图纸,看懂控制原理,理清思路,积极培训,总结经验,注重对细节的把握,对设备的数据参数状态,位置变化,做到心中有数。
六、结束语
以上是我们对往复式索道故障的分析,排除方法,和在实际工作中遇到的问题应对手段的汇总。同时借此良机,与各位同仁交流,愿能起到抛砖引玉的效果。还有同仁多加指点不惜赐教,在以后的工作中,交流心得,不断进步,为实现索道的长期安全运行出一份力,担一份责。
参考文献:
[1] 中国索道协会论文集
[2] 往复式客运索道和客运缆车作业人员辅导教材
[3] 客运架空索道安全技术( 文明交通出版社)
[4] 红河谷往复式索道,电气,机械使用维护说明书
(来源:中国索道)
发布时间:2020-10-16


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