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威格士船闸液压启闭系统故障分析
点击次数:1802 更新时间:2013-07-12

某船闸是重要航道枢纽,安装有4扇人字形钢闸门, 4扇平面钢阀门,采用液压启闭机操纵,共设4套液压站,每套液压站驱动QPPYI-200-5型液压直推式启闭机和QPPYI-200-5型液压直升式启闭机各1台,采用PLC可编程控制器 控制系统,液压站、液压启闭机、液压管路及相应的电控系统构成一个机电液一体化系统。该系统自动化程度高,元器件复杂繁多,一个元件的损坏失效就会造成整个系统故障停机,甚至造成设备损坏,设备维护和故障诊断的难度较大。为了加快故障诊断速度,分析系统薄弱环节,指导设备管理,.提高系统的工 作可靠性,减少船闸故障断航的频率和断航时间,在设备管理中引入了"故障树 分析法"。
(1)船闲液压启闭系统故障树的建立
船闸液压启闭系统是由液压泵组、液压管道、截止阀、电磁(液)换向阅、溢流闽、电磁溢流阀、节流阀、单向阀、压力表和压力继电器、启闭机油缸、启 闭机活塞杆以及电控装置等多种部件组成的一个复杂的机、电、液一体化系统 (液压系统原理见图8-9) ,故障现象多种多样,如泵组噪声大、管道振动、油液泄漏、活塞杆爬行、活塞杆动作无力、活塞杆不动作等。
图8-10以阀门开启时汹缸活塞杆不动作为顶事件的故障树 图8-10为以阅门开启时油缸活塞杆不动作故障作为顶事件的故障树。在选择故障树顶事件时主要考虑以下原则:
①引起事件的原因较多且不易 于分析判断;
②事件形态显示zui直观:③事件一旦发生引起的后果zui严重。因 而,在充分分析相关技术资料,充分征求设计、运行、维护人员意见的基础 上,分别确定:
①人字门开启时活塞杆不动作;
②人字门关闭时活塞杆不动作;
③阀门开启时活塞杆不动作;
④阅门关闭时活塞杆不动作等顶事件分别建 立故障树。
船闸启闭系统是由闸阔门及其运转件、液压启闭系统、电控系统三个子系统 构成的一体化系统,三个子系统既相互关联又自成系统,其中液压系统作为动作 的执行机构zui为复杂也zui为关键。为了突出重点,使故障树简洁明了、结构清晰,以液压系统故障为主进行分析展开,可能引起液压系统不正常工作的机、电 系统故障在必要时单独绘制故障树分别分析。
(2)船闭液压启闭系统故障树分析
在图8-10所示的故障树中,只有单一的逻辑"或"门,它表示当一个或多个输入事件发生时输出事件必发生。由此可知,在输入逻辑"或"门的几个中间 事件中,只要有一个事件发生就能导致其上一级失效事件的发生。因此,在图 8-10列出的基本事件(圆形框图)或未展开事件(菱形框图)中,只要其中一 个发生,则"活塞杆不动作"事件就会发生。
各种基本事件和未展开事件的发生模率是不一样的,为了使顶事件发生的概 率减少,就要分析各基本事件和未展开事件的发生概率,找出高概率事件,分析 高概率事件的产生原因,制定减少高概率事件发生的措施。在本故障树中,未展开事件为阔门和电控系统故障,根据经验,阀门故障发生的概率极小,分析时一般 不予考虑,电控系统故障原因较为复杂,应单独进行故障树分析。根据相关产品说 明和多年运行经验,对基本事件的发生概率进行了定性分析,结果见表8-20 表8-2基本事件的发生概率统计
从表8-2可以看出,阀芯卡阻故障频率高且占所有基本事件的50%。根据相关液压知识和经验,发生阔芯卡阻故障的主要原因是液压油杂质较多或液压油变 性失去润滑效果。经过故障树分析,很容易得出"在液压设备管理和主动维护过程中,应重点监测液压油的品质,保证液压油的洁净度和润滑性能,从而提高系 统的整体可靠度"的结论。根据这一结论,在设备管理工作中重点加强液压油的品质管理,改善液压油的防尘防水效果,增加滤油次数,定期检测液压油的洁净 度和品质,定期更换液压油。设备故障因此大幅减少。 建成的故障树相当于一个形象的管理维修指南,在故障树建立以后,利用故障树逻辑性强、简洁明了的特点,再标以各基本事件的发生概率,用于培训指导 运行和维修人员,有效提高了职工素质。 在实际工作中,维修人员利用故障树按图索骥、顺藤摸瓜查找设备故障,提高了故障诊断的速度和准确性。如某次运行时发生下右阅门不能提升故障,故障发生时,人字门启闭正常,表明电动机油泵运转正常,维修人员根据相应的故障 树迅速查找出高发故障点为溢流阀13、换向阀11经检查,是溢流阅13阀芯在 开位卡阻,液压油由溢流阀13直接回油箱,造成活塞杆不动作,经抢修,设备 恢复正常,前后仅用时30min。