淺談往復(fù)式索道液壓系統(tǒng)的原理分析及故障排除
2020-10-16范唐斌
摘 要：本文介紹了雙承載單牽引往復(fù)式索道液壓制動控制原理。舉例說明其工作原理和相關(guān)故障分析排除過程，以及液壓維修注意事項，技能改進。關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng)；故障排除；防范措施
往復(fù)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(shù)多，自動化程度高，又因投資較省，建設(shè)時間短，在一些特殊的江河山岳上有無法比擬的優(yōu)勢。是一種符合國情又比較經(jīng)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(qū)增加了一道靚麗的風(fēng)景，增強了游客登山時的感受，提升了景區(qū)服務(wù)水平，促進了當?shù)芈糜问聵I(yè)的發(fā)展。往復(fù)式索道運行安全要求很高，單次乘坐人數(shù)在30人以上，對速度的控制監(jiān)測和液壓制動系統(tǒng)要求尤其關(guān)鍵。紅河谷索道采用ABB公司的DCS800直流調(diào)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(jiān)測保護，還冗余設(shè)計了一套西門PLC200程序控制器. 索道運行異常，控制系統(tǒng)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(tǒng)的論述及功能
液壓技術(shù)是實現(xiàn)現(xiàn)代化傳動與自動控制的關(guān)鍵技術(shù)之一。 其設(shè)備與傳統(tǒng)控制在結(jié)構(gòu)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(shù)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(jīng)過過濾器吸油打壓，流經(jīng)單向閥（12）分成兩路，一路經(jīng)二位二通電磁閥（16.1）到高速閘兩個油缸。另一路經(jīng)電磁閥（16.2）進入低速閘油缸。高低速閘各有一個單向節(jié)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(zhuǎn)矩后打開，以防溜車，造成事故。往復(fù)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(wěn)過渡，在緊急制動上，液壓制動系統(tǒng)必須在平穩(wěn)性和安全性絕對可靠。在控制液壓制動方面設(shè)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(fā)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(jīng)電磁閥（16.5 ）到溢流閥（11.2）返回油箱。因溢流閥設(shè)定的壓力值為4Mpa, 高速閘在極短的時間內(nèi)，始終保持一定的壓力，閘沒有完全落下處在半落閘的狀態(tài)。電磁閥（16.3 ）延時斷電后，剩余油壓經(jīng)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(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(guān)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(jīng)影響到安全運營，后立即報告上級主管，停運排查故障原因。
為盡快恢復(fù)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(guān)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(xiàn)問題，如閥芯卡頓和壓力調(diào)整值出現(xiàn)變化，但本著先簡單后復(fù)雜，先外圍后內(nèi)部，先調(diào)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(guān)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(xiàn)因壓力不足，而出現(xiàn)故障停車。問題可能出現(xiàn)在控制液壓泵的電路中，查看控制柜電路，發(fā)現(xiàn)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(xiàn)故障，斷電拿掉之后檢測完好?？措娖髟韴D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(zhuǎn)化為電信號傳給油泵電機，在壓力超過設(shè)定上線時停止補壓，低于壓力設(shè)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(xiàn)觀察電接點壓力表，發(fā)現(xiàn)壓力指示針無法接近壓力設(shè)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(diào)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(shè)定好上下限壓力指針，試機正常，報備上級領(lǐng)導(dǎo)，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(shè)定了壓力范圍進行了測試，一切正常。
四、應(yīng)急處理方法的思考
在日常的液壓站維修中，發(fā)現(xiàn)了一些問題: 比如在設(shè)備安裝時沒有考慮細節(jié)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(shè)油泵出現(xiàn)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(xiàn)卡頓,或壓力設(shè)定值偏差，勢必會影響緊急制動的效果，對游客安全和設(shè)備都是一場沖擊，不得不令人深思，應(yīng)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(shè)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(tǒng)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(guī)定的時間內(nèi)，檢測不到液壓缸( 行程開關(guān)) 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(xiàn)漏油情況，會出現(xiàn)油泵電機一直工作，在短時間內(nèi)泄掉液壓油。液壓專業(yè)技術(shù)是索道的安全運營的成敗之一，液壓系統(tǒng)掌握是否全面，是否熟悉液壓元件的結(jié)構(gòu)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(tǒng)外，又與電氣，機械相配合組成的自動化控制系統(tǒng)，又要跨行業(yè)了解，難度加大，對員工知識水平提出了要求。需要調(diào)動我們自己學(xué)習(xí)主觀能動性，掌握機電液一體化技術(shù)。平時多觀察，看圖紙，看懂控制原理，理清思路，積極培訓(xùn)，總結(jié)經(jīng)驗，注重對細節(jié)的把握，對設(shè)備的數(shù)據(jù)參數(shù)狀態(tài)，位置變化，做到心中有數(shù)。
六、結(jié)束語
以上是我們對往復(fù)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(yīng)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(xiàn)索道的長期安全運行出一份力，擔(dān)一份責(zé)。
參考文獻：
[1] 中國索道協(xié)會論文集
[2] 往復(fù)式客運索道和客運纜車作業(yè)人員輔導(dǎo)教材
[3] 客運架空索道安全技術(shù)( 文明交通出版社)
[4] 紅河谷往復(fù)式索道，電氣，機械使用維護說明書
（來源：中國索道）