时间:2023-04-01 09:52:50
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生化分析是临床诊断常用的重要手段之一。通过对血液和其他体液生化分析测定的数据,再结合其他临床资料进行综合分析,可帮助诊断疾病,对器官功能作出评价,并可鉴别并发因子及决定以后治疗的基准等等。自动生化分析仪就是把生化分析中的取样、加试剂、去干扰物、混合、保温反应,P检测、结果计算和显示,以及清洗等步聚自动化的仪器,它不仅提高了工作效率,而且也稳定了检验质量,减少了主观误差,通常可分为以下几类:按反应装置的结构分为连续流动式、分离式和离心式三类;按同时可测项目分为单通道和多通道两类,单通道每次只能检验一个项,但项目可更换,多通道每次可测多个项目;按仪器复杂的程度及功能分类小型,中型和大型三类;按测定程度可变与否,分为程序固定式和程序可变式分析仪两类。
临床化学分析基本包括以下步骤:标本定量吸取和转移,通过沉淀、过滤、离心、层析或透析技术分离并去除大分子干扰物试剂的定量吸取及同标本混合,在一定温度下反应显色,通过光学或各种电极技术进行测量、数据处理、显示、打印报告结果,以及测定后的反应容器,管道系统的清洗等。
根据仪器计算机功能的不同,自动生化分析仪一般分为全自动和半自动两种,本文对几种常见半自动生化分析仪故障进行探讨。
一、开机机器长鸣报警
在机器设置中,若设置是外置打印机打印,则必须先开打印机,后开主机,使主机自检时能检测到打印机,不然机器就会报警;红外自动感应器窗口上有污物或感应器灵敏度不够或失灵,清洗器应器窗口,排除错误进样信号,如感应器失灵,则更换红外自动感应器,无备用件时,可用Val+F1键代替。
二、开机调零显示“measurementproblem”
BASIC用蒸馏水调零,显示上述信息表示测定有故障,通常的原因是:
1、蒸馏水不干净。
2、流动比色池内有气泡,检查管道是否有破损或比色池是否有泄漏。
3、流动比色池内太脏,用5%的次氯酸钠或双缩脲浸泡半小时后冲洗;流动比色池外灰尘太多,用镜头纸擦拭。
4、石英卤素灯的电源是从电源开关取出来的,电源开关有三组接头,一线给主机供电,一线为电源地,还有一组给灯供电,测试该组接头并没有导通,拆下检查,发现是该组接头的弹簧及电源开关,故障排除。
5、拆下滤光片,用镊子除去粘胶,取出凸透镜,安装在机器上,重新调零,故障排除。
6、即使做了上述工作,调零仍然通不过。拆下比色池加热器底座,打开硅光二极管检测系统部分的盖子,进行光路调节,把室内灯光关闭,用一张白色纸片放在硅光二极管的前部,左右移动比色池加热器底座,同时调节比色池下面的高度调节螺钉,进行调零操作。当灯亮时,观察光分出来的光线是否和硅光二极管的位置吻合,反复调整,直到调零通过为止。上好比色池加热器底座的螺钉,重新开机调零,仍然出现上述故障,仔细观察,发现比色池加热器底座的底部有热溶胶,当把底座的螺钉上好后,改变了已调整好的光路,故而再次出现上述故障,在相应位置滴上热溶胶,重新安装进行调零,故障消失。
三、按动吸样开关后不吸样
首先听泵是否在动作,如泵不动作,检查吸样开关是否有信号产生,调整吸样开关中顶珠的位置,检查泵的内阻是否正常;其次检查泵管理否有泄漏或老化,从而更换泵管;如上述部分正常,打开机器顶盖,拆下流动比色池,发现流动比色池有漏液现象,用耐酸碱,无色的粘合剂进行粘接,等粘合剂凝固后,重新安装好流动比色池,故障消失。
四、机器测定结果不正确
首先用以下推荐的清洗剂进行流动比色池和管道的清洗:
1、0.1N的NaOH(KOH)溶液,加入少量表面活性剂。
2、有分解蛋白作用的酶溶液。
3、生化试剂中本身具有去蛋白作用的试剂,总蛋白试剂(双缩脲),肌肝试剂中的碱性组份。
电动机具有结构简单,运行可靠,使用方便,价格低廉等特点。为保证时机的正常工作对运行的电动机要按电动机完好质量标准的要求进行检查,运行中的电动机与被拖动设备的轴心要对正,运行中无明显的振动,一定要保持通风良好、风翅等要完整无缺。要时刻观察和测量电动机电网电压和正常工作电流,电压变化不应超过额定电压的±5%,电动机的额定负荷电流不能经常超过额定电流,以防时机过热,同时检查电机起动保护装置的动作是否灵活可靠。检查电动机各部分温升是否正常,还要经常检查轴承温度,滑动轴承不得超过度,滚动轴承不得超过70度,滚动轴承运转中的声音要清晰、无杂音。对于电动机的运转环境要做到防砸、防淋、防潮。对于环境不良,经常挪动、频繁起动、过载运行等要加强日常维护和保养,及时发现和消除隐患。
一、电动机电气常见故障的分析和处理
(一)时机接通后,电动机不能起动,但有嗡嗡声
可能原因:(1)电源没有全部接通成单相起动;(2)电动机过载;(3)被拖动机械卡住;(4)绕线式电动机转子回路开路成断线;(5)定子内部首端位置接错,或有断线、短路。
处理方法:(1)检查电源线,电动机引出线,熔断器,开关的各对触点,找出断路位置,予以排除;(2)卸载后空载或半载起动;(3)检查被拖动机械,排除故障;(4)检查电刷,滑环和起动电阻各个接触器的接合情况;(5)重新判定三相的首尾端,并检查三相绕组是否有灿线和短路。
(二)电动机起动困难,加额定负载后,转速较低。
可能原因:(1)电源电压较低;(2)原为角接误接成星接;(3)鼠笼型转子的笼条端脱焊,松动或断裂。
处理方法:(1)提高电压;(2)检查铭牌接线方法,改正定子绕组接线方式;(3)进行检查后并对症处理。
(三)电动机起动后发热超过温升标准或冒烟
可能原因:(1)电源电压过低,电动机在额定负载下造成温升过高;(2)电动机通风不良或环境湿度过高;(3)电动机过载或单相运行;(4)电动机起动频繁或正反转次数过多;(5)定子和转子相擦。
处理方法:(1)测量空载和负载电压;(2)检查电动机风扇及清理通风道,加强通风降低环温;(3)用钳型电流表检查各相电流后,对症处理;(4)减少电动机正反转次数,或更换适应于频繁起动及正反转的电动机;(5)检查后姨症处理。
(四)绝缘电阻低
可能原因:(1)绕组受潮或淋水滴入电动机内部;(2)绕组上有粉尘,油圬;(3)定子绕组绝缘老化。
处理方法:(1)将定子,转子绕组加热烘干处理;(2)用汽油擦洗绕组端部烘干;(3)检查并恢复引出线绝缘或更换接线盒绝缘线板;(4)一般情况下需要更换全部绕组。
(五)电动机外壳带电:
可能原因:(1)电动机引出线的绝缘或接线盒绝缘线板;(2)绕组端部碰机壳;(3)电动机外壳没有可靠接地
处理方法:(1)恢复电动机引出线的绝缘或更换接线盒绝缘板;(2)如卸下端盖后接地现象即消失,可在绕组端部加绝缘后再装端盖;(3)按接地要求将电动机外壳进行可靠接地。
(六)电动机运行时声音不正常
可能原因:(1)定子绕组连接错误,局部短路或接地,造成三相电流不平衡而引起噪音;(2)轴承内部有异物或严重缺油。
处理方法:(1)分别检查,对症下药;(2)清洗轴承后更换新油为轴承室的1/2-1/3。
(七)电动机振动
可能原因:(1)电动机安装基础不平;(2)电动机转子不平衡;(3)皮带轮或联轴器不平衡;(4)转轴轴头弯曲或皮带轮偏心;(5)电动机风扇不平衡。
处理方法:(1)将电动机底座垫平,时机找水平后固牢;(2)转子校静平衡或动平衡;(3)进行皮带轮或联轴器校平衡;(4)校直转轴,将皮带轮找正后镶套重车;(5)对风扇校静。
二、电动机机械常见故障的分析和处理
(一)定、转子铁芯故障检修
定、转子都是由相互绝缘的硅钢片叠成,是电动机的磁路部分。定、转子铁芯的损坏和变形主要由以下几个方面原因造成。
(1)轴承过度磨损或装配不良,造成定、转子相擦,使铁芯表面损伤,进而造成硅钢片间短路,电动机铁损增加,使电动机温升过高,这时应用细锉等工具去除毛刺,消除硅钢片短接,清除干净后涂上绝缘漆,并加热烘干。
(2)拆除旧绕组时用力过大,使倒槽歪斜向外张开。此时应用小嘴钳、木榔头等工具予以修整,使齿槽复位,并在不好复位的有缝隙的硅钢片间加入青壳纸、胶木板等硬质绝缘材料。
(3)因受潮等原因造成铁芯表面锈蚀,此时需用砂纸打磨干净,清理后涂上绝缘漆。
(4)因绕组接地产生高热烧毁铁芯或齿部。可用凿子或刮刀等工具将熔积物剔除干净,涂上绝缘溱烘干。
(5)铁芯与机座间结合松动,可拧紧原有定位螺钉。若定位螺钉失效,可在机座上重钻定位孔并攻丝,旋紧定位螺钉。
(二)轴承故障检修
转轴通过轴承支撑转动,是负载最重的部分,又是容易磨损的部件。
(1)故障检查
运行中检查:滚动轴承缺油时,会听到骨碌骨碌的声音,若听到不连续的梗梗声,可能是轴承钢圈破裂。轴承内混有沙土等杂物或轴承零件有轻度磨损时,会产生轻微的杂音。
拆卸后检查:先察看轴承滚动体、内外钢圈是否有破损、锈蚀、疤痕等,然后用手捏住轴承内圈,并使轴承摆平,另一只手用力推外钢圈,如果轴承良好,外钢圈应转动平稳,转动中无振动和明显的卡滞现象,停转后外钢圈没有倒退现象,否则说明轴承已不能再用了。左手卡住外圈,右手捏住内钢圈,用力向各个方向推动,如果推动时感到很松,就是磨损严重。
(2)故障修理
轴承外表面上的锈斑可用00号砂纸擦除,然后放入汽油中清洗;或轴承有裂纹、内外圈碎裂或轴承过度磨损时,应更换新轴承。更换新轴承时,要选用与原来型号相同的轴承。
(三)转轴故障检修
(1)轴弯曲
若弯曲不大,可通过磨光轴径、滑环的方法进行修复;若弯曲超过0.2mm,可将轴放于压力机下,在拍弯曲处加压矫正,矫正后的轴表面用车床切削磨光;如弯曲过大则需另换新轴。
(2)轴颈磨损
轴颈磨损不大时,可在轴颈上镀一层铬,再磨削至需要尺寸;磨损较多时,可在轴颈上进行堆焊,再到车床上切削磨光;如果轴颈磨损过大时,也在轴颈上车削2-3mm,再车一套筒趁热套在轴颈上,然后车削到所需尺寸。
(3)轴裂纹或断裂
轴的横向裂纹深度不超过轴直径的10%-15%,纵向裂纹不超过轴长的10%时,可用堆焊法补救,然后再精车至所需尺寸。若轴的裂纹较严重,就需要更换新轴。
一、数控系统的构成与特点
控制系统主要由总线、CPU、电源、存贮器、操作面板和显示屏、位控单元、可编程序控制器逻辑控制单元以及数据输入/输出接口等组成。最新一代的数控系统还包括一个通讯单元,它可完成CNC、PLC的内部数据通讯和外部高次网络的连接。伺服驱动系统主要包括伺服驱动装置和电机。位置测量系统主要是采用长光栅或圆光栅的增量式位移编码器。
数控系统的主要特点是:可靠性要求高:因为一旦数控系统发生故障,即造成巨大经济损失;有较高的环境适应能力,因为数控系统一般为工业控制机,其工作环境为车间环境,要求它具有在震动,高温,潮湿以及各种工业干扰源的环境条件下工作的能力;接口电路复杂,数控系统要与各种数控设备及外部设备相配套,要随时处理生产过程中的各种情况,适应设备的各种工艺要求,因而接口电路复杂,而且工作频繁。
二、数控系统的常见故障分析
根据数控系统的构成,工作原理和特点,我们将常见的故障部位及故障现象分析如下:
位置环。这是数控系统发出控制指令,并与位置检测系统的反馈值相比较,进一步完成控制任务的关键环节。它具有很高的工作频度,并与外设相联接,所以容易发生故障。
常见的故障有:①位控环报警:可能是测量回路开路;测量系统损坏,位控单元内部损坏。②不发指令就运动,可能是漂移过高,正反馈,位控单元故障;测量元件损坏。③测量元件故障,一般表现为无反馈值;机床回不了基准点;高速时漏脉冲产生报警可能的原因是光栅或读头脏了;光栅坏了。
伺服驱动系统。伺服驱动系统与电源电网,机械系统等相关联,而且在工作中一直处于频繁的启动和运行状态,因而这也是故障较多的部分。
其主要故障有:①系统损坏。一般由于网络电压波动太大,或电压冲击造成。我国大部分地区电网质量不好,会给机床带来电压超限,尤其是瞬间超限,如无专门的电压监控仪,则很难测到,在查找故障原因时,要加以注意,还有一些是由于特殊原因造成的损坏。如华北某厂由于雷击中工厂变电站并窜入电网而造成多台机床伺服系统损坏。②无控制指令,而电机高速运转。这种故障的原因是速度环开环或正反馈。如在东北某厂,引进的西德WOTAN公司转子铣床在调试中,机床X轴在无指令的情况下,高速运转,经分析我们认为是正反馈造成的。因为系统零点漂移,在正反馈情况下,就会迅速累加使电机在高速下运转,而我们按标签检查线路后完全正确,机床厂技术人员认为不可能接错,在充分分析与检测后我们将反馈线反接,结果机床运转正常。机床厂技术人员不得不承认德方工作失误。还有一例子,我们在天津某厂培训讲学时,应厂方要求对他们厂一台自进厂后一直无法正常工作的精密磨床进行维修,其故障是:机床一启动电机就运转,而且越来越快,直至最高转速。我们分析认为是由于速度环开路,系统漂移无法抑制造成。经检查其原因是速度反馈线接到了地线上造成。③加工时工件表面达不到要求,走圆弧插补轴换向时出现凸台,或电机低速爬行或振动,这类故障一般是由于伺服系统调整不当,各轴增益系统不相等或与电机匹配不合适引起,解决办法是进行最佳化调节。④保险烧断,或电机过热,以至烧坏,这类故障一般是机械负载过大或卡死。
电源部分。电源是维持系统正常工作的能源支持部分,它失效或故障的直接结果是造成系统的停机或毁坏整个系统。一般在欧美国家,这类问题比较少,在设计上这方面的因素考虑的不多,但在中国由于电源波动较大,质量差,还隐藏有如高频脉冲这一类的干扰,加上人为的因素(如突然拉闸断电等)。这些原因可造成电源故障监控或损坏。另外,数控系统部分运行数据,设定数据以及加工程序等一般存贮在RAM存贮器内,系统断电后,靠电源的后备蓄电池或锂电池来保持。因而,停机时间比较长,拔插电源或存贮器都可能造成数据丢失,使系统不能运行。可编程序控制器逻辑接口。数控系统的逻辑控制,如刀库管理,液压启动等,主要由PLC来实现,要完成这些控制就必须采集各控制点的状态信息,如断电器,伺服阀,指示灯等。因而它与外界种类繁多的各种信号源和执行元件相连接,变化频繁,所以发生故障的可能性就比较多,而且故障类型亦千变万化。
其他。由于环境条件,如干扰,温度,湿度超过允许范围,操作不当,参数设定不当,亦可能造成停机或故障。有一工厂的数控设备,开机后不久便失去数控准备好信号,系统无法工作,经检查发现机体温度很高,原因是通气过滤网已堵死,引起温度传感器动作,更换滤网后,系统正常工作。不按操作规程拔插线路板,或无静电防护措施等,都可能造成停机故障甚至毁坏系统。
一般在数控系统的设计、使用和维修中,必须考虑对经常出现故障的部位给予报警,报警电路工作后,一方面在屏幕或操作面板上给出报警信息,另一方面发出保护性中断指令,使系统停止工作,以便查清故障和进行维修。
三、故障排除方法
初始化复位法一般情况下,由于瞬时故障引起的系统报警,可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障,若系统工作存贮区由于掉电,拔插线路板或电池欠压造成混乱,则必须对系统进行初始化清除,清除前应注意作好数据拷贝记录,若初始化后故障仍无法排除,则进行硬件诊断。
参数更改,程序更正法系统参数是确定系统功能的依据,参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。例如,在哈尔滨某厂转子铣床上采用了测量循环系统,这一功能要求有一个背景存贮器,调试时发现这一功能无法实现。检查发现确定背景存贮器存在的数据位没有设定,经设定后该功能正常。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机,对此可以采用系统的块搜索功能进行检查,改正所有错误,以确保其正常运行。
调节,最佳化调整法调节是一种最简单易行的办法。通过对电位计的调节,修正系统故障。如某军工厂维修中,其系统显示器画面混乱,经调节后正常。在山东某厂,其主轴在启动和制动时发生皮带打滑,原因是其主轴负载转矩大,而驱动装置的斜升时间设定过小,经调节后正常。
原因及处理方法如下:
(1)原动机或电源不正常。处理方法是检查电源和原动机情况。
(2)泵卡住。处理方法是用手盘动联轴器检查,必要时解体检查,消除动静部分故障。
(3)填料压得太紧。处理方法是放松填料。
(4)排出阀未关。处理方法是关闭排出阀,重新启动。
(5)平衡管不通畅。处理方法是疏通平衡管。
2.泵不排液
原因及处理方法如下:
(1)灌泵不足(或泵内气体未排完)。处理方法是重新灌泵。
(2)泵转向不对。处理方法是检查旋转方向。
(3)泵转速太低。处理方法是检查转速,提高转速。
(4)滤网堵塞,底阀不灵。处理方法是检查滤网,消除杂物。
(5)吸上高度太高,或吸液槽出现真空。处理方法是减低吸上高度;检查吸液槽压力。
3.泵排液后中断
原因及处理方法如下:
(1)吸入管路漏气。处理方法是检查吸入侧管道连接处及填料函密封情况。
(2)灌泵时吸入侧气体未排完。处理方法是要求重新灌泵。
(3)吸入侧突然被异物堵住。处理方法是停泵处理异物。
(4)吸入大量气体。处理方法是检查吸入口有否旋涡,淹没深度是否太浅。
4.流量不足
原因及处理方法如下:
(1)同2.2,2.3。处理方法是采取相应措施。
(2)系统静扬程增加。处理方法是检查液体高度和系统压力。
(3)阻力损失增加。处理方法是检查管路及止逆阀等障碍。
(4)壳体和叶轮耐磨环磨损过大。处理方法是更换或修理耐磨环及叶轮。
(5)其他部位漏液。处理方法是检查轴封等部位。
(6)泵叶轮堵塞、磨损、腐蚀。处理方法是清洗、检查、调换。
5.扬程不够
原因及处理方法如下:
(1)同2.2的(1),(2),(3),(4),2.3的(1),2.4的(6)。处理方法是采取相应措施。
(2)叶轮装反(双吸轮)。处理方法是检查叶轮。
(3)液体密度、粘度与设计条件不符。处理方法是检查液体的物理性质。
(4)操作时流量太大。处理方法是减少流量。
6.运行中功耗大
原因及处理方法如下:
(1)叶轮与耐磨环、叶轮与壳有磨檫。处理方法是检查并修理。
(2)同2.5的(4)项。处理方法是减少流量。
(3)液体密度增加。处理方法是检查液体密度。
(4)填料压得太紧或干磨擦。处理方法是放松填料,检查水封管。
(5)轴承损坏。处理方法是检查修理或更换轴承。
(6)转速过高。处理方法是检查驱动机和电源。
(7)泵轴弯曲。处理方法是矫正泵轴。
(8)轴向力平衡装置失败。处理方法是检查平衡孔,回水管是否堵塞。
(9)联轴器对中不良或轴向间隙太小。处理方法是检查对中情况和调整轴向间隙。
7.泵振动或异常声响
原因及处理方法如下:
(1)同2.3的(4),2.6的(5),(7),(9)项。处理方法是采取相应措施。
(2)振动频率为0~40%工作转速。过大的轴承间隙,轴瓦松动,油内有杂质,油质(粘度、温度)不良,因空气或工艺液体使油起泡,不良,轴承损坏。处理方法是检查后,采取相应措施,如调整轴承间隙,清除油中杂质,更换新油。
(3)振动频率为60%~100%工作转速。有关轴承问题同(2),或者是密封间隙过大,护圈松动,密封磨损。处理方法是检查、调整或更换密封。
(4)振动频率为2倍工作转速。不对中,联轴器松动,密封装置摩擦,壳体变形,轴承损坏,支承共振,推力轴承损坏,轴弯曲,不良的配合。处理方法是检查,采取相应措施,修理、调整或更换。
(5)振动频率为n倍工作转速。压力脉动,不对中心,壳体变形,密封摩擦,支座或基础共振,管路、机器共振,处理方法是同(4),加固基础或管路。
(6)振动频率非常高。轴磨擦,密封、轴承、不精密、轴承抖动,不良的收缩配合等。处理方法同(4)。
8.轴承发热
原因及处理方法如下:
(1)轴承瓦块刮研不合要求。处理方法是重新修理轴承瓦块或更换。
(2)轴承间隙过小。处理方法是重新调整轴承间隙或刮研。
(3)油量不足,油质不良。处理方法是增加油量或更换油。
(4)轴承装配不良。处理方法是按要求检查轴承装配情况,消除不合要求因素。
(5)冷却水断路。处理方法是检查、修理。
(6)轴承磨损或松动。处理方法是修理轴承或报废。若松协,复紧有关螺栓。
(7)泵轴弯曲。处理方法是矫正泵轴。
(8)甩油环变形,甩油环不能转动,带不上油。处理方法是更新甩油环。
(9)联轴器对中不良或轴向间隙太小。处理方法是检查对中情况和调整轴向间隙。
9.轴封发热
原因及处理方法如下:
(1)填料压得太紧或磨擦。处理方法是放松填料,检查水封管。
(2)水封圈与水封管错位。处理方法是重新检查对准。
(3)冲洗、冷却不良。处理方法是检查冲洗冷却循环管。
(4)机械密封有故障。处理方法是检查机械密封。
10.转子窜动大
原因及处理方法如下:
(1)操作不当,运行工况远离泵的设计工况。处理方法:严格操作,使泵始终在设计工况附近运行。
(2)平衡不通畅。处理方法是疏通平衡管。
(3)平衡盘及平衡盘座材质不合要求。处理方法是更换材质符合要求的平衡盘及平衡盘座。
11.发生水击
原因及处理方法如下:
(1)由于突然停电,造成系统压力波动,出现排出系统负压,溶于液体中的气泡逸出使泵或管道内存在气体。处理方法是将气体排净。
(2)高压液柱由于突然停电迅猛倒灌,冲击在泵出口单向阀阀板上。处理方法是对泵的不合理排出系统的管道、管道附件的布置进行改造。
(3)出口管道的阀门关闭过快。处理方法是慢慢关闭阀门。
2、故障预防措施
1、保证离心泵的良好。
2、加强易损件的维护。
3、流量变化平缓,一般不做快速大幅度调整。
4、严格执行操作规程,杜绝违章操作和野蛮操作。
5、做好状态监测,发现问题及时分析处理。
6、定期清理泵入口过滤器。
3、结束语
离心泵的故障产生原因可能是多方面的,但绝大多数与技术管理水平、安装、保养、操作人员的素质及重视程度有关。若能充分重视,则能够将离心泵的修理平均间隔时间延长,使泵的可靠性和利用率得到大幅度提高。
参考文献:
1电气设备维修的十项原则
(1)先动口再动手:对于有故障的电气设备,不应急于动手,应先询问产生故障的前后经过及故障现象。对于生疏的设备,还应先熟悉电路原理和结构特点,遵守相应规则。拆卸前要充分熟悉每个电气部件的功能、位置、连接方式以及与周围其他器件的关系,在没有组装图的情况下,应一边拆卸,一边画草图,并记上标记。
(2)先外部后内部:应先检查设备有无明显裂痕、缺损,了解其维修史、使用年限等,然后再对机内进行检查。拆前应排除周边的故障因素,确定为机内故障后才能拆卸,否则,盲目拆卸,可能将设备越修越坏。
(3)机械后电气:只有在确定机械零件无故障后,再进行电气方面的检查。检查电路故障时,应利用检测仪器寻找故障部位,确认无接触不良故障后,再有针对性地查看线路与机械的运作关系,以免误判。
(4)先静态后动态:在设备未通电时,判断电气设备按钮、接触器、热继电器以及保险丝的好坏,从而判定故障的所在。通电试验,听其声、测参数、判断故障,最后进行维修。如在电动机缺相时,若测量三相电压值无法着判别时,就应该听其声,单独测每相对地电压,方可判断哪一相缺损。
(5)先清洁后维修:对污染较重的电气设备,先对其按钮、接线点、接触点进行清洁,检查外部控制键是否失灵。许多故障都是由脏污及导电尘块引起的。
(6)先电源后设备:电源部分的故障率在整个故障设备中占的比例很高,所以先检修电源往往可以事半功倍。
(7)先普遍后特殊:因装配配件质量或其他设备故障而引起的故障,一般占常见故障的50%左右。电气设备的特殊故障多为软故障,要靠经验和仪表来测量和维修。
(8)先后内部:先不要急于更换损坏的电气部件,在确认设备电路正常时,再考虑更换损坏的电气部件。
(9)先直流后交流:检修时,必须先检查直流回路静态工作点,再交流回路动态工作点。
(10)先故障后调试:对于调试和故障并存的电气设备,应先排除故障,再进行调试,调试必须在电气线路速的前提下进行。
2检查方法和操作实践
(1)直观法直观法是根据电器故障的外部表现,通过看、闻、听等手段,检查、判断故障的方法:①检查步骤:调查情况:向操作者和故障在场人员询问情况,包括故障外部表现、大致部位、发生故障时环境情况。如有无异常气体、明火、热源是否靠近电器、有无腐蚀性气体侵入、有无漏水,是否有人修理过,修理的内容等等。初步检查:根据调查的情况,看有关电器外部有无损坏、连线有无断路、松动,绝缘有无烧焦,螺旋熔断器的熔断指示器是否跳出,电器有无进水、油垢,开关位置是否正确等。试车,通过初步检查,确认有会使故障进一步扩大和造成人身、设备事故后,可进一步试车检查,试车中要注意有无严重跳火、异常气味、异常声音等现象,一经发现应立即停车,切断电源。注意检查电器的温升及电器的动作程序是否符合电气设备原理图的要求,从而发现故障部位。②检查方法:观察火花,电器的触点在闭合、分断电路或导线线头松动时会产生火花,因此可以根据火花的有无、大小等现象来检查电器故障。例如,正常紧固的导线与螺钉间发现有火花时,说明线头松动或接触不良。电器的触点在闭合、分断电路时跳火说明电路通,不跳火说明电路不通。控制电动机的接触器主触点两相有火花、一相无火花时,表明无火花的一相触点接触不良或这一相电路断路;三相中两相的火花比正常大,别一相比正常小,可初步判断为电动机相间短路或接地;三相火花都比正常大,可能是电动机过载或机械部分卡住。在辅助电路中,接触器线圈电路通电后,衔铁不吸合,要分清是电路断路还是接触器机械部分卡住造成的。可按一下启动按钮,如按钮常开触点闭合位置断开时有轻微的火花,说明电路通路,故障在接触器的机械部分;如触点间无火花,说明电路是断路。动作程序:电器的动作程序应符合电气说明书和图纸的要求。如某一电路上的电器动作过早、过晚或不动作,说明该电路或电器有故障。另外,还可以根据电器发出的声音、温度、压力、气味等分析判断故障。运用直观法,不但可以确定简单的故障,还可以把较复杂的故障缩小到较小的范围。
(2)测量电压法测量电压法是根据电器的供电方式,测量各点的电压值与电流值并与正常值比较。具体可分为分阶测量法、分段测量法和点测法。
(3)测电阻法可分为分阶测量法和分段测量法。这两种方法适用于开关、电器分布距离较大的电气设备。
执行器长期工作在生产现场,直接与各种工艺介质接触,在检查维护、测试及运行过程中经常出现执行机构中的推杆动作迟钝或无法动作的故障,须认真检查执行机构中滚动膜片,垫片是否老化、破裂,因为膜片的老化或破裂会导致标准压力信号的泄气,使与其相连接的推杆动作迟缓或不动作。
1.2测试运行过程中回差比较大
执行器的回差是指在同一输入信号上所测得的正、反行程的最大差值。回差一般情况下是由于仪表本身机械零部件松动或执行机械中推杆弯曲引起的,这时需要认真检查与推杆相连接的压缩弹簧有无损伤,同时观测推杆是否变形弯曲、划伤,上、下阀座连接螺栓有无异常现象,是否对称,特别是用缠绕热片密封的调节阀更应该注意这些方面的问题,有时回差过大也与密封填料压得太紧有关,应及时作相应的调整。
1.3流体泄漏
1.3.1阀杆长短选择不合适泄漏气开阀是指有压力信号时阀开的执行器。反之为气关阀。它们是由执行机构的正、反作用和调节阀的正、反作用组合而成。气开阀如图1中的(a)、(b),气关阀如图1中的(c)、(d)所示。
当执行机构中的膜片接受到标准气压信号时如果阀杆太长或太短,阀杆向上(或向下)移动距离不够,就造成了阀芯和阀座之间的间隙,使其不能很充分接触,导致调节阀关不严而发生内漏现象。
1.3.2填料泄漏在执行器内部存在有多处密封
装置,密封面的损伤,阀杆连接处弹簧被腐蚀或失去弹性以及阀座与阀体连接螺纹松动,都是造成泄漏的主要因素,填料装入填料函后,经压盖对其施加轴向压力,由于填料的可塑性,使其产生径向的压力与阀杆紧密接触。调节阀在使用过程中,阀杆与填料之间存在着频繁轴向运动,同时伴随着高温、高压和渗透性强的流体介质及填料自身老化等因素的影响,就会使填料界面发生泄漏,对于纺织填料还会出现渗漏现象(即压力介质沿着填料纤维之间的微小缝隙向外泄漏的现象)。
1.3.3阀芯、阀座变形泄漏阀芯、阀座泄漏的主要原因是由于调节阀生产过程中铸造、锻造缺陷造少戊的,细小的砂眼、局部的磨损都会导致冲刷腐蚀速度的加快。在调节阀中腐蚀主要以浸蚀和气蚀为主,它们都是由于流体介质在阀体内的流动所引起。当强酸、强碱等腐蚀性介质在通过阀体时,会对阀芯,阀座产生冲刷腐蚀,导致阀芯变形与阀座不配套,产生间隙而发生泄漏。
1.4卡堵
执行器的调节机构发生卡堵,主要是由于管道中的硬渣在节流口、阀芯与阀座之间的导向面部位、下阀盖平衡孔内造成堵塞,使阀芯动作迟钝或只能上不能下,导致不能动作或动作过头的现象,常发生于新投运系统和大修后投运初期。
1.5振荡和噪声
当调节阀的流通能力选取值过大时,造成调节阀前后压力比较大,当调节阀的弹簧钢度不足时,就产生阀体的振荡。当流体流经调节阀,如前后压差过大就会产生针对阀芯、阀座等零部件的气蚀现象,使流体产生噪声。这些现象的产生都会影响执行器平稳运行。
2执行器故障的处理方法
从以上执行器出现的故障原因分析来看,对于气动执行器在运行过程中或检修时应重点检查下列部位:阀芯、阀杆、阀座、阀体、内壁、膜片和弹簧、密封填料,针对这些部位出现的各种问题采用适当的方法予以处理。
(1)阀芯长期受介质冲蚀,可能会出现腐蚀、磨损损坏严重时应进行更换。
(2)检查阀杆表面有无刻痕,是否光滑、弯曲,若损坏过多或直径过细应及时更换。
(3)检查阀座锥形密合面的损坏程度,然后检查阀座的螺纹内表面有无因受腐蚀而使阀座松动,损坏程度较轻可经修理后继续使用,否则应更换。
(4)在高压差和腐蚀介质的情况下,阀体内壁出现缺陷或剥损时,应及时补焊修理。
(5)检查膜片和密封圈有无老化、破裂、压缩弹簧有无损伤,如果发现问题要及时更换。
(6)采用石棉绳填料的,应检查有无干涸,要常注油;采用聚四氟乙烯填料时,应检查有无老化和接触面损坏,如发现问题应及时更换,为了有效地保护阀杆填料函的密封,保证填料密封的可靠性和长期性,填料可以选用气密性好、摩擦力小的柔性石墨。
(7)对振荡和噪声可以通过调整弹簧钢度,更换节流元件,减小阀内可动零件导向间隙,改变流动方向,限制阀座前后压差,合理选用阀体结构来消除。
3结语
通过对执行器常见故障的分析,有针对性地采取合适的维修方法,将会大大延长执行器的使用寿命,降低自动化仪表的故障率,有效提高调节系统的质量水平,确保自动调节装置长周期、高效率的运行。
参考文献
[1]陈荣.模拟调节仪表IMI.化学工业出版社,1994.
[2]梁雪萍.调节阀故障原因分析及处理方法[J].化工自动化及不义表,2000,27(5):63-64.
步进梁液压系统原理如图1所示,上升时,HSV/20换向阀得电换向,压力油经过阀芯20、阀芯11进入液压缸无杆腔,有杆腔的油打开阀芯17接回油箱,液压缸上升。下降时,HSV/21换向阀得电换向,压力油经过阀芯18进入液压缸有杆腔,同时压力油经HSV/21阀推动液控换向阀15换向,无杆腔的油经阀芯13接回油箱,液压缸下降。
(2)步进梁液压系统在应用过程中出现的问题
酸轧联机生产以后,轧机出口步进梁在1号梁体上连续放4~5个大卷(16~18T)时不能下降,这个现象较集中和频繁,平均每个班有2次,每次处理时间都在2~5分钟左右,制约了机组的正常生产节奏。维护人员只有安排专人在现场捅阀维持生产:在不能下降时,手动捅一下上升的换向阀(HSV/20)后,步进梁就可以下降;这种办法既不安全,又大大增加了劳动强度。
2原因分析
经过现场检测,在不能下降时,MP32A、MP1测压头的压力为50~70bar,MP32B测压头的压力为70bar,判断液控换向阀存在问题。液控换向阀型号4WH6GA5X,因为与液压回路的功能要求相反(见图一,参照附图1),设计制造方在液控换向阀与阀块间增加了一个液压油路转换块(原理见图二),转换块上下叠加面油口布置图见图三,液控换向阀组等效液压原理图见图四。
当液控换向阀的T口经油路转换块接到A口(见附图1的A口)时,液控换向阀组的工作原理如下(参见附图1及液控阀组原理图),当步进梁升起后,无杆腔压力保持在50~70bar,同时这个压力作用在液控换向阀阀芯的两端;当下降换向阀HSV/21得电时,“a”口的压力油(70bar)作用在液控换向阀的先导活塞的左侧,但由于先导活塞的右侧有(50~70bar)压力,先导活塞输出的作用力为左右两侧的压力差和面积的乘积。步进梁上的卷重越大,作用在先导活塞右侧的压力就越大,先导活塞输出的作用力就越小,当这个作用力不能克服阀芯左侧的弹簧力时,阀芯就不能向左移动或移动量没有达到要求的移动量,不能实现完全换向,即“P”、“T”油口不能连通,插装阀芯13上腔的压力油不能接回油箱泻压,所以不能向上移动接通油路,步进梁就不能下降。但因为“a”口的压力油有一个速度(冲击),完成换向的可能性较大。
经过分析确认,步进梁升降控制存在设计制造缺陷,以前产量不大时未能完全暴露出来;今年以来,随着酸轧机组产量的迅速提高,该缺陷明显暴露出来,成为制约机组生产的重要条件,必须进行改进。
3改造措施
根据液压回路的原理和备件情况,推荐如下几个方案。
方案一:更换步进梁升降控制阀块
原酸洗入、出口步进梁升降阀块工作液压原理及控制与现有阀块完全相同,可以进行替换(原阀组有备件);也可以并联工作,分别控制两段步进梁,以保持两段步进梁升降速度受控,并可以转换为一个阀组控制两段步进梁。
方案二:采用新的转换块及液控换向阀
转换块:利用现有双单向节流阀加工或新作,通断情况如图五所示,A口开口可调节。
液控换向阀:采用液控换向阀型号为4WH6C5X,有备件或现场可以组装。
改造后液控阀组等效原理图见图六。
方案一实施需停机时间长,且原酸洗下机阀台部分元件损坏,不能立即施工。考虑问题的紧迫性,决定采用方案二,完全避免在下降时在MP32A和MP1点(见附图1)处产生压力,液压回路工作稳定。
方案二所需的备件、资材我厂均有,加工难度不大;设备安装、调试时间较短,利用一次定修就可以完成。
4结束语
改造后原理图见附图2。轧机出口步进梁升降控制改造以后,一个月内未出现一起步进梁不能下降的故障;步进梁承载能力明显加强,能够在步进梁1、2号梁体上连续放满钢卷的情况下正常升降,完全达到了改造的目的。改造彻底消除了步进梁不能正常下降的故障,使步进梁运行更加稳定、受控,满足了机组正常生产的需要。
附:附图一轧机出口步进梁升降控制液压原理图
附图二轧机出口步进梁升降控制液压原理改造图
参考文献:
[1]雷天觉.新编液压工程手册(上、下册)[M].北京:北京理工大学出版社,1998.
1.2模拟及部分数字监测站点设备架构落后通过图1可以发现,所有模拟监测站点及部分数字监测站点采用半嵌入式结构,存储及各种软件运行均依赖监测主机,多个可能的故障环节集中到工控机本身,工控机自身的故障多发导致设备故障率升高,同时给故障分析及故障环节定位带来较大困难,不易进行有针对性的维护。
1.3多个厂商设备共存数字监测站点共采用三个生产厂家的设备,每个厂家的设备架构和组成都不一样,底层运行协议及系统软件均不同,虽然接口协议都符合总局标准及招标需求,但兼容性仍然不够理想,增加了维护难度。
2常见故障分析及故障处理流程
根据监测站点的特点及日常维护工作总结,常见故障现象主要分为三大类,即网络故障、软件故障、硬件故障。
2.1网络故障
2.1.1交换机及网线包括交换机电源故障、交换模块故障、交换机配置文件损坏及网线松动等,交换机及网线故障一般不易远程判断,主要依靠站点代维人员通过观察交换机指示灯及电源指示灯来判断,通常需要更换交换机。
2.1.2协议转换器江苏省广播电视监测网采用省广电干线网SDH进行三级组网,现仍有8个地市的区县采用协议转换器(光电转换)实现2M数据链路传输,协议转换器成对使用,市、县任何一端出现故障都会导致网络异常,多数网络故障都是由于协议转换器的电源适配器损坏,协转无法工作所致,需依靠站点代维人员辅助判断,一般要更换协转电源适配器。
2.1.3数据传输链路较少发生故障,如果排除上述两个环节,就要考虑SDH传输链路中某个环节出现问题,需联系各相关网络机房网管或技术员帮助排查解决。
2.2硬件设备类故障
2.2.1电源包括远程电源管理器故障、管理模块故障、解调器电源模块故障、场强仪电源模块故障、板卡箱电源模块故障、主机电源故障及电源线脱落等,在网络正常的情况下可通过PING命令初步判断各个设备运行状态,进行初步排除,结合远程维护软件和站点人员现场查看确定故障环节,日常维护中主要以电源管理器及解调器电源模块故障较多见。
2.2.2硬盘包括系统硬盘及阵列硬盘故障,系统硬盘故障及主机上的阵列硬盘一般远程无法直接判断,都会导致主机无法启动或自检失败,远程只能判断出该站点主机是否通讯正常,需站点代维人员协助判断。存储器硬盘故障可通过存储器管理口远程判断,存储器硬盘可以快递备品到站点并由站点人员代换,中心维护人员进行远程配置,主机内硬盘必须现场更换并重新安装系统或重做阵列,在维护中最耗时。
2.2.3风扇包括CPU风扇及机箱散热风扇故障,风扇故障一般是由于运行时间过长或机房环境较差导致风扇停转,风扇停转的直接影响就是CPU无法工作致主机无法启动或启动后短时间内又自动关机,机箱散热风扇故障极易导致硬盘、显卡、监测板卡等过热,设备寿命缩短。风扇故障需要现场拆机判断及更换。
2.2.4监测板卡包括主机内的模拟监测板卡及数字嵌入式板卡故障,主要是由于板卡工作时间过长导致老化损坏,驱动无法加载,视频无法采集,中心无法观看视频,可以通过远程控制软件访问主机查看板卡状态。模拟监测板卡单块损坏会导致所有板卡驱动无法加载,需及时更换,数字监测板卡每块对应一个IP流输出,个别板卡故障不影响基本监测。
2.3软件故障
2.3.1操作系统包括操作系统崩溃及系统假死,系统崩溃主要是由于系统运行时间过长或频繁断电重启造成系统内核文件损毁,常见于LINUX操作系统的监测站点;系统运行产生的系统垃圾文件及监测软件中的日志文件过大容易导致系统盘空间被占满,从而造成系统假死,多见于WINDOWS操作系统的监测站点。系统假死可以通过远程访问删除垃圾文件解决,系统崩溃需要到站点现场更换系统硬盘或重装操作系统。
2.3.2运行软件及配置文件包括软件运行异常及配置错误,软件运行异常主要由于运行时间过长导致的进程崩溃,看门狗软件异常导致的软件无法正常启动及软件版本不一致导致运行异常。配置错误及参数设置不正确容易造成软件通讯、解扰、解调、存储、上报等功能无法正常实现,两种故障情况都主要依靠远程调试及配置来解决。
2.4信号问题
2.4.1信号中断常见的原因主要有信号线在机房施工中图被挖断、信号线脱落、分配器故障、模拟停传等,信号中断情况并不多见,主要依靠站点维护人员代为排查并帮助恢复。
2.4.2授权及信源错误主要是智能卡授权到期未能及时续授权及信号源不是最新的用户端信号,需要和站点所在地网络公司进行协调解决。
2.5故障处理的一般流程故障的处理要求准确、高效、具体、有针对性,一般采通过用户反馈和每日一报获取故障信息及维护请求,维护人进行简单故障判断、故障具体环节判断和分析,根据判断情况,优先采用远程维护,无法解决的在确定故障环节的情况下制定完善的维护计划,做好现场维护及备件准备。详细故障处理流程见图3。
3几点维护经验
3.1充分发挥中心软件中的状态监控功能中心软件具有站点运行状态查看功能,该功能通过不同颜色表示不同的工作状态,根据状态可以初步判定站点异常情况。比如紫色表示软件工作异常,主机工作正常,可以通过远程访问来查看具体情况并远程重启计算机及软件等;红色表示主机通讯异常,无法上传数据,在网络和远程电源管理器正常的情况下通过中心软件可以进行远程断电重启设备。充分利用状态监控功能,能方便、快捷的处理一般简单故障,也能更快的排除及定位故障环节。
3.2网络故障环节的判断要慎重网络故障具体表现为站点所有设备都无法通讯,可能的原因多样,故障环节的判断较复杂,同时网络故障有可能牵涉到第三方(网络公司),所以对网络故障环节判断必须慎重,首先从站点网络设备如交换机、网线、协议转换器等入手,最后才考虑数据链路故障的可能,并请网络公司人员帮助排查。
3.3用好远程维护的技术手段站点的维护工作主要依靠远程维护,大部分的非硬件故障都可以通过远程解决,部分硬件故障也需要远程软件来协助进行故障分析和故障环节定位,因此要充分发挥远程维护技术手段在维护中的作用。我们采用的技术手段主要有三种:1.远程电源管理器、计算机远程桌面控制软件、远程访问命令及软件,监测站点都配备远程电源管理器,通过WEB访问或中心软件可以方便的对电源管理器供电的设备进行断电重启;2.计算机远程桌面控制软件较常用的有VNC和PCANYWHERE,共同的特点是可以对固定IP的站点计算机远程访问,远程桌面会显示在主控计算机上,通过鼠标、键盘实现对站点主机的操作,跟在现场操作一样方便有效;3.对部分LINUX系统的站点,还可以通过PUTY软件和TELNET进入系统内核通过命令行方式进行操作,适用于有一定LINUX系统基础的技术人员。用好上述几种远程技术手段,不仅能及时完成站点大部分日常维护工作,同时也可以和现场维护相结合,提高维护效率。
3.4备品备件充分,方案完善,预防突况监测站点设备运行时间过长容易导致各种硬件故障,特别是采用工控机方式的站点,主机内部任何硬件的故障都可能导致主机无法启动或频繁死机现象,具体原因很难通过远程手段来判断,同时突发性故障也较常见,因此在通过远程手段尽可能准确的定位故障环节的同时,还要充分做好维护方案,尽可能详细的考虑各种可能的突况,备品备件要准备充分,风扇、硬盘、内存、电源、板卡等易损件必须常备。
3.5多依靠站点代维人员站点代维人员在维护中发挥着重要作用,特别是网络故障及电源类故障特别需要依靠现场观察来辅助定位故障环节,部分不需拆机更换的备件也是快递给站点代维人员并委托其更换,多数需要现场操作的简单维护都可以由其代为完成,保持和站点代维人员的良好沟通并充分发挥其维护能力不仅能更快的排除及定位故障环节,更能节省维护成本。
4改进维护工作的几点建议与思考
4.1促进技术升级及设备更新
4.1.1加快设备更新加快嵌入式数字监测站点设备的安装及更换,尽快启动模拟监测设备向全嵌入式转换,建设数字、模拟一体化的嵌入式监测站点,既能避免重复投入,又大大减少故障发生的几率,也更加易于维护。
4.1.2推动SDH省市县三级监测网络扩容与改造将现在的县级站点网络传输模式向以太网方式转变,摒弃协议转换器这个易发故障的环节,部分提前转换为以太接入的市县运行情况表明,网络故障的几率将大大降低。同时对网络带宽进行扩容,以满足监测业务的快速发展的需求。
4.1.3制定系统建设规范和接口标准建立一套适用于我省在建和已建监测系统的统一规范和接口协议标准,方便现有及新建系统功能扩展和在原系统基础上的业务扩展,最终实现各业务系统之间互联互通,站点设备和中心系统将在统一规范下相对独立,不同厂商的设备在满足该规范的条件下更好的兼容。
4.2改变维护方式及维护策略
4.2.1建立监测站点设备信息与维护记录数据库根据机房环境、供电情况、设备清单、设备年份、设备状态等信息建立监测站点基本信息库,并根据维护、巡检情况对变化信息进行反馈和更新,为数据分析、设备趋势预测和定期维护计划制定提供基础。
4.2.2改变维护策略按照设备使用年限、工作环境、老化程度和故障频次将设备维护级别分为三个级别。一级优先级最高,设备年份最久,老化严重,故障隐患最大,二级次之,三级最低。根据级别分类,制定巡检计划,增加一级维护站点的巡检次数,对可能存在隐患的设备环境、板卡、硬盘、风扇、系统等软硬件环节进行排查及提前更换,做到提前维护,减少突发故障。
4.2.3简化维护方式对所有监测站点配置文件进行备份,在对故障进行详细分析的前提下,更多采用整机更换的方式,始终保证数套完整监测站点的备份,并根据监
测站点设备信息库的数据及配置文件,快速还原故障站点需要更换的设备或主机,并远程指导站点维护人员代为更换。
4.3加强培训与沟通加强对我台维护人员及站点代维人员的业务培训,重点提高我台维护人员的故障分析、判断、远程调试能力及现场维护水平;提高站点代维人员对站点设备构成及工作原理的了解并熟悉常见故障现象,同时和站点代维人员加强沟通,建立良好的合作关系。
解故障前后的操作情况和故障发生后出现的异常现象,以便根据故障现象判断出故障发生的部位,进而准确地排除故障。问:询问操作者故障前后电路和设备的运行状况及故障发生后的症状,故障是经常发生还是偶尔发生;是否有响声、冒烟、火花、异常振动等征兆;故障发生前有无切削力过大和频繁启动、停止、制动等情况;有无经过保养检修或改动线路等。看:察看故障发生前是否有明显的外观征兆,如各种信号;有指示装置的熔断器的情况;保护电器脱扣动作;接线脱落;触头烧毛或熔焊;线圈过热烧毁等。听:在线路还能运行和不损坏设备的前提下,可通电试车,细听电动机接触器和继电器等电器的声音是否正常。摸:在刚切断电源后,尽快触摸检查电动机、变压器、电磁线圈及熔断器等,看是否有过热现象。
二、检查是否存在机械、液压故障
在许多电气设备中,电器元件的动作是由机械、液压来推动的或与它们有着密切的联动关系,所以在检修电气故障的同时,应检查、调整和排除机械、液压部分的救故障,或与机械维修工配合完成。
三、电气故障的分析
在处理故障之前,对各部分电气设备的构造,动作原理,调节方法及各部分电气设备之间的联系,应做到全面了解,心中有数。机床性能方面的故障,大体可分为两大类:一是设备不能进行规定的动作,或达不到规定的性能指标;二是设备出现了非规定的动作,或出现了不应有的现象。对于前者,应从原理上分析设备进行规定动作以及达到规定性能指标应满足的条件,检查这些条件是否全部满足,查找没有满足的条件及原因。对于后者,则应分析产生故障动作需满足的条件,并检查此时出现了那些不应有的条件,从而找出误动作的原因。总之,应从设备动作原理着手分析,首先查找故障的大范围,然后逐级检查,从粗到细,直到最终找到故障点,并加以排除。对于一些故障现象,不能简单地进行处理,应根据这些现象产生的部位,分析产生的原因,经过逐步试验,确定问题之所在,排除故障后再通电试车。切忌贸然行事,使故障扩大,或造成人身,设备事故。
四、用逻辑分析法确定并缩小故障范围
检修简单的电气控制线路时,应根据电路图,采用逻辑分析法,对故障现象作具体分析,划出可疑范围,提高维修的针对性,就可以收到准而快的效果。分析电路时先从主电路入手,了解工业机械各运动部件和机构采用了几台电动机拖动,与每台电动机相关的电器元件有哪些,采用了何种控制,然后根据电动机主电路所用电路元件的文字符号、图区号及控制要求,找到相应的控制控制电路。在此基础上,结合故障现象和线路工作原理,进行认真的分析排查,既可迅速判定故障发生的可能范围。当故障的可疑范围较大时,不必按部就班地逐级进行检查,这时可在故障范围的中间环节进行检查,来判断故障究竟是发生在哪一部分,从而缩小故障范围,提高检修速度。
五、对故障范围进行外观检查
在确定了故障发生的可能范围后,可对范围内的电器元件及连接导线进行外观检查,例如:熔断器的熔体熔断;行程开关的位置调整不合适;导线接头松动或脱落;接触器和继电器的触头脱落或接触不良,线圈烧坏使表层绝缘纸烧焦变色,烧化的绝缘清漆流出;弹簧脱落或断裂;电气开关的动作机构受阻失灵等,都能明显地表明故障点所在。
六、用试验法进一步缩小故障范围
经外观检查未发现故障点时,可根据故障现象,结合电路图分析故障原因,在不扩大故障范围、不损伤电气和机械设备的前提下,进行直接通电实验,或除去负载通电试验,以分清故障可能是在电气部分还是在机械等其他部分;是在电动机上还是在控制设备上;是在主电路上还是在控制电路上如接触器吸合电动机不动作,则故障在主电路中;如接触器不吸合,则故障在控制电路中。一般情况下先检查控制电路,具体做法是:操作某一只按钮或各种开关时,线路中有关的接触器、继电器将按规定的动作顺序进行工作。若依次动作至某一电器元件时,发现动作不符合要求,既说明该电器元件或其相关电路有问题.再在此电路中进行逐项分析和检查,一般便可发现故障.待控制电路的故障排除恢复正常后再接通主电路,检查对主电路的控制效果,观察主电路的工作情况有无异常等。
七、用测量法确定故障点
测量法是维修电工工作中用来准确确定故障点的一种行之有效的检查方法。主要通过对电路进行带电或断电时的有关参数如电压、电阻、电流等的测量,来判断电器元件的好坏、设备的绝缘情况以及线路的通断情况。在用测量法检查故障点时,一定要保证各种测量工具和仪表完好,使用方法正确,还要注意防止感应电、回路电及其他并联支路的影响,以免产生误判断。
八、修复及注意事项
当找出电气设备的故障点后,就要着手进行修复、试运转、记录等,然后交付使用,但必须注意以下事项:
1.在找出故障点和修复故障时,应注意不能把找出的故障点作为寻找故障的终点,还必须进一步分析查明产生故障的根本原因。
2.找出故障点后,一定要针对不同故障情况和部位相应采取正确的修复方法。
3.在故障点的修理工作中,一般情况下应尽量做到复原。
4.电气故障修复完毕,需要通电试运行时,应和操作者配合,避免出现新的故障。
5.每次排除故障后,应及时总结经验,并做好维修记录。记录的内容包括:工业机械的型号、名称、编号、故障发生的日期、故障现象、部位、损坏的电器、故障原因、修复措施及修复后的运行情况等。记录的目的:作为档案以备日后维修时参考,并通过对历次故障的分析,采取相应的有效措施,防止类似事故的再次发生或对电气设备本身的设计提出改进意见等。
检修实例:
某厂有一部桥式交流起重机(型号:PQR6-100S载重量5t),在运行中,起重机提升电机(型号:YZR225M一8,22kW)发出异常的啸叫声。起初判断是机械故障,于是检查传动齿轮轴承、斜齿轴等,结果完好,将负载断开,电机空转,尖叫声消除。判断是减速箱内斜齿轴弯曲,检查其偏差在规定之内。无奈之下,解体电机,电机完好,铁心无磨擦痕迹,检查集电环、电刷。电阻箱(电阻箱为绕线转子串接的可变电阻)均完好。断开绕线转子中接的可变电阻,通电试车,啸叫声消除。证明电机在上升时,转子回路串接的可变电阻未切除,用表测量继电器,发现直流延时继电器(T3-11/1-110V)常闭触头ILSJ(电路如图1)粘死。若在抓斗上升时它不能及时断开,控制可变电阻的交流接触器线圈1JSC,3JSC,SJSC吸合,主触头1JSC,2JSC,JSC全部闭合,绕线转子串接的可变电阻全部工作。更换直流延时继电器,故障得到排除。
九、结束语
在设备维修中,做好对故障现场诊断,对机电进行全面的分析,多运用一些基本原理来考虑问题,是保证快速、准确处理故障的前提。只有在维修过程中通过不断的摸索和总结,才能提高工作效率和保证维修质量。
【摘要】机床设备故障的现象有时表现在电气方面,有时表现在机械方面,甚至表现在液压方面。我们进行检修机床设备故障时,只要熟练掌握机床设备电气故障检修常用方法,对机床设备的机电联系充分了解,弄清动作原理,往往能顺利排除故障。
【关键词】机床设备电气故障机电联系检修方法
二、产生变频器过电压的原因
1.过电压的原因
一般能引起中间直流回路过电压的原因主要来自以下两个方面:
(1)来自电源输入侧的过电压
通常情况下的电源电压为380V,允许误差为-5%-+10%,经三相桥式全波整流后中间直流的峰值为591V,个别情况下电源线电压达到450V,其峰值电压也只有636V,并不算很高,一般电源电压不会使变频器因过电压跳闸。电源输入侧的过电压主要是指电源侧的冲击过电压,如雷电引起的过电压、补偿电容在合闸或断开时形成的过电压等,主要特点是电压变化率dv/dt和幅值都很大。
(2)来自负载侧的过电压
主要是指由于某种原因使电动机处于再生发电状态时,即电机处于实际转速比变频频率决定的同步转速高的状态,负载的传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能,通过逆变器的6个续流二极管回馈到变频器的中间直流回路中。此时的逆变器处于整流状态,如果变频器中没采取消耗这些能量的措施,这些能量将会导致中间直流回路的电容器的电压上升。达到限值即行跳闸。
2.从变频器负载侧可能引起过电压的情况及主要原因
从变频器负载侧可能引起过电压的情况及主要原因如下:
(1)变频器减速时间参数设定相对较小及未使用变频器减速过电压自处理功能。当变频器拖动大惯性负载时,其减速时间设定的比较小,在减速过程中,变频器输出频率下降的速度比较快,而负载惯性比较大,靠本身阻力减速比较慢,使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的转速还要高,电动机处于发电状态,而变频器没有能量处理单元或其作用有限,因而导致变频器中间直流回路电压升高,超出保护值,就会出现过电压跳闸故障。
大多数变频器为了避免跳闸,专门设置了减速过电压的自处理功能,如果在减速过程中,直流电压超过了设定的电压上限值,变频器的输出频率将不再下降,暂缓减速,待直流电压下降到设定值以下后再继续减速。如果减速时间设定不合适,又没有利用减速过电压的自处理功能,就可能出现此类故障。
(2)工艺要求在限定时间内减速至规定频率或停止运行。工艺流程限定了负载的减速时间,合理设定相关参数也不能减缓这一故障,系统也没有采取处理多余能量的措施,必然会引发过压跳闸故障。
(3)当电动机所传动的位能负载下放时,电动机将处于再生发电制动状态。位能负载下降过快,过多回馈能量超过中间直流回路及其能量处理单元的承受能力,过电压故障也会发生。
(4)变频器负载突降。变频器负载突降会使负载的转速明显上升,使负载电机进入再生发电状态,从负载侧向变频器中间直流回路回馈能量,短时间内能量的集中回馈,可能会中间直流回路及其能量处理单元的承受能力引发过电压故障。
(5)多个电机拖动同一个负载时,也可能出现这一故障,主要由于没有负荷分配引起的。以两台电动机拖动一个负载为例,当一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转速时,则转速高的电动机相当于原动机,转速低的处于发电状态,引起了过电压故障。处理时需加负荷分配控制。可以把变频器输出特性曲线调节的软一些。
(6)变频器中间直流回路电容容量下降
变频器在运行多年后,中间直流回路电容容量下降将不可避免,中间直流回路对直流电压的调节程度减弱,在工艺状况和设定参数未曾改变的情况下,发生变频器过电压跳闸几率会增大,这时需要对中间直流回路电容器容量下降情况进行检查。
三、过电压故障处理对策
对于过电压故障的处理,关键一是中间直流回路多余能量如何及时处理;二是如何避免或减少多余能量向中间直流回路馈送,使其过电压的程度限定在允许的限值之内。下面是主要的对策。
1.在电源输入侧增加吸收装置,减少过电压因素
对于电源输入侧有冲击过电压、雷电引起的过电压、补偿电容在合闸或断开时形成的过电压可能发生的情况下,可以采用在输入侧并联浪涌吸收装置或串联电抗器等方法加以解决。
2.从变频器已设定的参数中寻找解决办法
在变频器可设定的参数中主要有两点:是减速时间参数和变频器减速过电压自处理功能。在工艺流程中如不限定负载减速时间时,变频器减速时间参数的设定不要太短,而使得负载动能释放的太快,该参数的设定要以不引起中间回路过电压为限,特别要注意负载惯性较大时该参数的设定。如果工艺流程对负载减速时间有限制,而在限定时间内变频器出现过电压跳闸现象,就要设定变频器失速自整定功能或先设定变频器不过压情况下可减至的频率值,暂缓后减速至零,减缓频率减少的速度。
3.通过控制系统功能优势解决变频器过电压问题
在很多工艺流程中,变频器的减速和负载的突降是受控制系统支配的,可以利用控制系统的一些功能,在变频器的减速和负载的突降前进行控制,减少过多的能量馈入变频器中间直流回路。如对于规律性减速过电压故障,可将变频器输入侧的不可控整流桥换成半可控或全控整流桥,在减速前将中间直流电压控制在允许的较低值,相对加大中间直流回路承受馈入能量的能力,避免产生过电压故障。而对于规律性负载突降过电压故障,可利用控制系统如SIEMENS的PLC系统的控制功能,在负载突降前,将变频器的频率作适当提升,减少负载侧过多的能量馈入中间直流回路,以减少其引起的过电压故障。
4.采用增加泄放电阻的方法
一般小于7.5kW的变频器在出厂时内部中间直流回路均装有控制单元和泄放电阻,大于7.5kW的变频器需根据实际情况外加控制单元和泄放电阻,为中间直流回路多余能量释放提供通道,是一种常用的泄放能量的方法。其不足之处是能耗高,可能出现频繁投切或长时间投运,致使电阻温度升高、设备损坏。
5.在输入侧增加逆变电路的方法
处理变频器中间直流回路能量最好的方法就是在输入侧增加逆变电路,可以将多余的能量回馈给电网。但逆变桥价格昂贵,技术要求复杂,不是较经济的方法。这样在实际中就限制了它的应用,只有在较高级的场合才使用。
6.采用在中间直流回路上增加适当电容的方法中间直流回路电容对其电压稳定、提高回路承受过电压的能力起着非常重要的作用。适当增大回路的电容量或及时更换运行时间过长且容量下降的电容器是解决变频器过电压的有效方法。这里还包括在设计阶段选用较大容量的变频器的方法,是以增大变频器容量的方法来换取过电压能力的提高。
7.在条件允许的情况下适当降低工频电源电压
目前变频器电源侧一般采用不可控整流桥,电源电压高,中间直流回路电压也高,电源电压为380V、400V、450V时,直流回路电压分别为537V、565V、636V。有的变频器距离变压器很近,变频器输入电压高达400V以上,对变频器中间直流回路承受过电压能力影响很大,在这种情况下,如果条件允许可以将变压器的分接开关放置在低压档,通过适当降低电源电压的方式,达到相对提高变频器过电压能力的目的。
8.多台变频器共用直流母线的方法
至少两台同时运行的变频器共用直流母线可以很好的解决变频器中间直流回路过电压问题,因为任何一台变频器从直流母线上取用的电流一般均大于同时间从外部馈入的多余电流,这样就可以基本上保持共用直流母线的电压。使用共用直流母线存在的最大的问题应是共用直流母线保护上的问题,在利用共用直流母线解决过电压的问题时应注意这一点。