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威格士船閘液壓啟閉系統故障分析
點擊次數：2050 發布時間：2013-7-12
某船閘是重要航道樞紐，安裝有4扇人字形鋼閘門， 4扇平面鋼閥門，采用液壓啟閉機操縱，共設4套液壓站，每套液壓站驅動QPPYI-200-5型液壓直推式啟閉機和QPPYI-200-5型液壓直升式啟閉機各1臺，采用PLC可編程控制器 控制系統，液壓站、液壓啟閉機、液壓管路及相應的電控系統構成一個機電液一體化系統。該系統自動化程度高，元器件復雜繁多，一個元件的損壞失效就會造成整個系統故障停機，甚至造成設備損壞，設備維護和故障診斷的難度較大。為了加快故障診斷速度，分析系統薄弱環節，指導設備管理，.提高系統的工 作可靠性，減少船閘故障斷航的頻率和斷航時間，在設備管理中引入了"故障樹 分析法"。
（1）船閑液壓啟閉系統故障樹的建立
船閘液壓啟閉系統是由液壓泵組、液壓管道、截止閥、電磁（液）換向閱、溢流閩、電磁溢流閥、節流閥、單向閥、壓力表和壓力繼電器、啟閉機油缸、啟 閉機活塞桿以及電控裝置等多種部件組成的一個復雜的機、電、液一體化系統 （液壓系統原理見圖8-9） ，故障現象多種多樣，如泵組噪聲大、管道振動、油液泄漏、活塞桿爬行、活塞桿動作無力、活塞桿不動作等。
圖8-10以閥門開啟時洶缸活塞桿不動作為頂事件的故障樹 圖8-10為以閱門開啟時油缸活塞桿不動作故障作為頂事件的故障樹。在選擇故障樹頂事件時主要考慮以下原則:
①引起事件的原因較多且不易 于分析判斷;
②事件形態顯示zui直觀:③事件一旦發生引起的后果zui嚴重。因 而，在充分分析相關技術資料，充分征求設計、運行、維護人員意見的基礎 上，分別確定:
①人字門開啟時活塞桿不動作;
②人字門關閉時活塞桿不動作;
③閥門開啟時活塞桿不動作;
④閱門關閉時活塞桿不動作等頂事件分別建 立故障樹。
船閘啟閉系統是由閘闊門及其運轉件、液壓啟閉系統、電控系統三個子系統 構成的一體化系統，三個子系統既相互關聯又自成系統，其中液壓系統作為動作 的執行機構zui為復雜也zui為關鍵。為了突出重點，使故障樹簡潔明了、結構清晰，以液壓系統故障為主進行分析展開，可能引起液壓系統不正常工作的機、電 系統故障在必要時單獨繪制故障樹分別分析。
（2）船閉液壓啟閉系統故障樹分析
在圖8-10所示的故障樹中，只有單一的邏輯"或"門，它表示當一個或多個輸入事件發生時輸出事件必發生。由此可知，在輸入邏輯"或"門的幾個中間 事件中，只要有一個事件發生就能導致其上一級失效事件的發生。因此，在圖 8-10列出的基本事件（圓形框圖）或未展開事件（菱形框圖）中，只要其中一 個發生，則"活塞桿不動作"事件就會發生。
各種基本事件和未展開事件的發生模率是不一樣的，為了使頂事件發生的概 率減少，就要分析各基本事件和未展開事件的發生概率，找出高概率事件，分析 高概率事件的產生原因，制定減少高概率事件發生的措施。在本故障樹中，未展開事件為闊門和電控系統故障，根據經驗，閥門故障發生的概率極小，分析時一般 不予考慮，電控系統故障原因較為復雜，應單獨進行故障樹分析。根據相關產品說 明和多年運行經驗，對基本事件的發生概率進行了定性分析，結果見表8-20 表8-2基本事件的發生概率統計
從表8-2可以看出，閥芯卡阻故障頻率高且占所有基本事件的50%。根據相關液壓知識和經驗，發生闊芯卡阻故障的主要原因是液壓油雜質較多或液壓油變 性失去潤滑效果。經過故障樹分析，很容易得出"在液壓設備管理和主動維護過程中，應重點監測液壓油的品質，保證液壓油的潔凈度和潤滑性能，從而提高系 統的整體可靠度"的結論。根據這一結論，在設備管理工作中重點加強液壓油的品質管理，改善液壓油的防塵防水效果，增加濾油次數，定期檢測液壓油的潔凈 度和品質，定期更換液壓油。設備故障因此大幅減少。 建成的故障樹相當于一個形象的管理維修指南，在故障樹建立以后，利用故障樹邏輯性強、簡潔明了的特點，再標以各基本事件的發生概率，用于培訓指導 運行和維修人員，有效提高了職工素質。 在實際工作中，維修人員利用故障樹按圖索驥、順藤摸瓜查找設備故障，提高了故障診斷的速度和準確性。如某次運行時發生下右閱門不能提升故障，故障發生時，人字門啟閉正常，表明電動機油泵運轉正常，維修人員根據相應的故障 樹迅速查找出高發故障點為溢流閥13、換向閥11經檢查，是溢流閱13閥芯在 開位卡阻，液壓油由溢流閥13直接回油箱，造成活塞桿不動作，經搶修，設備 恢復正常，前后僅用時30min。