斗轮机液压系统故障原因分析与处理

斗轮机液压系统故障原因分析与处理

付占龙 任文贤

石家庄良村热电有限公司 河北省石家庄市 052165

 摘要：我国大多数的大型散料堆取装置都采用斗轮机，这种设备主要用于煤场的散煤推存和挖取，它是集堆取于一体的装卸设备，PLC作为斗轮机的核心控制系统。斗轮机在室外运行时常常会遭遇强磁、粉尘、噪音以及震动等干扰源，斗轮机运行状态的稳定性会直接受到这些干扰因素的影响，同时干扰源也会造成PLC控制系统的故障，影响它的正常运行。本文基于斗轮机PLC控制系统故障的特点，深入探讨了斗轮机PLC控制系统的故障分析和处理方法，期望为斗轮机设备的正常运行提供参考。 关键词：斗轮机；PLC控制系统；故障分析；电气自动化

一、斗轮机液压系统

在斗轮机中，液压系统是一个非常重要的组成部分，而斗轮机的液压系统主要包括两个部分，分别是悬臂俯仰液压系统和尾车变幅液压系统，两种液压系统的结构大致相同，所以本文就以悬臂俯仰液压系统为例来对斗轮机液压系统加以说明。斗轮机悬臂俯仰液压系统的工作原理如下：通过电液换向阀使得供油的方向发生改变，使得悬臂俯仰变幅油缸伸出或者是收回，从而实现斗轮机悬臂俯仰。而在其工作过程中，为了有效地防止上部俯仰变幅构件因为重心的变化而导致俯仰油缸上升与下降超速变幅面产生剧烈的冲击和震动，在油缸进出的油路上往往都设有平衡阀，以确保油缸以稳定的速度平衡的升降。在油缸停止工作时，能够使得变幅之后的前臂或者是斗轮机锁紧在所需的工作位置，而不会出现自动下降的情况。为了保证电液换向阀能够及时地换向，在斗轮机悬臂液压系统中还采用了内控、内汇型电液换向阀。斗轮机悬悬臂俯仰液压系统的油缸为差动式，为了确保油缸活塞杆腔在工作过程中能够使得斗轮以要求的速度平稳下降，需要对于单向节流阀的开口量进行相应的调节。

二、斗轮机PLC控制系统故障分析及处理

2.1PLC故障特点

PLC控制系统故障分为两部分，一部分是PLC控制系统本身的故障，另一部分是现场控制设备的故障，这两部分故障存在于整个生产过程中，故障即生产中断的总和。一方面PLC控制系统常见的故障包括电源故障、通讯故障、CPU单元故障，另一方面现场控制设备故障一般为触电接触不良故障，如断路器、继电器、各种开关、接触器、接线盒子以及接线端等，下面主要是对PLC控制系统故障进行重点详细的分析。

2.2斗轮机PLC控制系统故障分析及处理

首先，斗轮机司机室触摸屏上存有历史报警信息，根据现有的报警信息进行查找，找出可能的故障，并能快速地对故障进行定位且检测分析出具体的故障原因。接下来相关的维修人员可以根据经验以及其他的检测工具来对故障进行处理，根据查找的故障原因进行维修，从而以最快的速度排除相关故障。

其次，PLC控制系统的输入和输出状态可以反映出一些故障信息，这也可以作为分析故障的依据。PLC的输入输出状态一般可以通过指示灯来展示，通过对模块指示灯的现实状态可以分析出故障的相关信息和情况，以此来确定是外部指令性故障还是内部系统程序性故障，或者是内部元件遭到损坏从而形成故障。

再次，可以通过上位机监控系统来诊断分析故障，上位机监控系统可以实时动态且全面地监控PLC梯形图，通过监控查找分析可能发生的故障原因，再在此基础上对相应的电气回路进行详细检查，最终确定故障的位置，对其加以排除处理。

最后，PLC系统的CPU模块的LED显示也可以作为故障查找和排除的依据，若是CPU模块上的电源指示灯和运行指示灯显示常亮状态，呈绿色，则PLC系统是处于正常运行的状态，若是SF呈现红灯亮的状态，则表示PLC系统硬件或是软件出现了错误故障。若是BF呈现红灯亮，则表示总线出现了相关的故障。根据指示灯显示的不同情况对各模块、通讯电缆、DP接头进行针对性的检查，以此来排除故障。

三、斗轮机液压系统故障诊断及处理

3.1液压系统故障的判断

要想有效地对于斗轮机液压系统故障进行处理，首先必须要有效地对于斗轮机液压系统的故障加以判断，只有准确地对于故障类型加以判断，并且找出其原因，才能够更好地对其进行处理。而对于斗轮机液压系统而言，在对其故障进行处理的过程中，常常采用的故障判断方法就是功能跟踪筛检法，该方法又被称为液压故障逆向分析法，该方法主要是从液压系统出现故障后的故障表征出发，然后按照液压功能的相关联系，对于故障的各种影响因素加以分析。运用这种方法对于斗轮机故障进行查找往往较为方便，只要液压系统的液压功能以及原理的关系是清楚的，查找液压系统的故障往往就较为简单，因此该方法在当前斗轮机液压系统故障处理中应用得较为普遍。

3.2泄漏

斗轮机液压系统一个主要问题是液压元件泄漏，这也是其他电厂普遍存在的问题。泄漏不但浪费油液，污染环境卫生，而且影响液压系统的正常工作，其中油缸的一次泄漏，使油箱的油位急剧下降，补油都来不及，造成液压系统无法工作，斗轮机瘫痪。1）由于液压系统工作异常，造成油温升高，最高工作油温度达75℃，这么高的油温会加快油液的老化，并缩短密封件和软管的使用寿命，造成结合面泄漏。2）管接头泄漏的主要原因是因为油温高，使接头的密封件老化，再加上检修装配工艺存在问题，使密封件破损，由于斗轮机运行较长时间后使管路支架松动或脱落，一旦有机械振动、压力脉动使接头松动，造成管接头泄漏。3）一些液压元件使用时间过长，造成接合面的表面粗糙度和不平度过大，由各种原因引起的部件变形使两接合面不能全面接触，导致密封件硬化或破损失效，再加上装配时接合面有沙土等杂质。4）液压元件泄漏的另一个原因是油液与密封材料的相容性。在所有橡胶里，丁腈橡胶是最好的耐油材料，氟橡胶次之。我们在采购密封件时往往忽视其材质，一旦材质选购错误，会使密封件迅速老化，造成液压元件泄漏。

3.3检查管路

检查回油管路的截止阀，必须有一路是畅通的状态，在气温不高的状态下，可以选择回油直接回油箱的方式，在气温较高的，或者油温超过30度时可以打开通往热交换的球阀，使其油液通过冷却器冷却，在打开通往冷却器的球阀的同时，需要关闭另一路直接通往油箱的球阀。

3.4液压泵故障处理对策

针对斗轮机液压系统的液压泵故障，在对其进行处理的过程中，可以利用大容量的吸油过滤器以及大口径吸油管使得管道的局部阻力能够得以减小，同时有效地防止空气进入系统之中形成孔穴现象，从而使得泵内油压急剧变化的情况得以消除。同时还可以在泵的出口安装蓄能器或者是消声器，从而使得脉动所造成的影响能够得以吸收。如果将泵和电动机装在油箱之上，还应该采用橡胶减震垫，从而避免液压泵故障的出现。

3.5液压系统电气故障处理对策

对运行操作人员和电气检修人员进行液压系统电气专业知识和技能的培训，使他们更好的了解和掌握液压系统结构、工作原理及电气知识，以及对油泵电机是否过热、声音异常等的简单判断方法；定期对液压系统电气设备巡视检查，发现异常立即停机检修，避免诱发不必要的电气故障；运行操作人员接班时对液压系统检查到位，雨天前关好就地操作箱门等。

结语：

综上所述，在斗轮机PLC控制系统的实际应用中，企业应当在PLC结构和接口知识熟悉的情况下，对故障进行科学合理的分析和处理。尤其是在生产和维护过程中要层层分析排查故障，这样才能确保PLC系统和设备的正常稳定运行。

参考文献:

[1]童民慧，沈卓，王悦民.长悬臂斗轮堆取料机俯仰钢结构动力特性[J].上海海事大学学报，2017，26（1）：26-32.

[2]李小文，何允烘.TG0507型轮对退轮机液压系统故障分析及解决措施[J].轨道交通装备与技术，2017（3）:36-37.       

[3]郝培军.斗轮机自动控制系统常见故障分析及对策[J].硅谷，2017(20):189-190.‘

[4]张珊珊.探析斗轮机液压系统的故障与改造[J].建筑工程技术与设计，2016（7）:34-35.