關(guān)于船閘液壓啟閉機(jī)日常維護(hù)和故障處理的分析

俞 翔

（常州市港航事業(yè)發(fā)展中心,江蘇 常州 213004）

0 引言

啟閉機(jī)是一種綜合性設(shè)備，在船閘中應(yīng)用較為普遍。就前黃船閘運(yùn)行近一年的過閘量來看，地區(qū)水運(yùn)業(yè)務(wù)日漸繁忙錫溧漕河過閘的船舶數(shù)量不斷增加，這無疑增加了閘門的開啟次數(shù)。在液壓系統(tǒng)中，啟閉頻次增多，會加速設(shè)備的損耗以及老化，一旦出現(xiàn)故障，就會造成船閘停航，這就要求在船閘液壓啟閉機(jī)工作過程中，要做好設(shè)備日常維護(hù)檢測，發(fā)現(xiàn)故障，及時排除，確保啟閉機(jī)工作穩(wěn)定。

1 船閘液壓啟閉機(jī)使用和維護(hù)關(guān)注點(diǎn)分析

“三分建、七分管”，建設(shè)是船閘正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，管理是船閘安全運(yùn)行的保障。液壓啟閉設(shè)備正確使用，精心維護(hù)可以有效提高船閘設(shè)備使用效率，減少故障發(fā)生，使設(shè)備處于良好狀態(tài)，發(fā)揮應(yīng)有效能。

1.1 注重交工驗(yàn)收，做好前期準(zhǔn)備

船閘工程建設(shè)階段，尤其在交工階段應(yīng)積極與設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位進(jìn)行溝通，處理施工現(xiàn)場存在問題，對潛在缺陷督促整改，船閘管理單位技術(shù)人員要參與到液壓啟閉機(jī)以及與之相關(guān)的供配電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、閘門系統(tǒng)等相關(guān)工程項(xiàng)目的調(diào)試、檢查、接收以及相關(guān)工程檔案的保管。

1.2 注重規(guī)章制度的制定和落實(shí)

應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)《江蘇省交通船閘維護(hù)工作標(biāo)準(zhǔn)化》要求，結(jié)合該單位相關(guān)設(shè)備實(shí)際情況制定科學(xué)合理的巡查、保養(yǎng)計(jì)劃，定期保養(yǎng)，定期檢查。做到日、旬、月、年工作內(nèi)容安排妥當(dāng)，責(zé)任到人。

1.3 注重對人的培養(yǎng)

在任何系統(tǒng)中人的要素是首位，由于船閘屬于冷門行業(yè)，對于使用、養(yǎng)護(hù)人員的培訓(xùn)必須放在重要位置，相關(guān)工作人員要熟悉液壓啟閉機(jī)的工作原理、組成要素、基本參數(shù)。對工作中的危險源、各種注意事項(xiàng)、應(yīng)急情況處置做到心中有數(shù)，日常工作要做到膽大心細(xì)。

液壓啟閉機(jī)構(gòu)成復(fù)雜，因此故障往往存在隱蔽性、不確定性，由此增加了故障處理難度。作為維修工作人員，要更好地開展維護(hù)和故障處理工作，明確啟閉機(jī)工作原理，掌握基礎(chǔ)知識是關(guān)鍵，如此在設(shè)備運(yùn)營過程中，一旦發(fā)現(xiàn)異常，才能及時、準(zhǔn)確、高效地分析原因，判定故障點(diǎn)，并制定有效的處理措施。在日常工作中，對于操作人員，要定期開展系統(tǒng)的業(yè)務(wù)培訓(xùn)指導(dǎo)，確保其對液壓啟閉機(jī)有充分的了解，既知道原理，又知道結(jié)構(gòu)以及組成，在此基礎(chǔ)上，提升操作人員的故障分析水平，增強(qiáng)故障排除能力，以便于應(yīng)急處理設(shè)備故障。供應(yīng)商技術(shù)人員現(xiàn)場進(jìn)行維修時，作為船閘的機(jī)電工作人員，要積極參與其中，做好配合，細(xì)心觀察，耐心學(xué)習(xí)，以提升自身故障維修經(jīng)驗(yàn)，掌握新的維修方法，明確日常維護(hù)和故障處理過程中需要注意的事項(xiàng)，從而不斷提升分析問題和解決問題的水平，以實(shí)現(xiàn)及時為船閘液壓啟閉機(jī)排障。

1.4 重視工作創(chuàng)新

日常工作中應(yīng)積極吸收各種新技術(shù)、新知識，勇于對傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)工作提出新思路、新見解。不斷創(chuàng)新工作思路，突破舊有模式。努力創(chuàng)造出符合該單位特色的高效、實(shí)用的管理模式。

2 船閘液壓啟閉機(jī)日常維護(hù)分析

2.1 液壓系統(tǒng)元件的維護(hù)

液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障的主要是內(nèi)部元件導(dǎo)致的，包括變量柱塞泵、單向閥、先導(dǎo)式溢流閥、三位四通換向閥、溢流閥等主要設(shè)備，以及油箱、過濾器、流量信號控制等輔助設(shè)備，通過對液體壓力、流量、流速、方向進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)[1]。依據(jù)設(shè)計(jì)要求和工作要求，系統(tǒng)所需的工作壓力和流量流速等參數(shù)，在交工時已調(diào)整至設(shè)計(jì)要求的數(shù)值，后期需定期進(jìn)行巡視，根據(jù)液壓設(shè)備的具體工作條件，定期對相關(guān)易損易耗部件進(jìn)行更換，對于相關(guān)緊固件，則要求定期緊固，一般至少一月一次，對于回油過濾器以及空氣過濾器等，則要求要每周進(jìn)行檢查，對于高壓軟管，應(yīng)做到以季度為周期進(jìn)行檢查；在日常維護(hù)過程中，應(yīng)注意保持良好的環(huán)境，以避免外物污染甚至是侵入系統(tǒng)，引發(fā)系統(tǒng)故障。

2.2 液壓油的維護(hù)

在啟閉系統(tǒng)中，液壓油是主要的介質(zhì)，發(fā)揮著傳遞能量、潤滑設(shè)備、防止腐蝕等作用，在閘門開啟和關(guān)閉過程中較為關(guān)鍵。因此，對于液壓油要堅(jiān)持定期檢查，對于空氣過濾器要做好日常觀察，及時發(fā)現(xiàn)是否變色，如果是藍(lán)色則表明正常，如果是粉紅色則說明異常，倘若變色超過2/3，則說明需要及時更換[2]。在日常工作中，應(yīng)注意的是做好油溫的控制，不宜過高，最好保持在35~60 ℃之間，主要原因是一旦油溫過高，會使得黏度下降，如此會導(dǎo)致元件及系統(tǒng)內(nèi)油泄漏，液壓泵的容積效率降低，相對運(yùn)動表面間的潤滑油膜變薄，就會使得損耗加劇，如果油壓污染時容易引發(fā)故障，如果油溫過高會導(dǎo)致元件熱變形，液壓元件在溫度升高之后，會發(fā)生膨脹，密封件也會老化變質(zhì)等，從而影響設(shè)備工作。液壓系統(tǒng)不宜長時間工作，一般按照規(guī)定，持續(xù)工作達(dá)到1 000 h，就要及時更換，如若仍繼續(xù)使用，油液的潤滑性能下降，并且還會產(chǎn)生酸性；為防止油液被污染，在日常維護(hù)過程中，應(yīng)做好油缸外露活塞桿的防護(hù)工作，盡量避免塵污雨水入侵，一旦在檢查中看到油液中存在大量氣泡或者油液乳化變質(zhì)等，應(yīng)及時采取措施過濾，或者及時更換液壓油。在汛期之前以及之后，對于系統(tǒng)液壓油要做好全面過濾，以防止變質(zhì)，保證符合使用的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 密封件的維護(hù)

在液壓啟閉系統(tǒng)中，密封件也是維護(hù)的重點(diǎn)，其直接影響到系統(tǒng)是否能正常運(yùn)行，倘若密封件出現(xiàn)問題，會直接導(dǎo)致液壓油泄露，進(jìn)而會對不同元件產(chǎn)生影響，影響元件的壓力，流量、流速等[3]。在設(shè)備日常運(yùn)行過程中，應(yīng)注意不能隨意調(diào)整系統(tǒng)的壓力等，防止過載運(yùn)行，導(dǎo)致設(shè)備損壞，在運(yùn)行過程中，如果要進(jìn)行切換，要做好時間間隔的把握，防止切換過快，造成液壓沖擊。要注意科學(xué)裝配密封件，在安裝過程中，如果要通過軸上有鍵槽、螺紋等開口部分時，可以選擇軟布先將其包裹起來，防止在維護(hù)過程中出現(xiàn)密封件被刮傷的情況，如若有必要，可以涂上潤滑劑，以便于安裝，在維護(hù)過程中，對于金屬工具的選擇和使用要注意，如螺絲刀，避免劃傷密封件。工作壓力差異、溫度差異、介質(zhì)差異、運(yùn)動速度差異等內(nèi)容，決定了密封件不同類型之間存在差異性，因此在裝配過程中，要仔細(xì)查看出廠日期，對于存在變形或者老化的密封件或者尺寸型號不一致的，應(yīng)禁止選用。在日常維護(hù)過程中，要做好記錄備案，避免設(shè)備存在較大缺陷而“帶病”運(yùn)行，增加安全隱患。要做好設(shè)定值的記錄工作，為后期檢查提供依據(jù)，為后期日常維修和更換零部件后，數(shù)值的重新設(shè)定提供參照。

檢查關(guān)鍵點(diǎn)：

（1）要注意對各個液壓系統(tǒng)設(shè)定的數(shù)值進(jìn)行檢查，明確是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）要檢測供油管路、排油管路等，確保色標(biāo)清晰。同時，對于接頭部件，要確保連接緊固，沒有松動現(xiàn)象。

（3）要檢查油泵、管路系統(tǒng)以及各閥件，明確有無外部泄漏。

（4）要檢查空氣過濾器及濾油器，明確是否存在污染。

（5）要檢查油箱中的液壓油，明確是否變質(zhì)，同時要檢查油量，確保達(dá)到要求。

3 船閘液壓啟閉機(jī)常見故障處理分析

3.1 液壓系統(tǒng)運(yùn)行初期的故障

在液壓系統(tǒng)運(yùn)行之前，要先進(jìn)行調(diào)試，只有通過調(diào)試，才能正式進(jìn)入運(yùn)行階段。該環(huán)節(jié)出現(xiàn)的故障主要有以下幾點(diǎn)：

（1）管接頭部分會由于振動過大而出現(xiàn)松脫問題。

（2）密封件質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，不符合使用要求，裝配操作不規(guī)范，導(dǎo)致出現(xiàn)破損，出現(xiàn)泄露問題。

（3）管道、液壓元件流道內(nèi)存在污染物，如型砂、毛刺、切屑等，由于油流的沖擊，出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致阻尼孔堵塞、濾油器堵塞問題，使得壓力和速度波動加大，不穩(wěn)定。

（4）設(shè)備負(fù)荷過大或者外界環(huán)境條件差，設(shè)備不能及時散熱，導(dǎo)致油液溫度升高，出現(xiàn)內(nèi)外泄露的情況，影響壓力和速度。

3.2 液壓系統(tǒng)運(yùn)行中期的故障

在系統(tǒng)運(yùn)行中期階段，往往故障率會逐漸下降，此時是系統(tǒng)運(yùn)行最佳時期。在該環(huán)節(jié)，做好油液的污染防控至關(guān)重要。

3.3 液壓系統(tǒng)運(yùn)行后期的故障

在運(yùn)行后期，由于液壓元件工作頻率不同，工作負(fù)荷差異，一些易損件逐漸出現(xiàn)正常超差磨損[4]。在該環(huán)節(jié)，設(shè)備發(fā)生故障的概率較高。泄露問題也顯著增加，運(yùn)行效率也逐漸下降。鑒于此種情況，要注意做好相關(guān)元器件的檢測工作，盡可能做到全面，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)失效的元件，應(yīng)及時維修，或者更換新的液壓元件。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，要做好日常維護(hù)工作，將系統(tǒng)運(yùn)行檢查作為一項(xiàng)常態(tài)化工作，及時了解各部位工作狀況，以確保能及時發(fā)現(xiàn)異常，及時剖析原因，進(jìn)而針對性地采取故障處理措施，以避免引發(fā)更大的故障，給運(yùn)行埋下隱患。對于液壓系統(tǒng)的大修，要根據(jù)實(shí)際情況來定，如何時大修，使用壽命年限，局部或者全面更新改造等，要做好科學(xué)的評估分析，既不能濫修，也不能不修，應(yīng)制定科學(xué)的維修和改造計(jì)劃，確保液壓系統(tǒng)的作用能夠最大限度地被挖掘和發(fā)揮。

3.4 突發(fā)性故障

突發(fā)性故障往往發(fā)生在設(shè)備運(yùn)行初后期。在實(shí)際工作中，一些人容易產(chǎn)生錯誤的認(rèn)知，即片面認(rèn)為新設(shè)備一般不會出現(xiàn)問題，或者認(rèn)為老設(shè)備還能繼續(xù)使用，由此在監(jiān)測維護(hù)中出現(xiàn)懈怠放松現(xiàn)象，由于對初期和后期階段的故障特征缺乏準(zhǔn)確的認(rèn)識，忽視日常維護(hù)管理和故障排查，因此容易導(dǎo)致突發(fā)性故障。突發(fā)性故障一般故障點(diǎn)相對較為明顯，故障原因也比較明確，如設(shè)備在碰撞之后，元件內(nèi)部的彈簧折斷、管道出現(xiàn)破裂、流道被雜物堵塞、密封損壞、控制信號出現(xiàn)失真、動作錯亂、內(nèi)外泄漏失控等故障情況[5]。

3.5 液壓系統(tǒng)故障診斷步驟

液壓系統(tǒng)的故障診斷較為關(guān)鍵，能夠及時防止故障擴(kuò)大，在出現(xiàn)故障時，往往是某個元件導(dǎo)致的，因此要及時識別和判定故障元件，并進(jìn)行處理。故障診斷應(yīng)從以下方面展開：

第一步，診斷運(yùn)作是否正常，具體包括液壓設(shè)備是否運(yùn)動、運(yùn)動是否穩(wěn)定、運(yùn)動方向是否準(zhǔn)確、速度是否遵循要求、動作是否遵循順序、力輸出是否穩(wěn)定、是否嚴(yán)重泄露、是否溫度上升等。不管是何種原因，可以明確的是，都是流量、壓力、方向三方面的問題。

第二步，檢查液壓回路圖，要做好回路圖的審查工作，對各個元件進(jìn)行檢測，明確其性能以及作用，對其質(zhì)量情況進(jìn)行評估。

第三步，編寫出現(xiàn)故障的元件清單，逐一進(jìn)行分析。在分析過程中，一方面要具備專業(yè)的判斷力，能夠準(zhǔn)確判定故障元件，另一方面，要注意故障元件分析的全面性和側(cè)重性，不能避重就輕和遺漏，尤其是對故障有較大影響的元件，防止故障元件分析不及時，引發(fā)運(yùn)行隱患。

第四步，元件次序排列，在制定好元件清單后，要基于豐富的經(jīng)驗(yàn)，按照檢查的難易程度對元件進(jìn)行次序排列[6]。如果有必要，對于重點(diǎn)元件要著重檢查，對于重點(diǎn)位置也要重點(diǎn)檢查。在故障檢測過程中，可引入先進(jìn)的檢測設(shè)備，以提升檢測效率和準(zhǔn)確性，避免僅僅依靠經(jīng)驗(yàn)判斷。

第五步，做好重點(diǎn)元件初檢，對于清單中羅列的重點(diǎn)元件，要做好初步檢查工作，對于存在的問題進(jìn)行判斷。如元件安裝是否規(guī)范、使用是否合適、測量裝置是否合理、測試儀器是否合適、測試方法是否科學(xué)、外部信號是否合適、對外部信號是否響應(yīng)等。尤其需要注意部分元件，如果出現(xiàn)故障先兆，如溫度異常高或者噪聲過大等，出現(xiàn)震動或者泄露等，要及時做好故障處理。

第六步：倘若初步檢查未發(fā)現(xiàn)故障問題，應(yīng)再次采用檢測儀器設(shè)備進(jìn)行多次反復(fù)檢查，盡可能排除所有故障隱患。

第七步：經(jīng)過故障初檢，對于發(fā)現(xiàn)的故障元件，需要維修的及時維修，需要更換的及時更換。

第八步：注意做好主機(jī)重啟環(huán)節(jié)的故障排查和處理。在重啟主機(jī)之前，要全面仔細(xì)分析該次故障產(chǎn)生的成因和導(dǎo)致的后果。倘若是因?yàn)槲廴緡?yán)重，或者油液溫度不斷升高導(dǎo)致的，應(yīng)具備預(yù)見性眼光，預(yù)測其他元件也可能出現(xiàn)故障，并結(jié)合隱患情況制定針對性的補(bǔ)救方案。如在檢查過程中，發(fā)現(xiàn)鐵屑飛入泵中，要做到及時更換新泵，而在更換之前，要對系統(tǒng)進(jìn)行全面的清洗，并做好凈化處理[7]。

第九步：重啟設(shè)備。

4 結(jié)語

液壓啟閉機(jī)是船閘正常運(yùn)行必不可少的一項(xiàng)設(shè)備，動力裝置為液壓泵，工作原理是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能。通過對船閘液壓啟閉機(jī)進(jìn)行科學(xué)的研究分析，能夠?yàn)閱㈤]機(jī)運(yùn)行過程中的維護(hù)工作和故障處理提供指導(dǎo)，在理論分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際工作，可以明確啟閉機(jī)維護(hù)的關(guān)注點(diǎn)，選擇科學(xué)的故障處理方法，這對于船閘液壓啟閉機(jī)的安全運(yùn)行具有重要意義。在實(shí)際船閘維護(hù)和故障處理過程中，以科學(xué)的理論為指導(dǎo)，科學(xué)化保養(yǎng)維護(hù)、規(guī)范化故障處理，能夠延長設(shè)備使用壽命，提升使用效率，進(jìn)而保障高效、優(yōu)質(zhì)的船舶服務(wù)。