新型設備故障分析及排查思路

劉鑫 吳德慶 劉驕

摘 要：交流電驅動轉盤是由電機驅動，變頻器控制實現轉盤的精確調速，達到鉆井作業的目的。在正常工作時，由司鉆在司鉆臺通過調速手輪發出給定命令，通過變頻器控制，精確調節輸出電流至交流電機，電機連接轉盤聯動箱從而驅動轉盤。許多故障情況下不僅僅是電氣控制故障，也不是單純的機械原因，而是兩種因素共同存在所引發的故障，所以維修人員不能單一從電氣或者機械角度去排查。

關鍵詞：電氣故障 機械故障 排查思路

中圖分類號：D631.2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（a）-0204-01

隨著鉆井設備的更新換代，電驅動鉆機已經開始逐步取代原始的機械鉆機。但是即使是完全電氣化的設備也離不開機械元素的支持，鉆井隊的設備維護人員，對于新型設備的故障處理也不應該單純的從一種思路出發，多方面考慮，掌握設備原理，結合電氣和機械專業知識，才能在設備出現問題時快速排查故障，這也是未來井隊設備維護人員的發展需要。

1 故障現象

某鉆井隊人員反映，在打鉆過程中，轉盤出現手輪給定與實際儀表顯示不，符，變頻器頻繁報故障代碼F082，手輪有時回零時轉盤仍然有輕微的轉動，手輪有時給定時，轉盤沒有反應。

2 故障排查思路及過程

（1）首先排查外部線路是否有松動，接觸不好的現象，經過現場排查所有線路接頭無松動，由此可知不是因為外線的松動或接觸不良產生的故障。

（2）打開司鉆房的防爆電控箱，發現司鉆臺PLC的ET200分站上AI模塊接收手輪信號的2和3端子的指示燈間歇性的閃爍，由圖紙可知該點的輸入電壓為直流電壓0～24 V，在關閉轉盤風機的前提下，旋轉轉盤轉速手輪發現手輪在0位時電壓為 2.4 V，這說明旋轉到零位時并不是系統識別的真實零位，導致鉆臺上的手輪零位捕捉信號沒有辦法傳遞到主站，導致故障的產生。這種現象一般有兩種可能：一種是由于PLC系統受到干擾所致；另外一種可能性就是控制轉速的手輪出了問題。我們把手輪拆下來檢查，發現由于固定手輪與電位計的螺絲松動，導致手輪回零時電位計并沒有回零，而且電位計由于長時間使用，在接觸表面也積攢了一些灰塵，這些灰塵也會導致電位計在使用時出現接觸不好的情況，在緊固螺絲和用橡皮擦拭電位計表面后，之前的故障現象消失，但是出現了新的故障現象。

（3）在解決上述問題之后，轉盤可以開始旋轉，但是速度明顯比手輪給定的速度慢，當轉盤轉速超過40 r/min時，轉盤會出現逐漸停止和突然停止的情況。針對這一情況，我們首先想到，是不是手輪又出了問題，經過測量模塊上的端子，當手輪在零位時，端子上的電壓為0，當手輪旋轉至最大轉速時，觸點上的電壓為24 V，而且端子上的電壓可隨手輪的變化而產生相應的變化，從而可以排除手輪的故障。其次我們想到是不是電機輸出有問題，經過在變頻器PMU面板上輸入查看頻率的命令，證明問題不是出在電控系統上，最終我們把故障點鎖定在機械故障上。經過和井隊大班的排查，發現問題出現在轉盤的變速箱檔位鎖定裝置上，由于變速箱檔鎖緊桿潤滑不好，導致檔位沒有掛緊，在轉盤旋轉至高速時由于震動產生了脫檔的現象，造成了之前的故障現象的發生。

3 常見機電故障排查思路

（1）要了解設備運轉的原理，才能有清晰思路。設備修理人員在遇到故障時首先要對相關設備的基本原理有大概的了解，劃分出動力端、控制端、輸出端、以及傳動形式。

（2）復雜設備電氣故障的一般診斷順序為：現象分析—設備檢查—故障部位的確定—線路檢查—修理。

3.1 現象分析

在確定故障部位之前，對所有可疑部分都應進行仔細分析。

3.2 設備檢查

根據現象分析中得到的初步結論，對設備進行更詳細的檢查，特別是那些被認為最有可能存在故障的區域。要注意這個階段應盡量避免對設備進行不必要的拆卸，應防止引發連鎖故障。在不通電的情況下，對電氣設備進行檢修。然后再在通電情況下，對電氣設備進行檢修。對許多發生故障的電氣設備檢修時，不能立即通電，否則會人為擴大故障范圍，燒毀更多的元器件，造成不必要的損失。

3.3 故障部位的確定

維修人員必須全面掌握系統的控制原理和結構，才能準確確定故障部位。

3.4 線路檢查和更換、修理

這兩步是密切相關的，首先找出有故障的組件或需更換的元件，然后進行有效的修理。鉆井隊現場工作環境惡劣，極易對電氣設備造成積灰、泥土等污染。對污染較重的電氣設備，先對其按鈕、接線點、接觸點進行清潔，檢查外部控制鍵是否失靈。許多故障都是由臟污及導電塵塊引起的，一經清潔故障往往會排除。

4 結論

電氣設備出現的故障五花八門。任何一臺有故障的電氣設備檢修完，應該把故障現象、原因、檢修經過、技巧、心得記錄在專用筆記本上，學習掌握各種新型電氣設備機電理論知識、熟悉其工作原理、積累維修經驗，將自己的經驗上升為理論。在理論指導下，具體故障具體分析，才能準確、迅速地排除故障。只有這樣才能把自己培養成為檢修設備故障的專家。

參考文獻

[1] 周貴祥.基于EPON+EoC的有線電視網絡雙向改造設計[J].信息與電腦：理論版，2011（7）：111，113.

[2] 奚志勇，于金良.吳江廣電EPON+EOC雙向網絡改造實踐[J].中國有線電視，2010（11）：1259-1262.

[3] 周健.不同廠家EPON、EOC統一網管研究[J].信息通信，2011（2）：78-79.

[4] 李永忠，成勇，孟北方.湖南有線郴州公司EPON+基帶EOC雙向改造試點經驗[J].中國有線電視，2010（1）：36-41.