HVI色雜組件多發故障分析及解決方法探究

韋超

摘要：通過對棉花公檢實驗室HVI色雜組件的故障分析，對顏色運動托盤汽缸的內部結構和工作原理進行探究，最終找到排除該故障的有效方法。

關鍵詞：HVI；色雜組件；故障分析；解決方法

在棉花公證檢驗實驗室中HVI設備維護保養工作的好壞直接影響到日常檢驗工作的進度。由于實驗室每天的檢驗量較大，平均每天檢驗量都在30000個樣品左右，實驗室飄浮的棉短纖維對HVI檢測設備的損耗較大，加之部分HVI設備超期服役與工作，機械故障率較高。HVI設備的機械故障，直接影響到操作人員的檢驗工作效率。為了保障HVI設備正常工作，樣品不積壓，研究分析HVI經常出現的機械故障，保證檢測設備正常工作的運轉率；其中以2008年及以后生產的HVI1000機型色雜組件中顏色托盤運行不暢導致一些機臺運行時經常出現“托盤汽缸位置傳感器錯誤”的信息提示，顏色托盤的運行就會停止，嚴重影響了HVI機檢工作效率。針對此問題，美國烏斯特公司提供的解決方案為：對顏色托盤連接臂加裝固定塊，一套配件（含顏色托盤連臂、汽缸滑塊各一個，螺絲、墊圈若干）費用為862.40元。但更換后運行情況沒有明顯改善。為了提高工作效率，通過不斷摸索研究顏色托盤汽缸的內部結構和工作原理，最終找到了解決方案，消除了多年來一直困擾在HVI設備維護人員心中的心結。

現就實驗室HVI故障率普遍較高，故障排除較為困難的HVI色雜組件中顏色托盤運動汽缸為例，進行故障分析并作拆解維護講解，供實驗室維護人員維修設備、排除機械故障時作為參考。

圖1 HVI1000C型顏色運動托盤

由于大量的棉塊及棉短纖維、棉纖維中的雜質在顏色托盤前后運行中進入滑軌，導致滑軌中摩擦阻力增大，經常出現顏色托盤前進緩慢或后退緩慢。本身在HVI組件中運行時間很短、速度很快的色雜組件經常“拖后腿”，顯示屏不斷跳出“顏色托盤傳感器位置錯誤”的報錯提示，只有操作人員把出錯信息消除后，顏色托盤才能繼續工作，因此這嚴重影響了檢測工作的順利進行，極大降低了檢測工作效率。

實驗室HVI維護人員通常解決的辦法是消除報警出錯提示，調整顏色托盤位置傳感器的固定位置。可是這樣處理，好的話能維持半個多小時的正常工作，有時剛調整完傳感器位置，維護人員還未出實驗室，顏色托盤就又出現了相同運行故障。同時這還有一個弊端，經常調整傳感器的位置，固定傳感器的固定螺絲會很快滑絲，托盤運動會更加糟糕。

通過觀察分析，造成上述顏色托盤運動故障主要是兩方面的原因。一是HVI設備在維護保養時，顏色托盤軌道平行度不正確，軌道與托盤隔距間隙不一致。但這個只要掌握好調整方法很容易解決。二是檢測顏色時使用的兩塊棉樣含有較多的雜質，棉樣隨著托盤前后運行中棉短纖維極易進入托盤汽缸滑道，阻力增大所致。解決顏色托盤傳感器故障的方法有兩種。一是維修人員每隔半個小時，用吸塵器清潔每個機臺的顏色托盤機械組件，同時用不太油的油布輕微打磨顏色托盤L形的導軌，減輕機械之間的摩擦阻力。需要說明的是，部分維修人員將機械潤滑油直接滴到滑軌上，造成滑軌阻力過小，顏色托盤劇烈撞擊停止桿，停止桿汽缸壽命降低，同時仍然會出現傳感器位置錯誤。如果此時調節傳感器位置，雖然可暫時正常工作，可是隨著檢驗的進行，一些肉眼不易看見的棉塵會很快積聚在帶有油膜的滑軌上，阻力逐漸增大，故障仍然無法消除。二是嚴重影響到檢驗工作時，購買新的顏色托盤軌道總成[配件編號：256770-00970，售價7685元（2014年3月價格）]。HVI配件均從美國USTER公司上海售后服務公司購買，價格較高。如何能從根本上解決托盤的故障問題，同時降低維修設備的成本，成為棉花公檢實驗室維修人員面臨的共同難題。本人曾經也與USTER公司HVI維修工程師交流過，就解決顏色托盤問題進行探討。HVI1000C型設備2008年以前顏色托盤位于馬克隆箱體內部，由于更換托盤顏色汽缸和傳感器時空間位置較為狹小，才將托盤軌道改為馬克隆箱體外部。但是外部設計存在弊端。顏色托盤的運動靠的是與托盤拐臂相連的汽缸，同時托盤沒有采用滑桿式或滑軌式，托盤采用的是L形燕尾槽設計。由于托盤金屬面接觸面積較大，同時拐臂連接部位均是由螺絲固定，受力不均，L形軌道間隙增大，經常憋著勁，加之工作環境較差，造成現在的HVI故障頻發，嚴重影響了檢驗速度和工作效率。這種設計暫時還不會進行更改和完善。機械設計既然無法更改，能否對現有顏色托盤汽缸進行拆解清潔呢？得到的答復是：顏色托盤汽缸是易損易耗配件，不能進行拆解維護，拆解后無法正常工作，只能購買新配件進行更換、維護。

通過對報廢、更換下來的顏色托盤汽缸內部進行研究分析，發現顏色托盤汽缸拆解后，對其內部進行清潔，組裝后安裝到原來的位置，故障從根本上得到了解決。但是拆解要遵循一定的方法，清潔要有一些技巧，否則將會造成機械的徹底損壞。本人現就顏色托盤汽缸的拆解、清潔維護過程進行講解，供實驗室廣大維護人員參考借鑒。

1.拆卸工具的準備。需要準備300mm活動扳手一把、一字口螺絲刀一把、HVI維修配備的套筒一把、鑷子一把、彎頭鉗一把。

2.拆解方法和步驟：

圖2 顏色托盤汽缸拆解圖（1） 圖3 顏色托盤汽缸拆解圖（2）

先將圖1中的顏色托盤的氣管拔下，傳感器連線拆下，將固定傳感器的螺絲拆卸下來得到圖2的狀態。用一字口螺絲刀將顏色托盤汽缸總成兩端的密封螺絲1打松或取下，顏色汽缸立起，用準備好的活動扳手夾住汽缸固定座4，用彎頭鉗子插入滑桿兩端的固定螺母2的圓孔，逆時針旋轉，將絲口打松，取下固定螺母，得到圖3的狀態。紅色箭頭所指的是汽缸內部的磁鐵，也是整個顏色托盤汽缸的核心。徹底拆卸出來的永磁體為圖4紅色圈內所示。

圖4 顏色托盤汽缸拆解圖（3）

它是由6片正負極性相反的永磁體組成，兩端是汽缸活塞裝置，帶有汽缸密封塞。注意：取的時候把汽缸固定組件4直接拔下后不能將汽缸連接組件6直接拔下，否則永磁體將很難放入汽缸內部。即使放進去，也會造成磁體與汽缸內壁的磨損，汽缸塞密閉性會受到很大影響。此外保養維護時不能加太多的油脂在汽缸塞壁上，否則將大大降低汽缸的使用效率和使用壽命。

圖5 顏色托盤汽缸拆解圖（4）

圖6 顏色托盤汽缸拆解圖（5）

將圖5中準備的套筒工具插入汽缸內，用力頂住永磁體，當聽到咯噔的聲音時，汽缸連接組件6與永磁體就分離了。拿下汽缸一端的固定座組件4，就可以清晰地看見顏色汽缸內部與汽缸滑桿接觸的地方堵塞有大量的棉絮。這就是HVI顏色托盤汽缸運動受阻，出現傳感器位置錯誤，導致顏色托盤運動不暢，不能正常工作的根本原因見圖6和圖7。

圖7 顏色托盤汽缸內部構造

顏色托盤汽缸內部構造及清潔見圖8所示。

圖8 顏色托盤汽缸內部構造及清潔

綠色的橡膠密封圈內的凹槽內塞有大量的棉短纖維，由于長期受力擠壓，棉短纖維已經成為棉塊（棉繩）。注意事項：平常在工作中發現有棉塵進入汽缸內綠色橡膠密封圈，不能用牙簽或金屬的針或鉤子往外掏。金屬鉤子容易劃傷汽缸滑桿，造成永久機械損傷，同時會將橡膠密封圈劃破，影響密封效果。另外，不能將潤滑油滴在顏色托盤汽缸的滑桿上，否則滑桿表面會很快附著大量的棉短纖維，棉塵在托盤的前后運行下會逐漸進入汽缸內部，汽缸所受摩擦阻力過大，最終導致抱死而無法運行。

清潔完畢后安裝時需注意順序及汽缸兩端的固定座4及密封螺母3。固定座4內部有密封圈，方向向內。密封螺母3上有氣孔應檢查是否有堵塞，檢查密封螺母3上的一字密封螺絲上的橡膠密封墊是否破損，如破損要及時更換，否則將會影響汽缸的氣密性，影響安裝后的使用效果。

HVI1000顏色運動托盤汽缸的拆解維護可以延長該組件的使用周期，提高工作效率，但建議不要頻繁拆卸。僅建議HVI1000設備檢驗量過大時顏色托盤內部太臟，嚴重影響正常檢驗時進行拆解清潔。每年還是要根據設備使用情況適當進行顏色托盤汽缸總成的購買。拆解維護可以大大降低維護保養HVI的成本費用，僅這一項每年可為我所棉花公檢實驗室節省配件資金77000余元。這一技術難題的攻克，確保了棉花公檢實驗室HVI設備的正常運轉，解決了實驗室樣品積壓、檢驗出證延后的難題，為保證實驗室按期出具公證檢驗結果提供了有力的技術保障。

（作者單位：新疆巴州纖維檢驗所）endprint