關于船閘液壓啟閉機日常維護和故障處理的分析

俞 翔

（常州市港航事業(yè)發(fā)展中心,江蘇 常州 213004）

0 引言

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

1 船閘液壓啟閉機使用和維護關注點分析

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

1.1 注重交工驗收，做好前期準備

船閘工程建設階段，尤其在交工階段應積極與設計、施工、監(jiān)理單位進行溝通，處理施工現場存在問題，對潛在缺陷督促整改，船閘管理單位技術人員要參與到液壓啟閉機以及與之相關的供配電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、閘門系統(tǒng)等相關工程項目的調試、檢查、接收以及相關工程檔案的保管。

1.2 注重規(guī)章制度的制定和落實

應嚴格依據《江蘇省交通船閘維護工作標準化》要求，結合該單位相關設備實際情況制定科學合理的巡查、保養(yǎng)計劃，定期保養(yǎng)，定期檢查。做到日、旬、月、年工作內容安排妥當，責任到人。

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)護人員的培訓必須放在重要位置，相關工作人員要熟悉液壓啟閉機的工作原理、組成要素、基本參數。對工作中的危險源、各種注意事項、應急情況處置做到心中有數，日常工作要做到膽大心細。

液壓啟閉機構成復雜，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，要更好地開展維護和故障處理工作，明確啟閉機工作原理，掌握基礎知識是關鍵，如此在設備運營過程中，一旦發(fā)現異常，才能及時、準確、高效地分析原因，判定故障點，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)務培訓指導，確保其對液壓啟閉機有充分的了解，既知道原理，又知道結構以及組成，在此基礎上，提升操作人員的故障分析水平，增強故障排除能力，以便于應急處理設備故障。供應商技術人員現場進行維修時，作為船閘的機電工作人員，要積極參與其中，做好配合，細心觀察，耐心學習，以提升自身故障維修經驗，掌握新的維修方法，明確日常維護和故障處理過程中需要注意的事項，從而不斷提升分析問題和解決問題的水平，以實現及時為船閘液壓啟閉機排障。

1.4 重視工作創(chuàng)新

日常工作中應積極吸收各種新技術、新知識，勇于對傳統(tǒng)的養(yǎng)護工作提出新思路、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、實用的管理模式。

2 船閘液壓啟閉機日常維護分析

2.1 液壓系統(tǒng)元件的維護

液壓系統(tǒng)產生故障的主要是內部元件導致的，包括變量柱塞泵、單向閥、先導式溢流閥、三位四通換向閥、溢流閥等主要設備，以及油箱、過濾器、流量信號控制等輔助設備，通過對液體壓力、流量、流速、方向進行控制和調節(jié)[1]。依據設計要求和工作要求，系統(tǒng)所需的工作壓力和流量流速等參數，在交工時已調整至設計要求的數值，后期需定期進行巡視，根據液壓設備的具體工作條件，定期對相關易損易耗部件進行更換，對于相關緊固件，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，則要求要每周進行檢查，對于高壓軟管，應做到以季度為周期進行檢查；在日常維護過程中，應注意保持良好的環(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

在啟閉系統(tǒng)中，液壓油是主要的介質，發(fā)揮著傳遞能量、潤滑設備、防止腐蝕等作用，在閘門開啟和關閉過程中較為關鍵。因此，對于液壓油要堅持定期檢查，對于空氣過濾器要做好日常觀察，及時發(fā)現是否變色，如果是藍色則表明正常，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，如此會導致元件及系統(tǒng)內油泄漏，液壓泵的容積效率降低，相對運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等，從而影響設備工作。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，并且還會產生酸性；為防止油液被污染，在日常維護過程中，應做好油缸外露活塞桿的防護工作，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等，應及時采取措施過濾，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，保證符合使用的質量標準。

2.3 密封件的維護

在液壓啟閉系統(tǒng)中，密封件也是維護的重點，其直接影響到系統(tǒng)是否能正常運行，倘若密封件出現問題，會直接導致液壓油泄露，進而會對不同元件產生影響，影響元件的壓力，流量、流速等[3]。在設備日常運行過程中，應注意不能隨意調整系統(tǒng)的壓力等，防止過載運行，導致設備損壞，在運行過程中，如果要進行切換，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，防止在維護過程中出現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、介質差異、運動速度差異等內容，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，應禁止選用。在日常維護過程中，要做好記錄備案，避免設備存在較大缺陷而“帶病”運行，增加安全隱患。要做好設定值的記錄工作，為后期檢查提供依據，為后期日常維修和更換零部件后，數值的重新設定提供參照。

檢查關鍵點：

（1）要注意對各個液壓系統(tǒng)設定的數值進行檢查，明確是否達到標準要求。

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

（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，同時要檢查油量，確保達到要求。

3 船閘液壓啟閉機常見故障處理分析

3.1 液壓系統(tǒng)運行初期的故障

在液壓系統(tǒng)運行之前，要先進行調試，只有通過調試，才能正式進入運行階段。該環(huán)節(jié)出現的故障主要有以下幾點：

（1）管接頭部分會由于振動過大而出現松脫問題。

（2）密封件質量不達標，不符合使用要求，裝配操作不規(guī)范，導致出現破損，出現泄露問題。

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

（4）設備負荷過大或者外界環(huán)境條件差，設備不能及時散熱，導致油液溫度升高，出現內外泄露的情況，影響壓力和速度。

3.2 液壓系統(tǒng)運行中期的故障

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

3.3 液壓系統(tǒng)運行后期的故障

在運行后期，由于液壓元件工作頻率不同，工作負荷差異，一些易損件逐漸出現正常超差磨損[4]。在該環(huán)節(jié)，設備發(fā)生故障的概率較高。泄露問題也顯著增加，運行效率也逐漸下降。鑒于此種情況，要注意做好相關元器件的檢測工作，盡可能做到全面，發(fā)現已經失效的元件，應及時維修，或者更換新的液壓元件。在系統(tǒng)運行過程中，要做好日常維護工作，將系統(tǒng)運行檢查作為一項常態(tài)化工作，及時了解各部位工作狀況，以確保能及時發(fā)現異常，及時剖析原因，進而針對性地采取故障處理措施，以避免引發(fā)更大的故障，給運行埋下隱患。對于液壓系統(tǒng)的大修，要根據實際情況來定，如何時大修，使用壽命年限，局部或者全面更新改造等，要做好科學的評估分析，既不能濫修，也不能不修，應制定科學的維修和改造計劃，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)生在設備運行初后期。在實際工作中，一些人容易產生錯誤的認知，即片面認為新設備一般不會出現問題，或者認為老設備還能繼續(xù)使用，由此在監(jiān)測維護中出現懈怠放松現象，由于對初期和后期階段的故障特征缺乏準確的認識，忽視日常維護管理和故障排查，因此容易導致突發(fā)性故障。突發(fā)性故障一般故障點相對較為明顯，故障原因也比較明確，如設備在碰撞之后，元件內部的彈簧折斷、管道出現破裂、流道被雜物堵塞、密封損壞、控制信號出現失真、動作錯亂、內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)的故障診斷較為關鍵，能夠及時防止故障擴大，在出現故障時，往往是某個元件導致的，因此要及時識別和判定故障元件，并進行處理。故障診斷應從以下方面展開：

第一步，診斷運作是否正常，具體包括液壓設備是否運動、運動是否穩(wěn)定、運動方向是否準確、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，對各個元件進行檢測，明確其性能以及作用，對其質量情況進行評估。

第三步，編寫出現故障的元件清單，逐一進行分析。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，要基于豐富的經驗，按照檢查的難易程度對元件進行次序排列[6]。如果有必要，對于重點元件要著重檢查，對于重點位置也要重點檢查。在故障檢測過程中，可引入先進的檢測設備，以提升檢測效率和準確性，避免僅僅依靠經驗判斷。

第五步，做好重點元件初檢，對于清單中羅列的重點元件，要做好初步檢查工作，對于存在的問題進行判斷。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、外部信號是否合適、對外部信號是否響應等。尤其需要注意部分元件，如果出現故障先兆，如溫度異常高或者噪聲過大等，出現震動或者泄露等，要及時做好故障處理。

第六步：倘若初步檢查未發(fā)現故障問題，應再次采用檢測儀器設備進行多次反復檢查，盡可能排除所有故障隱患。

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

第八步：注意做好主機重啟環(huán)節(jié)的故障排查和處理。在重啟主機之前，要全面仔細分析該次故障產生的成因和導致的后果。倘若是因為污染嚴重，或者油液溫度不斷升高導致的，應具備預見性眼光，預測其他元件也可能出現故障，并結合隱患情況制定針對性的補救方案。如在檢查過程中，發(fā)現鐵屑飛入泵中，要做到及時更換新泵，而在更換之前，要對系統(tǒng)進行全面的清洗，并做好凈化處理[7]。

第九步：重啟設備。

4 結語

液壓啟閉機是船閘正常運行必不可少的一項設備，動力裝置為液壓泵，工作原理是將機械能轉化為液壓能。通過對船閘液壓啟閉機進行科學的研究分析，能夠為啟閉機運行過程中的維護工作和故障處理提供指導，在理論分析的基礎上，結合實際工作，可以明確啟閉機維護的關注點，選擇科學的故障處理方法，這對于船閘液壓啟閉機的安全運行具有重要意義。在實際船閘維護和故障處理過程中，以科學的理論為指導，科學化保養(yǎng)維護、規(guī)范化故障處理，能夠延長設備使用壽命，提升使用效率，進而保障高效、優(yōu)質的船舶服務。