作者：花臺索道 劉自貴
摘 要：九華山花臺索道于2010年3月正式運營，至今已運行十二個年頭，累計安全運行近42000小時。液壓系統普遍應用于客運索道中并發揮著重要作用，別看液壓系統有的元件故障雖小，維修處理起來也不是很難，但如果我們放而任之不管它，時間長了就會造成大故障，甚至會造成索道停車不能開機。本人結合花臺索道自運行以來液壓系統出現的一些故障，按動力元件、執行元件、控制元件和其他類四大類，從故障現象、故障排查和故障原因及預防措施等幾個方面加以分析，同各位同仁交流，不足之處，敬請指正。
關鍵字：液壓系統；故障現象；故障排查；分析處理；故障原因；預防措施
一、動力原件類故障
1、液壓驅動系統變量泵控制比例閥
故障現象：2012年10月9日進行緊急驅動試運行時，只要一啟動柴油機，就出現正向運轉高壓A顯示壓力20bar，而此時我們還沒有操作運行，緊急閘也是關閉狀態，所以只好停止柴油機，再開情況依舊。
故障排查：通過故障現象判斷和查看圖紙（見圖1）分析可能是是變量泵不處于中位故障，所以我們決定先訂購變量泵的排量控制模塊備件，見圖2，待備件到貨后進行更換處理，安裝時注意排量控制模塊與泵體的機械控制連桿必須安裝正確，分離排量控制模塊必須感覺到有明顯阻力即為正確安裝，再次試運行，恢復正常。
故障原因：事后我們對換下來的變量泵排量控制模塊進行檢查維護，發現排量控制模塊的控制阻尼孔被雜質堵塞，導致變量泵不處于中位。具體原因分析：正常情況下，柴油機啟動后，變量泵上的補油泵供油，如圖1所示，通過溢流閥（件300）相連，設定壓力為24bar，控制壓力油經過軟管NW25到油過濾器（件235），經過限流閥到達液控比例閥(件301）的P口和電磁比例閥(件302）的P1 、P2口，未進行驅動操作時，比例閥（件301和件302）處于“零位”，液壓油通過（件302）限流閥與油箱導通，控制壓力油流回油箱。現因如圖4所示P1—A口限流閥中間阻尼孔堵塞，相當于比例閥（件302）的P1與A截止，控制壓力油不能流回油箱，使得P1口壓力油作用在比例閥（件301）的下端口，使其閥芯向上移動，比例閥（件301）的P與A導通，壓力油通過管道AM作用到伺服閥上，使變量泵的斜盤不處于中位且有一定的傾角，從而產生一定的正向高壓壓力。
預防措施：發現故障點后，我們對變量泵排量控制模塊進行了清洗，疏通了控制阻尼孔，修復后涂上液壓油后做為備件儲存。
圖1 變量泵控制油路及故障位置示意圖
圖2 變量泵排量控制模塊
二、執行元件類故障
1、彎軌提升系統液壓缸
故障現象：2020年2月8日班后設備檢查時發現下站彎軌提升液壓缸（53號輪胎位置）使用過程中出現明顯漏油現象，不受壓或者靜止狀況下無明顯滲油。
故障排查：經檢查管接頭處無滲油，初步判斷為液壓缸本體滲油。考慮到上站彎軌提升裝置使用較少，現將下站53號輪胎處彎軌提升器液壓缸和上站53號輪胎處液壓缸進行對換使用。并經查資料和測量彎軌提升器液壓缸相關尺寸，我們目前用的彎軌提升器液壓缸型號基本與恩派克RCS101型液壓缸參數一致，管接頭螺紋為R3/8，故在網上訂購該型號的液壓缸。更換新訂購的液壓缸后，試操作正常，見圖3。
圖3 彎軌提升器液壓缸
故障原因：對換下的液壓缸拆檢后發現液壓桿密封圈老化，重新更換密封圈后打壓正常。該密封圈為組合式，俗稱格來圈，由O型圈和耐磨環組成，見圖4。
圖4 液壓缸密封圈
三、控制元件類故障
1、液壓張緊系統壓力傳感器
故障現象：2010年8月24日索道區域因有雷雨采取停機避雷措施，雷雨停止后，控制電源加電自檢后顯示上站液壓張緊系統壓力傳感器差故障，不能復位。
故障排查：經測量其傳感器出電壓，1號傳感器輸出電壓僅為2.5V左右，低于正常狀態下的4.2V左右，確認為1號傳感器損壞。臨時采取將2號傳感器信號同時送PLC的1、2號壓力傳感器輸入端口的方式使索道恢復正常運行。
故障原因：液壓張緊系統的壓力檢測元件使用兩只壓力傳感器實現冗余檢測，當1號傳感器和2號傳感器之間的檢測量偏差超過8%時，控制系統會發出“壓力傳感器差”故障。
2、液壓張緊系統泄壓閥
故障現象：2015年7月10日進行液壓張緊系統測試泄壓操作時，逆時針旋轉泄壓閥黑色圓帽時不能泄壓。
故障排查：因以前沒拆卸過當時沒弄清楚泄壓閥圓帽上2根緊定螺釘作用，卸下圓帽，用扳手進行泄壓，如圖5所示。
圖5 泄壓閥
故障原因：經拆卸后了解到泄壓閥其中一個內六角緊定螺釘起固定圓帽作用，作用防止圓帽掉下，另一個一字緊定螺釘起鎖止作用，防止圓帽擰松泄壓。當時是因泄壓閥內六角緊定螺釘松動圓帽移位了，故轉動時不能進行泄壓操作。
3、液壓制動系統單向閥和節流閥
故障現象：2010年索道建設完成交付使用后，早上開機時緊急制動器打開時間過長，按復位鍵，出現制動器閥故障報警。
故障排查：在經更換壓力開關（件60）和現場多次調試后，初步判斷單向閥（件42）有問題，因現場沒有備件更換，問題沒有得到Z終解決，后訂購備件，更換液壓制動系統件42單向閥和件50節流閥，恢復正常。
故障原因：件42閥芯卡滯，不能全打開，件50固定螺紋尺寸過小易脫落，但母螺紋完好，導致緊急制動器打開時間過長。
4、液壓制動系統溢流閥
故障現象：2010年12月1日用手動泵打壓時，液壓系統無法保壓。
故障排查：溢流閥（件36）密封圈老化斷裂，導致系統內漏，更換后恢復正常，如圖6所示。
圖6 溢流閥
5、液壓制動系統球閥
故障現象：2019年7月12日在進行工作制動器手動方式打開測試時，發現工作制動器用手動泵打開不能保壓，在更換新備件球閥（件80）后，測試工作制動器用手動泵打開保壓正常。
故障排查（參見圖14）：
（1）判斷工作制動器沖洗閥完好性
將工作制動器沖洗閥管道拆除，在工作制動器上出口管接頭處用堵頭堵住，見圖7。將件80球閥切換到“用手動泵打開”狀態，手動打壓工作制動器至120bar，停止打壓后，工作制動器壓力很快就降到100bar以下，大概在65bar左右成緩慢降壓狀態，大約4分鐘后，工作制動器壓力降至20bar左右，這時工作制動器已關閉，沒有繼續測試，手動釋放壓力。此現象說明工作制動器不保壓與沖洗閥無關，手動泵打開工作制動器回路其他位置還存在內泄。
圖7 工作制動器
（2）判斷緊急制動器手動泵打開回路完好性
將件81球閥切換到“用手動泵打開”狀態，用手動泵打開緊急制動器做保壓測試，壓力在70bar能保持住，見圖8，說明工作制動器用手動泵打開不能保壓與溢流閥36及手動泵回路也無關。后經查看圖紙，分析工作制動器手動泵打開不能保壓可能與球閥80有關。
圖8 壓力表
（3）判斷球閥80完好性
更換新備件80球閥，將工作制動器打壓至120bar，工作制動器壓力很快降至100bar以下，在70bar左右保持住（壓力在10分鐘左右無明顯下降），見圖9。此現象說明在用件80球閥存在內泄現象。
圖9 球閥和壓力表
（4）調整件36溢流閥設定壓力
考慮到開緊急驅動時，有時要打開工作制動器來切換主輔驅動手柄，我們對件36溢流閥進行調整并測試，見圖10，先用開口扳手13將調整螺釘鎖緊并帽松開，再用一字起順時針（增加）調整溢流閥壓力設定調整螺釘，手動打壓工作制動器至120bar，壓力緩慢降至100bar左右保持住（壓力在10分鐘左右沒有明顯下降），見圖10。
圖10 溢流閥和壓力表
（5）將工作制動器沖洗閥管?還原，測試手動泵打開回路保壓壓力。分別對液壓制動系統進行用手動泵打開工作制動器和緊急制動器測試，保壓均正常，壓力保持在20分鐘沒有明顯下降。
故障原因：經拆開后檢查球閥密封圈老化開裂，見圖11，導致系統內漏，致使工作制動器壓力下降。
圖11 球閥和密封圈
預防措施：訂購球閥及密封圈備件，每月進行工作制動器和緊急制動器手動打壓測試，必要時對球閥進行拆開檢查。
6、彎軌提升液壓系統單向節流閥
故障現象：某日上站半月檢進行彎軌提升器運行測試時發現彎軌在升起后不能下降。
故障排查：后經查看圖紙，見圖12，分析可能為單向節流閥（件19）關閉造成彎軌不能下降，現將單向節流閥進行調整，再試運行升降正常。
故障原因：在對彎軌提升系統液壓站進行保潔時誤將單向節流閥關閉。單向節流閥作用是控制液壓系統流速，使其控制彎軌提升器下降速度，速度可調。
預防措施：在將單向節流閥控制速度調整完畢后，在將調整圓帽上緊定螺釘擰緊鎖止，防止誤操作將單向節流閥關閉。
圖12 彎軌提升液壓圖
四、其他類故障
1、制動器壓力丟失故障
故障現象：2010年7月23日運行中止時間（停機期間），出現制動器壓力丟失。
故障排查：由于在停機當中，發現緊急制動器落閘，壓力丟失落閘。并且控制系統未報緊急制動器回路故障，進一步觀察系統儀表發現A1+O1柜電壓表無顯示。然后根據圖紙檢查接觸器20K1（13—14）觸點與主接觸器連接處分離，導致主觸點吸合時其觸點未吸合。測X4輸入電壓正常，檢查20K1吸合，但11K1未吸合，檢查20K1（13—14）觸點不通未吸，將該輔助觸點拆下，關閉控制電源，在20K1釋放時重新安裝，打開控制電源，恢復正常。
故障原因：如果緊急制動器在“緊急制動器停車”回路復位后5秒鐘內仍未打開或在運行中落閘，控制系統會出現緊急制動器故障停車。由于這次故障出現在停機時候，緊急制動器壓力丟失未報故障，所以系統未出現故障警告。所以出現該故障時，要仔細觀察各儀表的顯示，和正常狀態有什么不同，這才能為你解決故障提供可靠的依據。
2、 制動器閥故障
故障現象：2015年年度檢修液壓軟管和液壓油更換后，打開控制電源，系統不能通過自檢，工作制動器和緊急制動器壓力均為零，顯示制動器閥故障。
故障排查：打開油箱上面油泵出油管螺帽堵頭，無壓力油溢出。用手盤動液壓電機扇葉進行人工加壓，并松開出油管螺帽堵頭，用細內六角螺栓向里頂動單向閥球閥，排出空氣，直到溢出液壓油中無氣體為止，松開單向閥，關閉螺帽堵頭，清理油跡（如圖13所示）。
故障原因：因更換新液壓軟管，管道里面有空氣，需排氣。
圖13 油泵出油管
圖14 液壓制動系統圖
五、結語
綜上所述，在索道設備中，廣泛應用了液壓傳動和控制。它能方便的將電能轉換為機械能（壓力能），并且易于傳遞及控制。我們脫掛索道中就用到液壓制動和驅動、液壓張緊及彎軌提升液壓系統，這就要求我們正確使用與精心保養液壓設備，防止機件過早磨損和遭受不應有的損壞，從而減少故障發生，并能有效地延長使用壽命。為了保證液壓設備能達到預計地工作能力和穩定可靠地技術性能，我們對液壓設備必須做到：熟練操作、合理調整、精心保養和計劃檢修。
（本文選自2021年索道年會優秀論文）
