故障改进

故障改进（精选十篇）

故障改进 篇1

对变电站、输电线路死区故障, 相关文献已有较多分析[1]。其实, 配网也存在死区故障现象, 当配网线路发生死区故障时, 存在配网自动化故障指示不能正确反映故障实际位置的情况, 和未隔离故障对永久故障点再次送电的风险。本文针对一起配网“死区”故障事件, 分析配网自动化保护动作、信号上送情况及故障指示不正确原因, 研究此类故障的信号表征, 并提出配网自动化主站监控式故障处理模式下防范此类风险的策略优化建议。

1 故障概述

故障前运行方式如图1所示。甲变电站10kV母线接地方式为经接地变 (小电阻) 接地, 10kV甲乙线F15为甲变电站10kV 1M上的馈线, 10kV甲乙线主干线为纯电缆线路。彩岸户内三遥公用柜为10kV甲乙线F15主干线上第一级环网柜。柜内母排上接有4个开关:#1开关为环网柜进线开关, #2开关为环网柜出线开关, #3、#4开关直接接入配变。环网柜上所有开关均具备配网自动化三遥功能, 具备短路电流/零序电流指示功能和遥控操作功能。彩岸户内三遥公用柜上各开关零序TA均为穿心式, 安装在环网柜底部开关后靠电缆外侧。电缆头位于开关与零序TA之间。该地区新建配网及改造后的开关柜均采用这种零序TA安装方式。

某日14:20, 甲变电站10kV甲乙线F15跳闸, 重合闸不成功, 配网自动化系统显示故障线路第一级环网柜彩岸户内三遥公用柜#1开关有零序电流指示, 线路上其它三遥开关均无故障指示;2min后, 遥控断开有故障电流指示的彩岸户内三遥公用柜#1开关, 操作成功;1min后, 遥控合上10kV甲乙线F15站内开关后, 站内开关再次跳闸;28min后, 抢修人员到达现场, 发现彩岸户内三遥公用柜#1开关电缆终端头爆炸。经确认, 故障点为彩岸户内三遥公用柜#1开关电缆终端头处, 如图2所示。

2 故障特点及故障处理模式分析

2.1 复电不成功原因

配网自动化显示彩岸户内三遥公用柜#1开关有零序电流流过, 实际故障点位于彩岸户内三遥公用柜#1开关零序TA后端与#1开关前端之间的保护“死区”。按反馈信号遥控断开彩岸户内三遥公用柜#1开关后, 未能隔离故障。合上站内开关后, 对故障点再次送电, 站内开关再次跳闸。

2.2 该地区配网自动化故障处理模式

该地区配网自动化故障处理模式为主站监控式[2]故障处理模式, 配网自动化改造线路发生故障时的处理过程如下。

(1) 发生短路故障:配网10kV短路故障引起站内开关跳闸———环网柜开关零序TA检测到故障电流———配网自动化系统上相应开关闪烁指示故障———遥控断开线路最末端检测到故障电流的环网柜开关———遥控合上站内开关对隔离故障的开关前段送电。

(2) 发生接地故障:配网10kV接地故障引起站内开关跳闸———环网柜开关零序TA检测到故障零序电流———配网自动化系统上相应开关闪烁指示故障———遥控断开线路最末端检测到故障电流的环网柜开关———遥控合上站内开关对隔离故障的开关前段送电。

根据上述分析, 无论配网线路发生短路故障还是接地故障, 在当前配网自动化故障处理复电模式下, 当故障点位于TA后端与开关前端之间的保护“死区”时, 基于故障位置的特殊性, 按照配网自动化信号指示操作后无法正确隔离故障, 存在对故障点再次送电的风险。

3 死区故障时配网自动化信号特征及故障处理策略分析

假设环网柜A、环网柜B上的开关均具备配网自动化三遥功能, 配网自动化信号特征及故障处理策略分析如下。

(1) 非死区故障, 如图3所示。故障位置:故障点位于B环网柜#2开关、TA之后。信号特征:A环网柜#1开关、#2开关及B环网柜#1开关、#2开关有故障指示。处理策略:根据故障指示, 断开B环网柜#2开关, 隔离故障, 再合上站内开关, 送电成功。

(2) 环网柜出线发生死区故障, 如图4所示。故障位置:故障点位于B环网柜#2开关后, B环网柜#2开关TA前。信号特征:A环网柜#1开关、#2开关及B环网柜#1开关有故障指示;B环网柜#2开关TA无故障电流流过, 故无故障指示。处理策略:一是根据故障指示, 断开B环网柜#1开关, 隔离故障, 再合上站内开关, 送电成功;二是仅看出线开关故障指示, 断开A环网柜#2开关, 隔离故障, 再合上站内开关, 送电成功。

(3) 环网柜进线发生死区故障, 如图5所示。故障位置:故障点位于B环网柜#1开关TA后, B环网柜#1开关前。信号特征:A环网柜#1开关、#2开关有故障指示;B环网柜#1开关TA有故障电流流过, 有故障指示。处理策略:一是根据故障指示断开B环网柜#1开关, 未隔离故障;合上站内开关, 送电不成功;二是仅看出线开关故障指示, 断开A环网柜#2开关, 隔离故障, 再合上站内开关, 送电成功。

综上所述, 若不区分环网柜进线、出线故障, 当配电线路环网柜进线发生死区故障时, 即使信号正常上送, 根据故障指示操作依然无法正确隔离故障, 存在再次送电于永久故障的风险。若仅以环网柜出线故障指示为故障判据, 当发生死区故障时, 如果信号正常上送, 根据故障指示操作断开相应开关就确保故障点已被隔离。

4 改进建议

基于以上分析, 考虑死区故障情况下, 对配网自动化故障处理策略提出以下改进建议。

(1) 通过配网自动化系统进行快速复电时, 应先对环网柜的来电侧和负荷侧进行判断, 以环网柜负荷侧出线开关故障指示作为故障范围判断依据。环网柜来电侧进线开关故障指示不作为调度故障范围判断依据, 但可为现场缩小故障排查范围、提高故障定位效率提供参考。

(2) 当线路跳闸, 配网自动化有故障电流指示, 且最末端检测到故障电流的开关为环网柜负荷侧出线开关时, 可断开该开关后, 对站内开关进行送电。

(3) 当线路跳闸, 配网自动化有故障电流指示, 且最末端检测到故障电流的开关为环网柜来电侧进线开关时, 存在故障位于该开关保护死区并影响正确隔离故障的风险, 可断开该开关上一级环网柜的出线开关, 对站内开关进行送电。

(4) 在完善后续配网自动化应用时, 可结合本地区情况将该项判据固化入系统, 用于风险提示或完善配网自动化故障处理策略。

5 结束语

本文针对配网死区故障, 分析了故障特点及配网自动化信号表征, 并提出了故障处理策略的改进建议。本文提出的策略主要基于所在地区配网的以下特点。

(1) 所在地区配网线路的电缆化率高, 经受故障电流冲击能力较弱, 再次送电可能对设备、用户造成较大冲击。

(2) 该地区同批配网自动化环网柜TA或零序TA安装位置与本文情况类似, 均存在死区的情况。

(3) 该地区采用配网自动化主站监控式故障处理模式, 由调度根据故障电流指示进行故障隔离和快速复电, 复电前不经现场查线。

对于快速复电时是否考虑配网死区故障, 不同地区应结合本地区该类故障发生概率、快速复电要求、设备性能及运行环境、信号动作上送正确率、风险管控策略等因素进行综合考量。本文旨在通过对配网自动化保护死区故障进行分析, 揭示相关风险, 完善配网自动化故障处置策略, 以充分发挥配网自动化系统在提高故障快速复电能力方面的重要作用。

摘要：阐述了配网死区故障导致未隔离故障对永久故障点再次送电情况, 分析了故障特点、信号特征及故障处理模式。在此基础上提出了故障处理策略改进建议, 即调度进行配网自动化故障快速复电时, 对环网柜电源侧进线开关、环网柜负荷侧出线开关的故障指示加以区分利用, 确保彻底隔离故障, 充分发挥配网自动化系统在提高故障快速复电能力方面的重要作用。

关键词：配网自动化,保护死区,环网柜

参考文献

客车电茶炉故障频繁分析及技术改进 篇2

摘要：客车电茶炉故障频繁影响正常使用，原因分析及技术改进措施。关键词：茶炉 故障

铁路客车用电热电茶炉是为了适应铁路客车供水需要而研制的新一代供水设备，其利用列车集中供电电源，高效节能，热效率高，产水量稳定，清洁卫生，全自动连续工作，为旅客提供安全饮用开水的专用设备, 采用生熟水分开工作方式自动控制供饮开水，是旅客列车的重要装备之一。尤其铁路跨越式发展的改革主题下，对旅客列车客运服务质量提出了更高的要求，其中方便旅客饮水是提高客运服务质量最基本的要求，电茶炉的正常与否显得尤为重要。在日常运用中，车厢内电茶炉的故障频繁直接影响到旅客的饮水问题。

一、存在问题

目前，我段空调客车所采用的电茶炉品种、型号繁多，维修性差，现场维修存在困难，尤其是使用的电磁形式加热的电茶炉（型号：TCL-12），为无锡桑普电讯器材厂和铁道部科学院运经所联合制造，采用技术先进的高频逆变感应加热原理，具有水电隔离，节能、热效率高、产水量稳定、结构少的特点。技术含量高，运用过程中故障率较高，途中发现故障无法应急处理，给旅客的正常饮水影响较大。虽然控制系统采用故障自诊功能，对长时间缺水、感应线圈开路、感应线圈与加热腔绝缘击穿、传感器组件失效使用工作灯可显示故障原因，但仍然出现故障不易处理。因此，本人经过长期的检查和检修，对型电茶炉故障频繁原因进行了总结和原因分析，并提出改进建议。

二、原因分析

该电茶炉主要由电控箱、储水箱水位显示管、产水箱水位检测管、加热盘、炉体等组成。运用中发生的故障主要原因如下：

1.车厢缺水电磁阀烧损，引发主控板印刷线路破坏

电磁形式加热的电茶炉采用单片机控制核心器件，它具有故障自诊能力。电气主回路主要由断路器、熔断器、整流桥逆变器和感应线圈等部件组成。输入三相交流电源经断路器，熔断器进入电控箱，再经三相整流桥变成500伏左右直流电，由四只IGBT功率管组成的全

桥逆变器把直流电转变成25KHZ左右的高频交流电，供给感应线圈在产水腔体中产生涡流并使之发热，将水烧开。电茶炉控制电路主要由八位单片微处理器及外围数字电路、脉冲驱动电路、水位传感器、逆变器、温度传感器、稳压电源、指示灯、继电器、控制进水的电磁阀等部分组成，在微处理器的程序作用下，能根据产水箱水位的变化，控制电磁阀的开关，逆变器的启停，并且当逆变器发生过流过热等异常情况时能自动保护停机，等恢复正常且延时一定后再启动逆变器。另外微处理器能根据逆变器输出的电流电压相位信号调整工作频率，使逆变器工作在最佳状态。但旅客列车在运行途中车厢内水箱缺水，电茶炉在补水状态下长时间通电，造成进水电磁阀过热烧损，进而引发控制箱内主控板烧损，导致电茶炉故障，影响使用是最常见故障。

2.水垢问题

水垢是电茶炉的一大顽疾，是电茶炉检修的日常难题，由于电茶炉的空间狭小约束，日常维修人员清理水垢均采用锤敲斧凿方式清理水垢，操作十分困难。结垢主要原因为北方地区水质差，电茶炉加热将水中镁、钙离子分离，加之，炉体的加热腔、储水腔均为不锈钢制成，不锈钢冷轧表面在扎制过程中产生细致且密度不够，致使其表面的水垢附着力极强，造成水垢积累而成。加热腔、储水腔水垢过多，影响产水量，并使控制电极失效，引发电茶炉大量故障。

3.蒸汽排出不畅、加热盘绝缘减低

客车电茶炉在加热过程中，产生大量的蒸汽，如排气管不畅通，将造成炉体加热盘环境温度湿度增大，引发加热盘绝缘性能变差，从而造成漏电短路电茶炉故障。

4.冻裂炉体

客车在冬季若检修人员排水不到位或不彻底，造成室温低于零度时炉体内水结冰，体积膨胀造成炉体冻裂。

通过以上分析，水垢问题、蒸汽排出不畅加热盘绝缘减、低冻裂炉体等问题，只要加强库内的日常检修质量，便可以预防和提前排出。而途中发生的车厢缺水电磁阀烧损是不可预知的，如果解决了电磁阀烧损的问题，可使电茶炉故障率急剧减低。另外，乘务人员责任心不强，未能按时巡视，发现车厢缺水不能及时发现关闭电茶炉电源也是

造成电茶炉故障的主要原因。

三、改进措施

针对上述原因，电茶炉在补水状态下长时间通电，造成进水电磁阀过热烧损，进而引发控制箱内主控板烧损，说明电茶炉设计存在缺陷，如果主要解决了电磁阀不烧损，便可解决主控板烧损问题，确保电茶炉运用可靠。

1.对电茶炉控制箱内主电路板加装电磁阀无水延时八分钟断电保护电路。电路图工作补水基本原理如下（见附图）：电茶炉缺水需补水时，补水延时电路工作，接通电磁阀进水，加热腔水位达到上位时，电磁阀失电，同时电茶炉投入加热工作；当电茶炉缺水需补水时，补水延时电路工作，接通电磁阀进水，如八分钟进水仍未完成，说明车内水箱缺水，延时八分钟断电保护电路切断进水电磁阀工作电路，电茶炉处于待检修状态。待途中车厢车站补水后，乘务巡视人员对电茶炉重新上电，电茶炉进入正常工作状态。经现场试验电茶炉正常进水时间一般为3-4分钟，便可满足进水要求，改进电路设置八分钟延时断电保护电路，即可确保进水要求又可防止电磁阀长时间工作引发烧损故障的发生。

2.加强电茶炉的日常检修保养制度的落实，严格执行定期除垢制度（电茶炉炉体内部水垢三个月清除一次），在除垢过程中，要严格杜绝野蛮操作，使用合适的工具，避免对各种腔体造成二次伤害，并要保证清除的质量，不留死角；对控制进水的水位传感器（磁控管）进行定期维护，发现浮球内进水、干簧管触点接触不良的进行更换，各种水管如果发生漏水，应及时排除，严禁有水滴入加热腔和加热线圈上；电控制箱或加热线圈有故障时，必须更换整个部件。

3.对排气管要严格按照电茶炉检修标准配齐，且排气畅通。对冬季容易造成排气管排气端易冻结冰的问题，冬季时应将排气管放置于车内，以免炉体内水蒸气积累过多造成电茶炉控制失效；夏季应将排气管放置于车外，以免排气管排出的水蒸气过多造成加热盘潮湿，发生短路等故障。

四、结束语

如果电控箱内控制进水线路加装改进延时电路实施后，从根本上

解决了多年来电茶炉电磁阀易过热烧损的难题。改造线路保护可靠性高, 当电茶炉缺水需补水时，补水延时电路工作，接通电磁阀进水，如八分钟进水仍未完成，说明车内水箱缺水，延时八分钟断电保护电路切断进水电磁阀工作电路，能够自动切断电源，防止了电磁阀烧损的后果，有力地保护了电茶炉;大大降低了检修成本，特别是在作业人员巡视到位的情况下，彻底做到了故障前的自动保护,提高了电茶炉的安全系数，保障了列车的运行安全。

数控机床故障分析及改进 篇3

Abstract：

CNC machine tools is the product of the development of science and technology， he can effectively reduce the labor load， is a kind of equipment to be promoted. However， n c machine tools in use， will fail. In order to eliminate the fault， but from the design of the nc machine tool to improve equipment performance， installation and maintenance.

关键词：数控机床;设备故障;故障分析;故障改进

Key words： CNC machine tools; Equipment  failure; Fault analysis; Failure to improve

1.前言

随着科技的发展，降低人类劳动量是现代化工厂的一个发展趋势。数控机床作为一种常见的智能加工设备，在工厂中得到了广泛应用。而数控机床也与其他机械一样，会出现各种问题，如电机故障、工作台故障、刀位故障等，为了提高数控机床的运行效率，探讨数控机床故障的改进措施就显得非常有必要。

2.数控机床常见故障

2.1 机床电机故障

由于变频电机具有良好的稳定性、转差损耗很小及较高的价格优势等特点，再加上变频电机能以很高的转速运行，还能进行无级调速等优势，因此当前很多数控机床都以使用变频电机作为首选设计方案。虽然变频电机具有如此多的有点，但在实际应用中，电机还是会遇到各种问题，其中最常见的故障有以下几种：

首先，数控机床在正常运行时，电机的声音一般比较平稳，不会出现尖锐的噪声。但是，当机床使用了一定时间之后，就可能会出现不正常的杂音。这主要是由于数控机床的调速电机不正常运行导致的。当电机的轴承损坏之后，电机就不能平稳的运行，这将导致电机出现噪声。其次，电机在运行过程中，会因机械摩擦及其它原因产生大量的热量。此时，如果轴承中使用的润滑剂不能承受高温，就会加速润滑剂的流失。当润滑剂减少到一定程度时，轴承就不能得到很好的润滑，这也是造成调速电机产生噪声的一个重要原因之一。

其次，由于很多机器零件都需要较高的加工精度，因此，为了提高数控机床的加工精度，在机床的设计时就需要保证机床整体的振动不能超过规定范围。但是，在机床实际运行过程中，随着使用时间的增长，机床的振动幅度也会增加。其中的原因有很多，例如轴承本身质量不达标或轴承使用时间过长，将导致轴承损坏，当轴承损坏之后，电机运行过程中就会伴随着剧烈的振动;当电机的紧固螺丝没有拧紧时，电机也会出现振动现象[1];另外，皮带轮与电机轴之间的配合问题也会导致电机振动。

最后，电机发热问题也不容忽视。因为电机的机械特性和电气特性都是在一定的温度条件下测得的，而当电机温度升高时，电机的特性将可能受到影响。当电机温度过高时，还可能会烧毁电机。

2.2 机床工作台故障

数控机床的工作台是直接参与零件加工的部件，当工作台出现故障时特征非常明显，一般都表现为工作台突然停止工作。而导致工作台故障的原因却不那么单一，其可能原因各种各样。要找到到底是什么原因导致了数控机床工作台故障，就需要逐步进行排查。例如将工作台复原，再运行，看故障是否重现;手动转动丝杠，看是否会出现阻力突然曾大的情况等。

2.3车床刀位故障

车床刀位主要有两种故障形式，一种是车刀无法定位，另一种是零件精度严重不足。对于前一种故障形式，主要原因可能是电动刀架上的霍尔元件出现问题，而导致换刀时，无法将信息反馈到控制其中，而造成电动刀架不断转动的情况。对于第二种情况，有两种原因可造成零件加工精度严重不足。第一种情况是丝杠的连接松动，使得机床在没有零件时，能正常运行。但当加工零件时，由于符合作用，而使刀具偏离原位。另一种情况是电动刀架无法锁紧导致的，当机床换刀之后，如果刀具没有锁紧，也会在加工零件时，由于符合作用导致零件尺寸误差剧烈变大。

3.针对数控机床常见故障的一些改进建议

3.1完善数控机床的设计方案

为了从根本上避免数控机床出现以上常见的故障，应该从数控机床的设计过程中就有意识的完善机床的设计，增加机床的可靠性。机床的设计主要可从电气方面和机械方面完善。电气方面容易出现问题的是电气元件，这应根据机床的不同部位的工作环境作手，增加工作的冗余值，选择能适应更恶劣环境的电气元件。例如，电动刀架中需要用到的霍尔元件，由于它是反馈刀位信息的重要元件，并且数控机床运行过程中，需要频繁换刀。因此，对霍尔元件的选择就应该满足频繁换刀的需求，并将其性能适当增加，以防止使用过程中不必要的损坏。

3.2按要求安装数控机床

机床的装配精度将严重影响着机床的整体性能，而当机床的设计精度达到需要的标准之后，影响机床整体的精度的重要因素就是机床的安装步骤了。因此，在装配数控机床时，一定要安装设计要求，严格按照步骤进行安装。例如在对主轴进行安装时，由于主轴的精度将直接影响零件的精度。因此，在安装过程中，应该不断的检查其精度，并通过其他部件重复控制主轴的安装精度，以避免出现主轴精度问题。

3.3加强故障排查工作

机床的故障应该“防患于未然”。数控机床的故障具有较强的隐藏性，因此很多故障出现时，都会有一定的潜伏期。而故障在潜伏期中虽然不会立即使机床出现严重后果，但却会持续破坏机床的性能，最终使机床的多个部位出现故障，降低设备性能。因此，为了提高设备的使用寿命，应该定期检查机床可能出现的故障，增加发现潜伏故障的几率，并将故障及时排除。

4.总结

数控机床中常见的故障有刀位故障、工作台故障和调速电机故障，它们都是严重影响数控机床正常运行的重要因素。为了提高数控机床的运行效率，就需要避免这些常见故障对机床的影响。通过探讨，可以从完善机床设计方案、提高机床安装精度和加强日常维护等方面来降低机床出现故障的几率。

参考文献：

[1]张世亮.数控机床故障的分析及处理[J].科技与企业，2012（09）

某防撞灯故障研究与改进 篇4

自交付部队以来, 在外场使用过程中出现灯不亮、漏闪、灯管自激、充放电铝电解电容器漏液失效等故障, 部队反映故障率高、可靠性差、寿命短, 严重影响到部队正常作战训练任务和夜航飞行训练安全。

1 产品组成

该防撞灯主要由防撞灯和电源盒二大部件组成, 防撞灯安装于飞机垂尾上, 电转盒安装于飞机尾翼。

2 主要故障模式及机理分析

通过对故障产品信息统计梳理, 防撞灯主要有“脉冲氙灯不亮”、“脉冲氙灯闪烁异常”和“氙灯灯管自激”“充放电铝电解电容器漏液失效”等故障。

脉冲氙灯不亮主要是由于脉冲氙灯失效、脉冲氙灯管脚断、脉冲氙灯灯管漏气中的一种或多种出现故障便可引起的。

脉冲氙灯闪烁异常的故障主要原因是脉冲氙灯使用一定时间后, 氙灯灯管的阴极或阳极处灯管发黑, 造成防撞灯闪烁时漏闪。

氙灯灯管自激故障主要是由于脉冲氙灯内充气压力偏高, 抑制了电离通道中电子和气体的运动, 内部气体不容易被电离击穿, 因而会出现脉冲氙灯停闪产生自激现象。

充放电铝电解电容器漏液失效故障主要原因是由于选用的CD931-350-470μ充放电铝电解电容器, 工作在反复快速充放电的状态下, 电容器自身产生热量使得内部发热, 导致电解液蒸汽压上升, 冲破防爆阀, 部分电解液从防爆阀中向外泄漏, 造成电容器漏液失效。

3 解决措施

3.1 光源改进

光源是的核心部分, 其整体光设计、散热设计是光源集成设计的关键。采用50只超高亮度大功率LED红色发光二极管芯作为发光源, 替代了原来的氙气光源, 采用LED管芯直装式封装技术, 将LED管芯片直接粘贴到安装板上, 再通过引线键合实现芯片与PCB板间电互连的封装, 这种封装结构成本低, 线路设计简单, 节省产品内部空间, 使得产品的重量和体积变得更小。其次, 优化了内部结构, 将新设计的LED光源、散热板和闪频控制器安装在产品底座上, 反光罩固定在印制板上, 通过反光罩对光的反射与折射提高发光强度, 改善光强分布, 灯罩与底座通过卡箍组件固紧。此外, 在结构设计中充分考虑“三防”要求, 底座表面涂专用“三防”漆, 在底座和灯罩之间装入密封圈可以有效防止雨水进入灯体内部, 同时产品的所有螺钉蘸胶拧入, 使得产品具有良好的密封性, 保证了产品在湿热、淋雨等环境试验条件下的良好性能。

光源确定后, 由于原氙气灯管光线反射角度与LED光源不同, 需重对光能聚集及二次分配进行重新设计。为使光通量在空间的分布满足的要求, 依据新光源形状、亮度分布以及受照面的亮度分布特性, 对环形光源上的每个LED点光源光分布进行了合理控制见图1, 并将反光罩底部做成圆形, 反光面呈抛物线形状, 同时进行抛光镀铬镜面处理, 这样发出的光通过反光罩抛物线的焦点, 将折射光向四周均匀反射, 可有效增加了光的反射强度见图2所示。

3.2 电源盒驱动技术改进

与传统氙灯光源不同, LED光源在工作时, 需要采用直流恒流驱动技术, 并合理应用恒流驱动与光源串并联电路的适配性, 才能保证正常工作。为保证光强, 需使用50只LED, 考虑到LED管压降2.3V, 恒流驱动器分5路输出28V/1A的驱动特性, 采用单组10只LED串联后再5组并联的模式, 这种连接方式的好处是线路简单, 亮度稳定, 可靠性高, 并对器件的一致性要求较低, 即使个别LED管失效, 对整个光源组件的影响也较小。

由于工作方式是频闪式工作, 通过过对产品散热和光强的反复比对测试, 采用120ms方波信号对的闪频进行控制, 闪频控制驱动信号见图3所示。

在机械和电气接口与原防撞灯机械和电气接口不变从对比情况下, 防撞灯改进后, 产品具有寿命长、可靠性高、功耗小、色度纯、抗振性能好、利于维护等诸多优点, 在原有性能基础上, 光强提高了近一倍, 寿命提高了6倍以上。

4 关键技术问题及解决方法

在整个技术攻关过程中, 重点要解决两项关键技术问题。

4.1 解决大功率LED光源的散热问题

由于LED的热功率大约占光源功率的75%左右, 恶劣的散热环境会严重的影响光源光衰。解决好LED光源的散热是解决LED光衰的关键。课题组通过分析, 提出了增加散热槽是散热解决方案。在底座和散热板上增加散热槽, 以在有限的体积范围内增加散热面, 可有效地提高对外散热的效果。底座采用铝作为散热材料, LED管芯直接集成在铝基板上, 并在铝基板与散热板之间涂导热硅酯以减少热阻, 热量通过铝基板直接传至产品底座, 达到借助底座安装面将热量传至飞机基体的目的, 同时热量在传递过程中通过传递面向周围空间辐射消耗掉见图4、图5所示。

4.2 保证高可靠性的LED光源封装

细化完善封装工艺, 明确材料 (LED芯片、封装基板、硅胶等) 要求及对封装热界面、封装应力、点胶控制要求。通过大量试验, 提出合理的封装对环境要求要求, 封装时对封装车间的温度、湿度进行严格控制和定时记录;防止耐压值极低的LED在日常操作时静电击穿, 对封装车间增加了设备接地、铺设环氧地坪漆、补充静电防护服装和设施, 由质量部门定期进行巡检。

5 创新点

在解决防撞灯的故障中, 进行了设计、工艺和材料改进, 其技术具有以下创新点。

5.1 摒弃寿命短、发光效率低的传统光源, 采用发光效率搞、耗电量小的LED光源

通过改进原防撞灯的氙气光源, 采用大功率LED发光二极管, 在线路控制上采用AC/DC开关电源模块实现115V电压与直流驱动电压间的转换, 采用恒流驱动电路, 控制光源的电流漂移, 有效防止光源发光时的温升, 提高产品的可靠性。采用瞬间提高LED电流的设计方法, 使LED的发光光强达到防撞灯所要求的光强。

5.2 独特创新的模块化一体设计

光源是产品的核心部分, 其整体光分布设计、散热设计是光源集成设计的关键。光源采用超高亮度大功率LED红色发光二极管, 通过闪频LED恒流驱动器驱动, 采用LED管芯直装式COB封装技术, 实现芯片与PCB板间电互连的封装, 提高封装功率密度, 降低封装热阻。为了满足光分布的要求, 采用点光源圆形环状集成设计理念, 使光通过抛物线的焦点, 通过反光罩均匀反射, 形成位于水平面一定散射角度的光带, 增加光的反射强度, 保证光源集成后光强分布和发光光强。

5.3 智能控制检测电流

LED驱动电路需要恒流控制, 考虑到产品体积和空间的限制, 在产品设计中按恒流模块进行设计, 驱动器所需要的方波信号 (+12V) 由闪频控制器提供, 通过恒流模块的触发端控制防撞灯闪烁。

5.4 散热器与灯壳一体化设计

为有效解决散热问题, 底座采用铝作为散热材料, 印制板采用铝基板, 增加散热板, 涂导热硅酯以减少热阻, 通过散热板将器件热量传至产品外壳, 达到借助外壳安装面将热量传至飞机基体的目的, 热量在传递过程中通过传递面向周围空间辐射消耗掉, 通过上述措施有效解决器件的发热问题。

6 试验验证

改进后的防撞灯经工作性能, 低温贮存、低温工作、高温贮存、高温工作、温度冲击、温度-高度、振动、冲击、加速度、湿热等环境试验项目考核, 各项试验后性能数据均合格, 证明改进措施有效, 完全满足飞机使用要求。

参考文献

[1]杨颖.LED照明设计基础与技术应用[M].北京:机械工业出版社, 2003.

[2]李农, 杨燕.LED照明设计与应用[M].北京:科学出版社, 2009.

塔式起重机常见故障分析与措施改进 篇5

【摘要】现代塔式起重机由三部分组成，它们分别是电气系统、金属结构和工作机构。塔式起重机本身比较大，工作空间大，工作主要是垂直或水平的搬运住房建设的材料和安装建筑构件，为建筑施工提供了很大的便利条件，在建筑施工方面有着不可否认的贡献。上世纪50年代，我国的塔式起重机行业才开始起步，虽然起步时间与西欧国家相比较晚，但我们的发展速度与之相比并不逊色。我国塔式起重机技术水平的提高使建筑施工更加方便，福祸相依，带来便利的同时，相应的烦恼也随之产生，在进行施工时，塔式起重机经常发生故障，影响工程的正常施工，如果不及时处理，严重威胁到人民的生命财产安全，影响到社会的和谐稳定。本文结合实际，介绍了塔式起重机在施工时可能出现的一些常见问题，并提出了相对应的解决和预防的措施，希望为安全生产提供帮助。

【关键词：塔式起重机；故障；原因；预防措施

塔式起重机是用于现代建筑施工的一种重要的设备，它的工作空间比较大,高度一般几十米到几百米，半径可达七十米，为建筑施工带来了很大的便利，提高了劳动效率。但是由于它的工作范围较大，一旦发生事故，将会产生很严重的后果，所以对于它存在着的一些安全隐患，我们必须要有解决之道。以下介绍塔式起重机常见的故障以及解决方案。

一、倾翻

我们在使用塔式起重机工作时，对于塔机基础必须高度重视，它是影响塔吊整体稳定性的一个重要因素。有的时候为了抢工期，工地在安装塔机时，忽略混凝土强度不够的情况，对其进行草率的安装，导致地基基础不稳固，从而使其在工作中倾翻。当然这只是是塔机倾翻的一种原因，在基础附近开挖、地耐力不够、存在积水等等，也导致塔机基础的不稳定，使其倾翻。由此可知，不稳固的地基基础，会使塔机发生倾翻的可能性加大，所以，在搭建塔机时，地基基础的稳定性是非常重要的。

塔机基础的稳定性非常重要，不能有一丝马虎。塔式起重机在搭建时，一定要确保塔机基础的稳定性，严格要求地耐力的程度，钢筋混凝土的强度至少达到设计值的80%。为了保证提及基础的稳定性，我们可以在基础下打桩，将它们焊接在一起。塔机基础的附近不能随意挖坑或开沟，导致有水堆积，使基础变松；工作时严禁货物超过规定的最高重量的限度；地脚螺栓露出地面的长度要符合规定长度；每天机器在开工之前都要严格检查。

二、断绳

断绳就是指起升绳或吊装所用的绳被破断，造成重物失落的事故。而导致这钢丝绳断掉的原因是什么呢？我总结归纳了以下几点：1.由于起动机人员没有按照相关要求使用，人为因素导致断绳发生。比如说起吊超载；或者是钢丝绳已经磨损或损坏，超过相关标准要求已不能再被使用，但操作人员还继续使用；还有就是起吊时斜拉或斜吊重物。另一种情况可能会是机器本身有些的故障，比方说起升高度限位的开关失灵了，操作人员没有注意，开到顶部还在上升，导致自已拉断钢丝绳。这些人为原因是导致断绳的最主要原因。

2.起重机小车上的拉绳轮的位置错了或起升钢丝绳的穿法错了；3.钢丝绳质量不好或钢丝绳更换时选型不对；4.起重机超重起吊并且速度太快,没有安规定挡位上升,而这时正好限位又没有调好；5.起升机构绳筒与它前面排绳轮的位置不准,绳筒前面的挡绳装置与绳筒边缘间隙不准；导致钢丝绳过度磨损;6.小车上的托轮位置不准,小车上起升滑轮与挡绳装置间隙不准,钢丝绳移动时摩擦导致损坏严重,发生拉断.7.起升钢丝绳在起吊过程中,不小心碰到电线,导致钢丝绳被电击,烧坯钢丝绳,再次起吊时发生断绳。由于各种起重时不合理的起重方法，塔机的内在的各种质量原因和外在环境的影响，才导致断绳的结果发生，我们要合理起重，多对它进行问题排查工作，在最大限度上减少不必要的损失和伤亡。

三、溜、断钩。

塔式起重机在运行过程中有可能会发生溜、断钩的现象，即起升过程中制动器制动时重物下滑。导致这种现象发生的原因有很多，吊钩没有防脱装置；润滑油氧化、杂质过多；雨雪侵蚀而使制动器摩擦片摩擦系数降低；负荷过重导致钩口变形、断裂；制动弹簧的压力不足等等，都会使塔式起重机在运行过程中发生溜钩、断钩的情况。

排除方法：给吊钩装上防脱装置；选择质量好的润滑油，定时对其进行润滑，润滑前去除多余的油垢；遇到雨天和下雪天时，及时用防雨布将其盖住，防止雨雪侵入；按规定重量提拉物品，不得超载；及时更换损坏的摩擦片和线圈；按照使用说明书的规定对制动器进行调整。

四、电气系统故障

塔式起重机的电气系统是其工作的动力源泉和神经中枢，它是非常重要的，就好比大脑对人的重要性。继电器、控制器、接触器和主令控制器等是塔式起重机的主要电气设备。为了保护电器，设置了相应的保护装置。塔式起重机的电气系统还包括主副回路中的控制、切换电器，当然也存在着一些辅助电气系统工作的设备。

塔式起重机电气系统发生故障主要出现在电动机、控制器、接触器上。要如何避免在这上面出现问题，在选材上非常重要。塔式起重机的元器件要选择高质量的，所谓一分钱一分货，高投入会得到高回报，高质量的元器件是塔机工作顺利的保证。检查电器元件的固定装置也非常重要，我们需要经常检查。塔机在工作中可能会产生一些灰尘，要及时清除工作面赃物，清洗控制器的灰尘和脏污。塔机各处的接线也要经常检查，及时换掉老旧的接线。塔式起重机的专用开关箱、漏电保护器要根据相关规定进行配置，不得随意修改。司机室里的配电盘不得裸露在外。电气系统的相关配件要由专业人士定期对其进行检测和维修，保证电气元件的完好无损，系统线路清晰明确，没有破损之处。

结论：

本文讲述了塔式起重机在工作中可能出现的四个故障（断绳；电气系统发生故障；溜、断钩；倾翻）并对其提出了相应的预防措施。塔式起重机的工作空间很大，一旦发生事故，会造成很严重的后果，所以塔机的司机、装拆、维修人员必须要熟练掌握相关的技术知识和工作原理，还要有较高的动手能力和面对突发事件的应变能力，必须经过严格地培训和选拔，在获得相应的证件后才能上岗工作。塔机必须要由专业人员定期进行检测和维修，日常保养也不能忽视，钢丝绳、电气元件等都要经常进行检测、维修。加强防风、防雨、防雪措施。塔机的零件要选择高质量的，它是塔机工作顺利进行的保证。当然塔机基础的稳定性也非常重要，它就像房子的地基，一旦在这上面出现问题，后果不堪设想。塔机也是有使用寿命的，到了塔机的使用年限，严禁继续用其进行工作。

随着国家科学技术的不断提高，建筑行业的飞速发展，塔式起重机对于建筑施工工作来说越来越重要，使用频率也在不断提高，我国虽然在塔机技术方面有了很大的造诣，但仍存在着许多的不足，各种施工故障频频发生，造成很严重的后果。导致塔式起重机发生故障的原因有很多，本文只点出了其中一部分，预防事故发生人人有责，希望有更多的技术人员来对塔机发生故障的原因进行分析，找到预防的措施。

参考文献：

[1]张令山.针对塔式起重机所遇故障原因及预防方法进行探讨[J]电源技术应用，2013,11（15）

[2]鞠晖.塔式起重机常见事故分析及安全监督管理[J]建筑安全，2005(3)

初轧机联轴器故障分析及改进 篇6

关键词：联轴器 故障 分析 改进

0 引言

陕西龙钢公司西安轧钢厂生产线是一条半连轧棒材生产线，初轧机为三辊开口式轧机，原初轧机轧辊工作辊径为500mm。2007年，西轧厂对初轧机进行升级改造，初轧机工作辊径由500mm增大至620mm，同时，原胶木瓦滑动轴承改为滚动轴承，齿轮座和轧机之间联接的一个梅花套联轴器改为万向联轴器。经过改进后，初轧机工作效率得以提高，吨钢耗电量下降，同时由于轧制力的提高，轧件规格增大。但是在使用的过程中，齿轮座和轧机的联轴器尼龙销频繁出现损坏现象，影响了生产的正常进行。本文通过对初轧机齿轮座和轧机的传动机构进行分析，指出了联轴器故障原因，提出了改进方法，取得了很好效果。

1 初轧机传动机构结构原理

初轧机列由交流电机、减速机、齿轮座和轧机组成，其中齿轮座在机列中是必不可少的，它的作用是平均分配转速和扭矩，齿轮座的输出轴和轧辊联接，使每条轧辊的转速相等。龙钢西轧厂初轧机为三辊轧机，因此齿轮座输出轴为三根，分别联接初轧机的上中下三根轧辊。齿轮座和轧机的传动机构由万向节、传动轴、梅花套组成（图1），传动轴由于质量较大，同时为了防止传动轴在运转时摆动，在传动轴的下面安装托架，对传动轴进行固定。传动轴的一端用法兰和万向节联接，另一端做成梅花轴，用梅花套和轧辊联接（图2）。

2 初轧机传动机构故障分析

初轧机在升级改造后，梅花轴和梅花套之间的尼龙销在使用的过程中，频繁发生破碎甚至熔化故障，使轧辊停止旋转，造成初轧机夹钢事故，这种故障一般每三天出现一次，每次处理时间100分钟以上，有时甚至达到4小时以上，严重制约着生产的正常进行。在对尼龙销频繁破碎现象进行分析时，发现该传动机构存在设计上的缺陷。轧辊在使用的过程中，轧槽会逐渐磨损。当磨损量达到一定程度后，该轧槽报废，使用新的轧槽，轧辊上的所有轧槽使用完后，需要对轧辊外圆进行车削，然后重新车出轧槽。轧辊外径在车削后会减小，为了保证轧制要求，装配轧辊时，下辊中心线会上移，上辊中心线会下移，这样会造成下辊和上辊的传动轴倾斜，上下轧辊和梅花套的中心线形成一定夹角（图3）。当传动轴转动时，梅花套会对尼龙销造成挤压破坏，同时摩擦会使尼龙销的温度升高，强度减小，两种因素叠加，造成尼龙销频繁破碎甚至熔化。

3 初轧机传动机构改进

针对分析的结果，西轧厂对初轧传动机构进行了改进（图4），新增一个万向节，把传动轴改为花键轴和花键套形式，花键轴和花键套可以相对滑动，这样一来，传动轴总体长度可以变化。同时把梅花套长度减小，和花键轴、新增万向节做成一个整体，原万向节和花键套做成一个整体。同时根据要求对托架进行移动，把托架安装到花键套下方。

安装传动机构时，首先使花键轴和花键套的总体长度缩至最短，把尼龙销安装到梅花套和轧辊辊头上，移动花键轴，使梅花套和尼龙销接触长度吻合，安装绑木。

改造后的传动机构由于有两个万向节，因此对齿轮座和轧辊的同轴度不做要求，可以允许较大公差。

4 结语

经过改进后的初轧传动机构，不仅安装方便，而且在两年多的使用过程中，再未出现过尼龙销破碎和熔化故障。尼龙的使用量由改进前每月80件，减小到改进后4件，节约费用22800元。每月减少误机时间1000分钟以上，降低生产成本80000元以上。年创经济效益123.36万元，同时大量减轻了维修工人的劳动强度。

参考文献：

[1]徐灏.机械设计手册（第4卷）[M].机械工业出版社，1993.

[2]李曼云主编.小型型钢连轧生产工艺与设备[M].冶金工业出版社，1999.

[3]潘慧琴.轧钢车间机械设备[M].冶金工业出版社，1994.

[4]文庆明，程志彦.轧钢机械设备[M].人民邮电出版社，2006.

[5]袁建路，陈敏.轧钢机械设备维护[M].冶金工业出版社，2006.endprint

摘要：本文介绍了龙钢西轧厂初轧机联轴器工作原理，通过对龙钢西轧厂初轧机联轴器尼龙销频繁损坏现象的分析，提出了改进措施，并取得了很好效果。

关键词：联轴器 故障 分析 改进

0 引言

陕西龙钢公司西安轧钢厂生产线是一条半连轧棒材生产线，初轧机为三辊开口式轧机，原初轧机轧辊工作辊径为500mm。2007年，西轧厂对初轧机进行升级改造，初轧机工作辊径由500mm增大至620mm，同时，原胶木瓦滑动轴承改为滚动轴承，齿轮座和轧机之间联接的一个梅花套联轴器改为万向联轴器。经过改进后，初轧机工作效率得以提高，吨钢耗电量下降，同时由于轧制力的提高，轧件规格增大。但是在使用的过程中，齿轮座和轧机的联轴器尼龙销频繁出现损坏现象，影响了生产的正常进行。本文通过对初轧机齿轮座和轧机的传动机构进行分析，指出了联轴器故障原因，提出了改进方法，取得了很好效果。

1 初轧机传动机构结构原理

初轧机列由交流电机、减速机、齿轮座和轧机组成，其中齿轮座在机列中是必不可少的，它的作用是平均分配转速和扭矩，齿轮座的输出轴和轧辊联接，使每条轧辊的转速相等。龙钢西轧厂初轧机为三辊轧机，因此齿轮座输出轴为三根，分别联接初轧机的上中下三根轧辊。齿轮座和轧机的传动机构由万向节、传动轴、梅花套组成（图1），传动轴由于质量较大，同时为了防止传动轴在运转时摆动，在传动轴的下面安装托架，对传动轴进行固定。传动轴的一端用法兰和万向节联接，另一端做成梅花轴，用梅花套和轧辊联接（图2）。

2 初轧机传动机构故障分析

初轧机在升级改造后，梅花轴和梅花套之间的尼龙销在使用的过程中，频繁发生破碎甚至熔化故障，使轧辊停止旋转，造成初轧机夹钢事故，这种故障一般每三天出现一次，每次处理时间100分钟以上，有时甚至达到4小时以上，严重制约着生产的正常进行。在对尼龙销频繁破碎现象进行分析时，发现该传动机构存在设计上的缺陷。轧辊在使用的过程中，轧槽会逐渐磨损。当磨损量达到一定程度后，该轧槽报废，使用新的轧槽，轧辊上的所有轧槽使用完后，需要对轧辊外圆进行车削，然后重新车出轧槽。轧辊外径在车削后会减小，为了保证轧制要求，装配轧辊时，下辊中心线会上移，上辊中心线会下移，这样会造成下辊和上辊的传动轴倾斜，上下轧辊和梅花套的中心线形成一定夹角（图3）。当传动轴转动时，梅花套会对尼龙销造成挤压破坏，同时摩擦会使尼龙销的温度升高，强度减小，两种因素叠加，造成尼龙销频繁破碎甚至熔化。

3 初轧机传动机构改进

针对分析的结果，西轧厂对初轧传动机构进行了改进（图4），新增一个万向节，把传动轴改为花键轴和花键套形式，花键轴和花键套可以相对滑动，这样一来，传动轴总体长度可以变化。同时把梅花套长度减小，和花键轴、新增万向节做成一个整体，原万向节和花键套做成一个整体。同时根据要求对托架进行移动，把托架安装到花键套下方。

安装传动机构时，首先使花键轴和花键套的总体长度缩至最短，把尼龙销安装到梅花套和轧辊辊头上，移动花键轴，使梅花套和尼龙销接触长度吻合，安装绑木。

改造后的传动机构由于有两个万向节，因此对齿轮座和轧辊的同轴度不做要求，可以允许较大公差。

4 结语

经过改进后的初轧传动机构，不仅安装方便，而且在两年多的使用过程中，再未出现过尼龙销破碎和熔化故障。尼龙的使用量由改进前每月80件，减小到改进后4件，节约费用22800元。每月减少误机时间1000分钟以上，降低生产成本80000元以上。年创经济效益123.36万元，同时大量减轻了维修工人的劳动强度。

参考文献：

[1]徐灏.机械设计手册（第4卷）[M].机械工业出版社，1993.

[2]李曼云主编.小型型钢连轧生产工艺与设备[M].冶金工业出版社，1999.

[3]潘慧琴.轧钢车间机械设备[M].冶金工业出版社，1994.

[4]文庆明，程志彦.轧钢机械设备[M].人民邮电出版社，2006.

[5]袁建路，陈敏.轧钢机械设备维护[M].冶金工业出版社，2006.endprint

摘要：本文介绍了龙钢西轧厂初轧机联轴器工作原理，通过对龙钢西轧厂初轧机联轴器尼龙销频繁损坏现象的分析，提出了改进措施，并取得了很好效果。

关键词：联轴器 故障 分析 改进

0 引言

陕西龙钢公司西安轧钢厂生产线是一条半连轧棒材生产线，初轧机为三辊开口式轧机，原初轧机轧辊工作辊径为500mm。2007年，西轧厂对初轧机进行升级改造，初轧机工作辊径由500mm增大至620mm，同时，原胶木瓦滑动轴承改为滚动轴承，齿轮座和轧机之间联接的一个梅花套联轴器改为万向联轴器。经过改进后，初轧机工作效率得以提高，吨钢耗电量下降，同时由于轧制力的提高，轧件规格增大。但是在使用的过程中，齿轮座和轧机的联轴器尼龙销频繁出现损坏现象，影响了生产的正常进行。本文通过对初轧机齿轮座和轧机的传动机构进行分析，指出了联轴器故障原因，提出了改进方法，取得了很好效果。

1 初轧机传动机构结构原理

初轧机列由交流电机、减速机、齿轮座和轧机组成，其中齿轮座在机列中是必不可少的，它的作用是平均分配转速和扭矩，齿轮座的输出轴和轧辊联接，使每条轧辊的转速相等。龙钢西轧厂初轧机为三辊轧机，因此齿轮座输出轴为三根，分别联接初轧机的上中下三根轧辊。齿轮座和轧机的传动机构由万向节、传动轴、梅花套组成（图1），传动轴由于质量较大，同时为了防止传动轴在运转时摆动，在传动轴的下面安装托架，对传动轴进行固定。传动轴的一端用法兰和万向节联接，另一端做成梅花轴，用梅花套和轧辊联接（图2）。

2 初轧机传动机构故障分析

初轧机在升级改造后，梅花轴和梅花套之间的尼龙销在使用的过程中，频繁发生破碎甚至熔化故障，使轧辊停止旋转，造成初轧机夹钢事故，这种故障一般每三天出现一次，每次处理时间100分钟以上，有时甚至达到4小时以上，严重制约着生产的正常进行。在对尼龙销频繁破碎现象进行分析时，发现该传动机构存在设计上的缺陷。轧辊在使用的过程中，轧槽会逐渐磨损。当磨损量达到一定程度后，该轧槽报废，使用新的轧槽，轧辊上的所有轧槽使用完后，需要对轧辊外圆进行车削，然后重新车出轧槽。轧辊外径在车削后会减小，为了保证轧制要求，装配轧辊时，下辊中心线会上移，上辊中心线会下移，这样会造成下辊和上辊的传动轴倾斜，上下轧辊和梅花套的中心线形成一定夹角（图3）。当传动轴转动时，梅花套会对尼龙销造成挤压破坏，同时摩擦会使尼龙销的温度升高，强度减小，两种因素叠加，造成尼龙销频繁破碎甚至熔化。

3 初轧机传动机构改进

针对分析的结果，西轧厂对初轧传动机构进行了改进（图4），新增一个万向节，把传动轴改为花键轴和花键套形式，花键轴和花键套可以相对滑动，这样一来，传动轴总体长度可以变化。同时把梅花套长度减小，和花键轴、新增万向节做成一个整体，原万向节和花键套做成一个整体。同时根据要求对托架进行移动，把托架安装到花键套下方。

安装传动机构时，首先使花键轴和花键套的总体长度缩至最短，把尼龙销安装到梅花套和轧辊辊头上，移动花键轴，使梅花套和尼龙销接触长度吻合，安装绑木。

改造后的传动机构由于有两个万向节，因此对齿轮座和轧辊的同轴度不做要求，可以允许较大公差。

4 结语

经过改进后的初轧传动机构，不仅安装方便，而且在两年多的使用过程中，再未出现过尼龙销破碎和熔化故障。尼龙的使用量由改进前每月80件，减小到改进后4件，节约费用22800元。每月减少误机时间1000分钟以上，降低生产成本80000元以上。年创经济效益123.36万元，同时大量减轻了维修工人的劳动强度。

参考文献：

[1]徐灏.机械设计手册（第4卷）[M].机械工业出版社，1993.

[2]李曼云主编.小型型钢连轧生产工艺与设备[M].冶金工业出版社，1999.

[3]潘慧琴.轧钢车间机械设备[M].冶金工业出版社，1994.

[4]文庆明，程志彦.轧钢机械设备[M].人民邮电出版社，2006.

输送链链轮故障分析及改进 篇7

在冶金企业中, 大跨距、大载荷输送设备一般采用长轴带动多个整体式输送链轮的传动方式, 长轴上依次装配有轴承、链轮和联轴器等附件, 链轮往往位于主轴中间位置。这种装配方式可承受较大载荷, 传动同步性好, 被企业广泛采用, 但经过一定周期的使用后, 链轮与链条辊子之间发生磨损, 这时往往主轴其他附件, 如联轴器、轴承等仍完好, 此时最佳维修方案是将链轮与链条同时更换, 否则会使新链条与旧链轮之间发生急剧磨损。而更换链轮需要将其上附件依次拆卸或破坏性拆除后重新安装, 此过程耗费较大人力与时间, 并造成极大的机物料浪费。

现在一般采用剖分式链轮, 也就是两个半链轮, 需要将剖分式链轮拆下时, 只要打开两个半链轮的连接装置即可, 十分方便, 但是现有的剖分式链轮在连接时, 其结合面为平面, 容易产生相对滑动, 连接不稳定, 不能提供足够的圆周力, 同时链轮具有键槽, 与主轴上的键配合使用, 这样极易发生滚键等故障, 造成生产瘫痪。

2 原因分析

链条传动的原理为节距相等的链条与链轮相啮合, 由链轮传递扭矩至链条, 链条沿链轮方向转动, 在承重部位, 链条滚轮与链道地面接触, 发生滚动, 从而带动被运载物体运动, 此种传动方式有摩擦小、省力、物体运载距离长的优点。通常, 链传动是一种具有中间挠性件的非共轭啮合传动, 兼有齿轮传动与带传动的一些特点, 适用范围广, 链轮齿形设计比较灵活[1]。链传动主要用在要求工作可靠, 两轴相距较远, 低速重载, 工作环境恶劣, 以及其他不宜采用齿轮传动的场合。按用途不同可分为传动链、输送链和起重链[2]。

正常的链传动应如下所述:

1) 无异常声响;

2) 链条无振动现象;

3) 链条不是悬浮在链轮上, 且链条与链轮间无卡死现象;

4) 辊子平稳转动, 链条不过分弯曲。

链条滚轮与链轮长时间接触后, 两者会在接触部位发生磨损, 如图1所示。此时如继续使用, 链轮与链条滚轮之间会发生急剧磨损, 导致传动噪音增大, 链条跳动, 甚至断裂, 严重影响生产。

一般链传动主轴在设计时, 较少考虑维修因素, 链轮往往处于主轴中间位置, 如更换链轮, 需将主轴拆除, 将轴承、联轴器全部拆卸后更换, 费时费力, 成本损耗大。

3 改进措施

通过对链轮啮合原理的研究, 结合现场生产实际, 对链轮进行适应性改造, 以期达到快速更换的目的。对链轮进行剖分式改造, 为保证强度, 结合面设计为插接面, 增大两者的结合面积, 同时使得两者的结构有交叉重叠部分, 相互之间的结合更加牢固, 不会产生相对滑动, 提供足够的圆周力, 不会发生滚键故障。如图2所示。

1、4—两半链轮;2—连接板;3—阶梯型凸台

如图2所示, 第一半链轮1与第二半链轮4的结合面为阶梯型凸台3。采用一个整体式链轮进行剖分, 能够保证剖分后第一半链轮1与第二半链轮4结合时更加紧密, 有利于自身的稳定连接, 同时第一半链轮1与第二半链轮4的结合面为阶梯型凸台3, 第一半链轮上是正阶梯型凸台, 第二半链轮上是反阶梯型凸台, 两者配合使用, 增大了两者的结合面积, 同时使得两者的结构有交叉重叠部分, 相互之间的结合更加牢固, 不会产生相对滑动, 提供足够的圆周力, 不会发生滚键故障。加工时, 整体式链轮的径向上设置有去除材料块, 去除材料块的厚度不大于3mm。在将整体式链轮剖分为第一半链轮1与第二半链轮4时, 切割工具的切割轨迹需要消耗一部分材料, 这一部分材料就是去除材料块, 去除材料块的厚度不能大于3mm, 否则会影响链轮与链条的连接稳定性, 同时链轮内孔的直径会变小, 内孔与主轴的配合为过盈配合, 链轮与主轴的连接更加牢固, 不会出现滚键的现象。

在保证链轮与主轴的连接牢固的情况下, 去除的材料越少, 越能保证第一半链轮1与第二半链轮4的紧密连接。第一半链轮1与第二半链轮4采用螺栓紧固, 采用螺栓将两者紧固在一起, 紧固完成后, 对结合面进行焊接[3]。

4 效果

链轮改造后, 经一段时间使用, 效果良好。在磨损达到标准后, 可利用工艺停机时间进行更换, 原更换链轮需6名维修工工作24h, 期间生产无法进行, 改造后, 仅2名维修工即可施工, 且时间缩短为3h。

参考文献

[1]孟繁忠.我国链传动行业的技术研究现状及其发展趋势[J].机械传动, 2012 (1) :1-5.

[2]濮良贵, 纪明刚.机械设计 (第7版) [M].北京:高等教育出版社, 2001.

故障改进 篇8

随着经济的快速增加,不同行业的电力需求不断增强,使得电力系统规模增强,对远距离、大规模输电系统的运行稳定性要求较高。电网规模的不断增加,导致电网短路容量大幅度提升,大大降低了电力系统的电能质量,通过故障电流限制器能够避免该问题的发生[1,2]。而故障电流限制器电流迅速提升,会产生短路问题,需要通过故障传感器检测电流限制器中的短路故障,确保故障电流限制器的顺利运行[3,4,5]。当前的故障检测方法都存在一定的缺陷,如文献[6]提出了依据SDG的故障传感器设计方法,其是一种依据图论模型的故障诊断方法,但是其适用于处理全局故障,无法及时进行局部故障的诊断和隔离,对其他部分产生严重威胁。文献[7]通过传感器实时检测故障电流限制器的变量值,合理部署监控变量的传感器,提高故障检测效率,但是该方法的耗能量较高。文献[8]分析了依据故障传递时间部署传感器的过程,实现故障电流限制器的故障诊断和管理,但是该方法未全面分析支路传播故障的性能干扰,具有一定的局限性。文献[9]通过FPSDG系统模型,集成定量信息,通过故障电流限制器的故障传播权重以及监控成本,获取故障传感器的分布优化设计方案,完成故障电流信号的检测。但是该方法对系统变量的量要求较高,局限性较强。为了提高故障电流限制器中故障信号的检测质量,设计并实现了故障电流限制器中的故障传感器,并对其故障采集和检测性能进行了改进。

1 故障电流限制器中故障传感器的改进设计和实现

1.1 故障传感器硬件系统结构设计

故障传感器硬件系统结构图如图1所示。从图1中可以看出,其通过故障信号采集模块输出检测信号、参考信号和电流信号,这些信号通过LM293差分比较器的整形电路进行整形,传递到MSC1210单片机进行变换,并通过故障诊断模块进行分析,并将分析结构反馈到上位机中,对电流限制器的故障进行处理。

故障传感器硬件电路的任何一个环节出现错误,传感器都不能正常读取电流信号值,这些错误也将呈现在上位机读取的数据中,分析这些数据特征,能够判断故障电流限制器是否处于故障状态中。

1.2 故障传感器中信号采集模块的设计

信号采集模块由电源、信号分离器、故障电流信号检测模型、故障电流信号检测单片机、故障电流信号整形电路以及故障显示器等构成,如图2所示。其中,故障传感器采用桥式电路,其输出同故障检测单片机的模拟输入端连接,完成差分式信号输入。故障检测单片机的通信接口端与故障电流信号检测模型连接,收发采集信息和命令,还与信号分离器的输入端连接,信号分离器的输出并联信号与故障显示控制器连接。

1.2.1 故障电流信号检测模型的设计

获得反映故障电流限制器中的故障的信号是故障检测的基础。电压信号能够从传感器的电容式电压互感器二次侧获取。基于罗柯夫斯基线圈构建故障电流信号检测模型,检测故障电流限制器中的故障电流信号。故障传感器采用罗柯夫斯基线圈检测故障电流限制器中的电流时,将其套装在故障电流限制器的外边,其对载流体所形成的体外电磁场波动、对载流体的电流进行检测。并将监测母线中的高电压和大电流,变换成二次侧的低电压以及小电流信号。电流会在周围形成波动的磁场,部署在电压输电线周围的检测器件,按照通过它的磁通量波动获取电动势,通过全电流定律及电磁感应定律获取罗柯夫斯基线圈感应电压e(t)为:

式中:φ(t)表示磁链;M用于描述罗科夫斯基线圈互感;I(t)用于描述一次侧电流,故障电流限制器发生短路时,故障传感器中的罗柯夫斯基线圈输出的电压信号可描述短路电流的波动情况,反映首次一侧电流的变化率。

故障电流限制器中故障信号监测仿真原理图如图3所示。

图3(a)中的长圆柱体为一段高压导线,取其中的某段导体进行分析。图3(b)描述的是0.035 s时故障传感器高压输电线路周围磁场排列情况,如果故障电流限制器中存在短路故障,则导线周围磁场随着电流波动而波动,此时故障传感器通过罗柯夫斯基线圈采集周围磁场的波动情况。如果故障电流限制器出现短路,则故障传感器中电线内的电流迅速提高,周围的罗柯夫斯基线圈按照磁密度波动形成感生电势,故障前感生电势为一正弦电压信号,当故障发生时,感生电势迅速提升,进而检测出过电压。

1.2.2 故障电流信号检测单片机模块设计

MSC1210单片机进行信号变换的模块设计中,如图4所示。可以看出,故障电流信号检测模型获取的电流信号,通过差分形式输入到MSC1210单片机的模拟信号输入端AIN0,AIN1进行A/D变换,再通过总线收发器反馈到监控主机中,进行相关的分析。MSC1210单片机复位通过MAX812芯片进行控制,A/D转换参考电源采用抵压差线性稳压器LP2591,通过高精度电阻网络分压成2.5 V后向总体单片机供能。单片机中的数字芯片以及模拟电路独立供电,并对电源进行稳压加滤波电路。

1.2.3 故障电流信号整形电路的设计

故障电流信号检测单片机对故障电流限制器的电流信号进行A/D变换后,应采用LM293差分比较器的整形电路对故障电流限制器的实际电流信号进行整形,过滤干扰对速度采集信号的干扰,增强电流信号的精度,如图5所示。图5中,C21是隔直耦合电容,R15和R18是隔离电阻抑制共模干扰,D1和D2对输入脉冲进行低电压约束,并增强信号电平,用肖特基二极管MMSZ4688保护LM2903比较器。

2 故障诊断软件构成

2.1 故障传感器节点检测的软件流程设计

通过传感器节点检测软件实现故障传感器的优化分布,提高故障信号的检测效率。详细的设计流程如图6所示。检测节点对网关节点进行检测过程中,若可准确接收数据,则说明网关节点运行正常,否则需要排查网关节点可能出现的故障,如无线通信模块损坏以及故障电流过高等。检测节点采集网关节点以及传感器节点中的数据后,对数据进行判断。当网关节点的检测数据中,某一传感器节点i的网络连通性为0,则需另外检测这一传感器节点。转换检测节点的位置,如果可接收到传感器节点i的数据,则说明网关节点同传感器节点i间的路径上存在阴影效应,需要对路径上的环境进行调整,并变换传感器节点i的位置,直至节点i可以准确连接到网络上。若检测节点无法接收到传感器节点i的数据,则表示传感器节点存在硬故障。

2.2 传感器故障诊断的软件流程设计

完成故障传感器节点的检测后,通过故障诊断对节点进行分析,获取故障信息。故障预诊断软件是通过Lab Windows/CVI编写的上位机程序实现的。总体程序设计由串口配置、数据诊断以及波形诊断构成。故障电流限制器中故障传感器的故障诊断软件的诊断流程设计如图7所示。

通过串口配置,塑造故障传感器同上位机间的联系,串口配置包括COM口和波特率,奇偶校验位以及数据位等设置,若配置错误,则进行报错,需要重新进行配置。若配置错误,则不可读数,故障定位为通信电路出现故障。若串口配置正确且通信电路不存在故障,则故障传感器和上位机能够进行正常的串口通信。完成串口配置后,故障传感器实时向上位机传递检测信号值、参考信号值以及电流信号值。前两项值是单片机A/D转换获取的数字量,通过单片机程序算法处理后获取的,而电流信号值是通过前两项值运算得到的。这些数据描述了故障传感器的平稳性、信号大小、传感器是否出现故障等信息。当传感器预热平稳时,在界面中呈现出获取的三项值、以及这些值的最大值和最小值,依据这些数据进行分析,分析故障电流限制器中的故障传感器是否处于故障状态。

分析上一步数据诊断结果,若故障电流限制器中的故障传感器存在故障,则连续采集通过信号调理电路后反馈到单片机A/D转换的数字量,并利用这些数字量绘制模拟波形,再次诊断故障传感器中的故障。将模拟信号波形,显示到主界面中,可以更加直观地看出波形是否正常。

3 实验分析

实验采用本文设计的故障传感器,检测某故障电流限制器中的电流故障,并对检测过程进行瞬态有限元运算。实验对检测过程进行时间离散化处理,每隔0.1 ms求解一次解析解,总体求解时间为0.04 s,形成电流故障的时间为0.02 s,图8描述了故障电流限制器中的电流电压波动曲线。

仿真实验中的故障电流限制器中输电线路电源电压为10.63 V,分析图8可得,在20 ms时故障电流限制器出现短路故障,输电线路电流快速提升,电压快速降低到0.7 k V左右。

图9为本文设计的故障传感器检测到故障电流限制器的电压和电流变化量曲线。

分析图9(a)和图9(b)可得,故障传感器感应到的故障电流限制器的电压和电流及其变化率在故障发生时存在显著波动。故障电流限制器出现短路故障时,故障传感器通过获取的感应电压和感应电流迅速升高。图9(a)、图9(b)在短路故障发生时,传感器感应到的故障电流限制器的电压快速提升。从数据上可以看出在20 ms时刻,电压为-4.17 V,在20.3 ms,则迅速调成-4 968.5 V。分析图9(c)、图9(d)中的故障传感器的感应电流和感应电流变化率曲线可得,当故障电流限制器出现短路故障后,故障传感器的感应电流和感应电压变化率快速提升,从数据上可以看出在20 ms时为-0.068 V,而20.1 ms则快速变成-12.2045 V,20.2 ms为-24.867 3 V。

通过仿真实验结果可以看出,本文设计的故障传感器可及时获取反映故障电流限制器的故障信息信号,为信号处理和排除故障提供依据,确保故障电流限制器的正常运行。

4 结论

本文设计并实现了故障电流限制器中的故障传感器,其通过故障信号采集模块输出检测信号、参考信号和电流信号,这些信号通过LM293差分比较器的整形电路进行整形,传递到MSC1210单片机进行变换,并通过故障诊断模块进行分析,并将分析结果反馈到上位机中,对电流限制器的故障进行处理。传感器采用罗柯夫斯基线圈检测模型获取故障电流限制器中的故障电流。通过传感器节点检测软件实现故障传感器的优化分布,提高故障信号的检测效率,并采用故障预诊断软件对传感器节点的故障进行诊断。实验结果说明,所设计的传感器可及时获取反映故障电流限制器的故障信息信号,故障信号采集效率和空间性能都较高。

参考文献

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交联阀漏油故障的设计与改进 篇9

该产品自批量交付以来, 多个用户反映在使用中存在漏油故障, 不仅导致电机及控制部位无输出, 产品不工作, 更严重的是会造成油箱间密封失效, 燃油在两个油箱间流动造成飞机重心的不平衡, 同时泄漏的燃油也会通过飞机穿线管流淌至其他用电设备造成连锁故障, 影响到飞行使用和安全。

1 交联阀的组成。

交联阀主要由插板阀门机构和电动机构组成。插板阀门机构由壳体、插板、摇臂组件、端盖等零件组成, 电动机构由减速器、电动机、电气开关控制部件等零件组成。组成及结构剖面图见图1。

2 主要故障模式

通过对故障产品信息统计梳理, 交联阀故障主要表现为产品不工作、位置信号灯不亮、引线导管漏油三种故障模式。分解后发现产品因密封性较差, 在航空燃油长期浸泡使用后, 存在不同程度的漏油现象, 根据漏油位置和漏油对电气部件影响程度的不同, 会导致位置开关失效、电机不工作或燃油从引线导管溢出等故障。

如图2所示, 经过对产品密封结构的分析, 产品漏油的路径有5条。

第一条路径:由于受铸造工艺水平所限, 产品壳体铸造质量差, 壳体表面气孔较多, 长期使用过程中, 燃油通过壳体铸造缺陷中的气孔进入壳体腔体内部, 再通过电机轴活动部位进入了电机内腔;

第二条路径:燃油通过壳体端盖部位 (图2中“路径2”) 进入壳体腔体内部, 再通过电机轴活动部位进入电机内腔;

第三条路径:燃油通过壳体电机罩螺纹处进入电机内腔;

第四条路径:燃油通过金属活动插板进入壳体腔体内部, 再通过电机轴活动部位进入电机内腔, 同时也会导致两个油箱间的密封失效;

第五条路径:燃油通过电机外罩出线口进入电机内腔, 同时沿飞机穿线管泄漏影响其他设备。

3 机理分析

通过对上述5条漏油路径的分析可以看出, 漏油问题的产生是由于壳体铸造缺陷及制造控制方法不当、产品密封性适应性设计先天不足以及机械活动密封工艺参数把握和过程控制方法不佳造成, 需要综合统筹加以解决。

3.1 壳体漏油

主要是由于是阀门机构壳体铸造精度低, 内部疏松、气孔针孔多;壳体端盖部位和电机罩部位密封设计不合理, 橡胶密封圈选材不当。

3.2 金属活动插板漏油

插板表面处理采用镀尼氟龙材料处理, 目的是提高抗酸碱和耐油的效果, 但是通过对退厂返修品的分解发现, 实际使用中表面镀层不耐磨, 极易出现脱落, 从而造成密封失效, 出现漏油故障。

金属活动插板与密封环配合作为机械油路密封中的一种典型设计方式, 为保证密封效果, 通常采用增加密封环与活动插板接触面积的方法提高密封性能。但是在分解故障产品时发现, 单纯增加密封环厚度, 势必对插板和密封环加工质量, 以及热处理后的变形量提出较为苛刻的要求, 已经超出了现有工业基础能够达到的水平, 使用中磨损较为严重, 造成产品密封性能下降, 造成阀门气密性不合格, 产生漏油。

3.3 导线出线口漏油

主要是由于出线口与飞机上扩口式组合导管通过螺母联接, 当扩口式组合导管上的螺母未拧紧时, 会导致扩口式组合导管上的锥面与出线口处的74°锥面不能完全贴合, 燃油从出线口处渗入产品内部, 导致产品漏油。泄漏燃油顺飞机穿线管流向其他部位造成设备损坏。

4 解决措施

4.1 壳体漏油的改进

壳体漏油如图3所示, 主要集中在路径1、2、3。壳体漏油的主要原因一是壳体在路径2、3密封设计不合理, 产品直接暴露于航空燃油之中, 由于航空燃油具有极强的渗透能力, 造成燃油进入到壳体内部;二是O型橡胶密封圈选材不合理, 在航空燃油中浸泡一段时间后, 橡胶圈发生严重老化, 失去密封作用;三是壳体在铸造时缺陷过多, 内部疏松、产生气孔、针孔所致。

4.1.1 壳体密封设计改进

通过大量国内外密封材料资料, 并对国内材料生产厂家进行了广泛调研。通过对比分析, 选用了HM108室温硫化密封剂对路径2和路径3进行了全密封处理。该密封剂是以液体聚硫橡胶为主成分的双组分密封剂, 在室温下可硫化成弹性体, 具有良好的耐喷气燃料 (喷气发动机燃料) 能力, 主要用于飞机机翼整体油箱结构的表面刷涂密封、油箱结构填角, 紧固件头部罩封等。对路径2和路径3涂刷了HM108室温硫化密封剂后, 对该密封剂的耐热老化性能、耐高低温性能、耐喷气燃料性能、与LY12CZ铝合金壳体的粘结性能等进行了验证, 实测结果符合要求, 证明该密封剂具有良好的耐环境和力学性能。

4.1.2 橡胶密封圈改进

针对O型橡胶密封圈选材不合理, 在航空燃油中浸泡一段时间后, 橡胶圈发生严重老化, 失去密封作用的问题, 选取了常用密封材料氟橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶等多种不同材质制造成密封圈, 在航空燃油中进行60d耐油浸泡试验, 通过对比试验, 同时借鉴了歼击机发动机内接触燃油的顶杆皮碗的橡胶用料, 最终选择了胶料牌号为5871的丁腈橡胶密封圈, 该密封圈是以丙烯腈含量不同的丁腈-18、丁腈-26或丁腈-40生胶为基础, 添加补强剂、防老剂等组分经混炼而成。经硫化后具有优异的耐油性能。选用5871胶料密封圈后, 经密封圈的耐油性能、耐热老化性能、耐高低温性能试验验证, 密封圈未发生变形, 满足使用环境要求。

4.1.3 壳体制造改进

针对壳体铸造精度过低, 内部疏松, 存在针孔、气孔等铸造缺陷的问题, 课题组分析认为, 由于铸造过程中壳体具有导热系数大、充型能力差, 无透气性等特点, 必须细化铸造工艺。

在预防产生针孔方面, 一是严格防止被污染的铸造铝合金材料、粘有有机化合物及严重被氧化腐蚀的材料被使用。二是控制熔炼技术, 加强出气精炼。三是控制金属型涂层厚度, 过厚容易产生针孔。四是对铸件厚壁部位采取激冷措施, 如镶铜块或浇水等, 防止模具温度过高。

4.2 金属插板漏油的改进

金属插板漏油如图2所示, 主要集中在路径4区域。针对漏油机理分析, 通过对各类涂层的工程经验进行仔细比较, 确定采用耐磨镀鉻和阳极化处理的方式, 替代原有镀尼氟龙材料处理。同时改进插板前端面设计结构, 通过反复论证试验, 将插板上端面尖角结构更改为圆角结构, 这种设计不仅使插板与密封环在运动中实现光滑过度, 极大降低了插板工作面的划伤, 同时也能够有效降低镀铬时因尖端放电造成的局部镀层偏厚, 从而提高了插板平面度, 为提高产品的耐久性和使用可靠性奠定了基础。

为了进一步提高金属插板与密封环间的密封效果, 采用了优化密封环尺寸, 兼顾金属插板和密封环机械加工精度和热处理变形量, 同时增加表面研磨抛光工序的解决方法。一是采取措施消除加工误差产生的根源, 提高零件的加工精度。二是在金属插板的加工过程中, 利用测量装置连续的测量出金属插板的实际尺寸、形状及位置误差, 并与基准值进行比较, 随时修正刀具与刀具的相对位置。三是摒弃了原有研磨剂, 研制了专用的YM01研磨剂, 提高了研磨和抛光效率, 防止金属插板生锈, 软化了金属插板表面的氧化膜。四是在布轮等软的研磨工具上, 涂以抛光膏来加工金属插板, 通过研磨和抛光将金属插板表面的高点去掉, 从而使金属插板表面粗糙度提高到0.2, 达到光泽镜面的较高水平。

4.3 导线出线口漏油的改进

导线出线口漏油, 主要集中在路径5区域。该部位位置较为特殊, 既是产品导线引出的电气接口位置, 又是与飞机油箱内扩口式组合导管连接的机械接口位置, 无任何防漏油措施。外场机务人员和主机装配工人在安装时, 由于产品安装位置在油箱底部较深处, 并且产品外罩为圆柱型, 这样就造成难以使用合适的安装工具难以固定, 当飞机上扩口式组合导管与产品出线口的74°锥面无法拧紧时, 造成导管与出线口贴合不紧密, 从而极易导致飞机燃油从导线出线口进入产品内部, 同时沿组合式导管流向其他用电设备造成连锁故障。而当组合导管与产品出线口拧的过紧时, 则会导致力矩通过出线管传递到电机外罩上, 造成外罩安装位置的松动, 破坏电机外罩处的密封措施, 从而造成了该部位的漏油。

(1) 对产品的设计结构进行改进。在出线口根部增加六方凸台, 以便在使用长扳手安装扩口式组合导管时拧紧螺母时, 避免因螺母未拧紧, 使组合导管上的锥面与出线口的74°锥面未完全贴合, 导致燃油从产品出线口处进入内部。同时对安装导管起到固定和限位作用, 防止力矩传递导致的电机外罩松动漏油。产品外罩改进前后对比见图4。

(2) 出线口密封。如图4所示, 由于导线从出线口中引出, 在飞机安装过程中导线不可避免的出现拉扯、弯折等活动, 加之导线材质外表光滑, 与胶液无法紧密贴合, 造成出线口处难以完全。在充分借鉴了电连接器的密封设计方法的基础上, 针对长时间燃油使用环境的特殊要求, 创新性采用了封线体辅以新研胶液密封材料的方式, 解决了此问题。

(1) 研制了专用封线体。该封线体采用灰色氟硅胶6260胶料制成, 本身具有极强的耐油、耐高低温性能, 材料韧性好, 与导线外绝缘层具有较强的磨擦性能, 不易产生窜动。其剖面图与实物图详见图4。

封线体中过线孔与导线的配合采用过盈配合, 使两者结合紧密, 同时封线体过线孔中均开有环槽, 可使过线孔与导线紧密贴合的同时, 封线体外形不发生较大变形, 方便了封线体的安装。使用封线体在对单根导线提供密封的同时, 也起到了防止导线聚拢在一起而造成线间密封困难, 另外也为后续的出线口灌胶工艺提供了附着面, 使胶液也能够密封单根导线且不会沿着导线流入产品内部, 起到较好的保护作用。

(2) 新研密封胶

由于出现口部位既是电气接口部位又是机械接口部位, 密封要求较高。因此在密封胶的选择上, 既要求有较高的耐油性能, 同时也要具备耐高低温、流动性强、附着粘接力高等综合特性要求。

通过对比分析, 选用了WM82-1三防绝缘密封胶。该密封胶的特点是对非金属材料有着优异的附着力, 耐热, 绝缘, 它是以环氧树脂作为胶料, 用聚酰胺树脂和复合型固化剂, 以及耐水性能好, 透气率小的液体聚硫橡胶作为增韧剂等多种材料组成, 同时具备较好的耐油基介质性能。同时对原有灌胶工艺进行了改进, 增加灌胶后在真空箱内抽气泡2h, 保证空气彻底从胶液中析出, 确保了胶液的纯净和灌封质量。

5 试验验证

改进后的交联阀经工作性能, 低温贮存、低温工作、高温贮存、高温工作、温度冲击、温度-高度、振动、冲击、加速度、湿热等环境试验项目, 并模拟了飞机油箱内的环境, 按照实际工作情况进行了模拟试验。各项试验后性能数据均合格。检查分解产品, 无漏油现象, 试验证明改进措施有效, 完全达到产品攻关改进要求, 满足飞机使用要求。

摘要：对某型飞机配装的交联阀功能、重要性进行了简要介绍, 针对其使用过程中出现的漏油故障, 对主要漏油途径及漏油机理进行了详细分析, 并针对不同的漏油原因提出改进方案, 经过试验和试飞验证后, 解决了交联阀漏油问题, 消除了对飞机使用和安全的影响。

关键词：漏油,交联阀,改进

参考文献

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机车开关柜电阻烧损故障改进 篇10

SS4G机车开关柜电阻的功能

SS4G机车的主断路器在4QF打开或者与主变压器的空载电流接通的情况下, 会产生过量的电压, 而此时牵引绕组上的RC和网侧避雷器5F将对过量电压起到限制的作用。在SS4G机车内, 一共有73R、74R、83R、84R这4个主变压器牵引绕组, 采用RXG800A, 6.2Ω, 800W的两根并联电阻实现对过电压的吸收, 且这两根电阻安装于SS4G机车的开关柜后方。开关柜后的吸收电阻与吸收电容串联组成一个保护电路, 即RC吸收电路, 它分别由71C/73R, 72C/74R, 81C/83R以及82C/84R组成。其中部分的牵引绕组电路图如图1所示。整个牵引绕组是利用电容两端电压不可突变、电容能吸收能量及电阻能消耗能量的原理来操作的, 4个牵引绕组在主变压器中并联的前提下实现对限制机车运行中过量电压的吸收。

SS4G机车开关柜电阻烧损的故障原因分析

开关电阻结构上的原因

PFC开关柜在SS4G机车内是处于一个很狭小的空间位置, 在这较小的空间内装配有负责吸收过量电压的负载电阻、功补电阻、压敏电阻、电阻电容、电流互感器、同步变压器及电压传感器等导线和电气部件。SS4G机车在神朔铁路较复杂的货运隧道内运行时, 吸收过量电压的电阻会产生持续发热现象, 过分发热将使固定胶木板被烧焦, 发生碳化, 绝缘值也大大降低。同时, 在温度长时间过高的情况下, 电源线会产生老化、短路甚至被高温烧断的现象。位于电阻下方的是同步变压器, 电阻烧坏后熔化的金属液体将对同步变压器造成接地及短路故障, 严重情况下, 将使同步变压器的外壳着火, 引燃布线及配件。

电阻超负荷运行的原因

根据近年来SS4G机车的运行故障对比分析来看, SS4G机车开关柜电阻烧损的故障数量呈明显的上涨趋势。在专业人员的初步分析中, 其中一个重要的故障原因很有可能是与直流机车在同一个电动臂下运行有关。同一个电动臂下, 笔者通过在高压电压互感器边引接示波器的方法对网压数据进行了测量。其中, 在神朔铁路中测得的网压峰值最高为291, 平稳值为180;次日在神朔铁路东一场测得的网压波动达到260。通过对这些测试数据的统计分析, 在交流机车这些给谐波反馈给接触网后, 进入直流机车的谐波致使SS4G机车开关柜阻容将回路吸收, 导致电阻在超负荷的情况下工作, 这是引起机车严重过热, 开关柜电阻烧损的一个重要原因。

制动风机冷却时间不足

在SS4G机车中, 其电阻制动属于加馈电阻制动, 其运作原理是准恒速限流控制, 电阻制动是通过4个轴流式的风机采用, 实现对4个制动电阻柜的冷却工作。在列车行驶中, 电阻发挥制动作用时, 本节制一、制二及后节制一、制二在乘务员的开启状态下实现轴流通风, 但在实际操作中, 部分乘务员在完成电阻制动后就立即停止投入制动风机。在这样的情况下, 温度较高的制动电阻带就会出现强度降低、线路震动加大的现象, 这样很容易致使电阻带焊接部分断裂, 最后造成制动电阻柜烧损。

电空联合制动过于频繁

随着神朔铁路上货物运输量的增加, 投入使用的SS4G机车的运作效率会越来越高, 牵引的货物重量通常情况下为5600t左右, 随着SS4G机车万吨工程的改造完成, 由5600t的牵引吨位上升至11600t。尤其是在线路较长的蛇口峁隧道, 机车牵引吨位大, 行驶的坡度长, 对电阻联合制动使用较为频繁, 随着电阻制动力的提高, 会对制动电阻柜内的电阻带造成一定程度损害, 诸如会降低制动电阻带的强度, 使固定电阻带的小瓷瓶破裂, 小瓷瓶穿轴会发生烧红、弯曲、变软现象, 久而久之将致使电阻带框架整体出现变形, 造成电阻短路的后果。

SS4G机车开关柜电阻烧损故障的整改对策

改进吸收电路的性能

由于SS4G机车开关柜电阻结构的原因致使的电阻烧损故障, 需要及时对吸收电路的性能进行改进。一般情况下, SS4型号机车的电阻容对电路吸收的电容器容量选择为6μF, 而SS4G机车通常选择的电容器容量为18μF。根据有关计算方法得出适宜的电容取值C应该在5.8μF以上, 当电容量较大时, 它的充电放电能力就会变大, 从而电阻功耗也会变大, 这不仅有利于保护SS4G机车的阻容装置, 在电容器在6μF的取值情况下, 还能有效降低电阻的损耗, 降低电阻的温度, 避免再出现电阻过热、烧损的现象。此外, 如果现则12μF的电容器也会大大降低电阻器件上的过量电压和电压上升率, 但这种情形下对于电阻的功耗要求较高, 将是在6μF电容器功耗的一倍。从前面的计算可得出电阻R的取值, 即5.47Ω以上, 由t=RC的时间常数运算关系可得出电阻值越大, 抑制震荡的效果也会越明显的结论。综上计算分析得出, 选取6μF、1.7k V的电容器, 将24Ω与1200W的两根电阻并联的方式可以在一定程度上改进呢吸收电路的性能。

改善电阻散热的环境

为了改善电阻超负荷的运行环境, 采取将SS4G机车开关柜内的主变压器过量电压吸收电阻全部转移到开关柜以外的做法, 同时采用在四角钢制作的骨架之下安装接盘的方法防止金属电阻熔化后降落到主变壳上, 避免电阻烧坏。此外, 在骨架周围安装好有隔热功能的云母板, 可以有效防止高温情况下金属电阻柜体侧面的导线被烧损。电阻绝缘支撑的使用也可以降低电阻温度, 电器支架、导线连接板及电阻并联板都是采用的铜质材料, 电阻绝缘支撑是由1000℃的95高频瓷柱构成, 连接导线与电阻连接的连接板也一并安装有散热器, 可以明显降低连接板上的温度, 从何解决电阻工作中因电阻连接导线高温致使的虚接打火问题。

制动风机回路的改造

在SS4G机车处于电阻制动的情况下, 经位置转换开关会转移到制动位置, 主级绕组与牵引电动机的电枢发生脱离, 制动电阻串联后, 两台同一转向架的电动机电枢进行支路并联, 和主整流器串联构成回路。在使用电阻制动时, 先启动制动风机的冷却, 制动结束后, 采取一段时间内不关断制动风机电源的方法, 可以让风机继续运转, 带去电阻带的余热, 避免制动风机关闭状态下电阻温度过高的现象, 也保护小瓷瓶及其穿轴免受高温损坏。为了达到制动风机的冷却作用, 笔者建议将一个制动风机延时继电器 (700KT) 加入制动风机启动和断开的控制电路中, 在电路中将继电器700KT安置在并联一组常开接点处, 当继电器700KT的主司机控制器换向手柄处于“制动”位置时, 此时供电电源中的402、403、405处于有电状态, 其中的405导线制动位需要提供电线。当操作人员依次按下“制动风机”的按键时, 导线连接使制动风机1、风机2的电源接触器依次带电, 此时本节制一风机 (5MA) 、二风机 (6MA) 依次启动, 实现电阻制动。最后, 当操作员将主司机控制器的换向手柄在“制动”位置上转移后, 700KT失去电源产生40s以上的释放, 这可以使制动风机接触器保持继续得电一段时间, 最终使冷却的风机有效吹去电阻带中的余热。除了对制动风机的改造, 电阻改造方案中, 还可采取安装风扇的方法, 加入了熔断器保险保护增大的电阻, 熔断器保险将在电阻烧损之前发生跳动, 防止电阻进一步的烧损。

电空联合制动注意事项

为了改善电空联合制动频繁, 减少电制动力提高对机车开关柜电器部件造成损害, 特别提出了SS4G机车电空联合制动操作的相关注意事项:一是在进行机车电阻制动试验时, 要将机车制动力缸压力控制在100~150Kpa之间;二是在电阻运行中要注意不能通过使用电阻制动来停车;三是在机车行驶速度未达到预控速度之前, 要将调速手柄移至“制动”位置, 在出现初制动电流后要稍作停顿, 接着将手柄位置移至10km/h刻度上, 最后再缓慢将手柄移至预控速度刻度上。同时注意制动的电流不宜过高, 要在电流稳定的前提下进行更低速度的手柄操作, 保持列车平稳降速;四是在退电阻操作中, 采取先退一半的做法, 禁止直接退零;五是在停止电阻制动后, 禁止立即关闭制动风机, 需要保持足够的通风冷却时间通常情况下应保持在2min以上;六是在面临列车进入弯道、道岔等容易发生空转的情况下, 使用电阻制动时要防止滑行, 采取必要的制动电流降低措施以此配合空气制动。

结语

综上所述, 随着货运任务的加重, SS4G机车开关柜电阻因为电阻结构、电阻过热等原因会产生烧损的故障, 需要采取电阻电路改造、制动风机的改良及保障充足的制动风机冷却时间等措施手段对SS4G机车开关柜电阻烧损故障进行整改, 减少因开关柜电阻柜烧损引起的安全事故, 提高SS4G机车的运行效率, 保证机车的安全、稳定、可靠运行。