麗江云杉坪旅游索道有限公司安技部 和潤(rùn)武
摘 要:在脫掛式索道運(yùn)行中由于站內(nèi)進(jìn)站側(cè)和出站側(cè)的垂直導(dǎo)向輪輪襯磨損,會(huì)造成進(jìn)出站兩側(cè)的吊廂加減速系統(tǒng)在脫掛區(qū)域的速度與鋼繩的運(yùn)行速度不同步,進(jìn)出站兩側(cè)實(shí)時(shí)測(cè)量速度與主電機(jī)的實(shí)時(shí)測(cè)量速度存在一定的差值,在設(shè)備由重載狀態(tài)變?yōu)榭蛰d或輕載狀態(tài)時(shí),鋼繩對(duì)支架托壓索輪和驅(qū)動(dòng)輪的壓力變小,當(dāng)鋼繩對(duì)液壓缸的壓力低于設(shè)定壓力值(正常值約96%)時(shí),液壓張緊裝置的電機(jī)啟動(dòng),油泵開(kāi)始工作,及時(shí)調(diào)整液壓張緊系統(tǒng)的油壓,適量增加液壓缸的長(zhǎng)度,使鋼繩的張緊程度處于索道安全運(yùn)行的要求之內(nèi)。對(duì)于云杉坪索道而言,在液壓缸伸長(zhǎng)推動(dòng)小車(chē)移動(dòng)時(shí),行走小車(chē)移動(dòng)速度方向在進(jìn)站側(cè)和出站側(cè)相對(duì)于鋼繩運(yùn)行速度方向剛好相反,而且由于導(dǎo)向輪襯磨損程度不同,造成了進(jìn)出站兩側(cè)實(shí)時(shí)測(cè)量速度差值大于原先設(shè)定好保護(hù)參數(shù),導(dǎo)致索道設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作停機(jī)。
關(guān)鍵詞:輪襯磨損 負(fù)載變化 液壓缸伸長(zhǎng) 速度方向 速度差 保護(hù)動(dòng)作
脫掛式索道的速度測(cè)量系統(tǒng)主要是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)索道設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中,設(shè)備的運(yùn)行速度,如鋼繩的運(yùn)行速度、主電機(jī)的運(yùn)行速度、站內(nèi)吊廂加減速系統(tǒng)的運(yùn)行速度,它一方面為索道的調(diào)速裝置采集設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)狀態(tài)量,使調(diào)速系統(tǒng)把該狀態(tài)變量與設(shè)定的速度值進(jìn)行比較,如有差值及時(shí)調(diào)整可控硅的導(dǎo)通角,改變輸出電壓值,調(diào)節(jié)主電機(jī)的轉(zhuǎn)速,使定電機(jī)運(yùn)行按設(shè)定的速度;另一方面為索道自動(dòng)控制系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù),從而自動(dòng)控制裝置不斷地與各種保護(hù)定值比較;并加以判斷,使索道設(shè)備按照預(yù)先設(shè)定的程序安全運(yùn)行。同時(shí),以比較直觀的方式在后臺(tái)計(jì)算機(jī)或操作臺(tái)上指示出來(lái),使運(yùn)行人員清楚了解設(shè)備運(yùn)行狀況,因此測(cè)速系統(tǒng)是索道電氣控制系統(tǒng)的重要組成部分。
對(duì)于脫掛式索道而言,在抱索器與鋼繩掛接或與鋼繩脫開(kāi)的區(qū)域內(nèi)要求抱索器的運(yùn)行速度和鋼繩的運(yùn)行速度基本同步,兩者之間的速度差值不允許超過(guò)保護(hù)值,否則會(huì)對(duì)鋼繩表面和抱索器鉗口造成磨損,從而會(huì)嚴(yán)重影響鋼繩和抱索器的使用壽命。要確保抱索器在脫掛區(qū)域的運(yùn)行速度與鋼繩的速度相同,就要求站內(nèi)吊廂加減速系統(tǒng)在脫掛區(qū)的速度與鋼繩的速度相同。而加減速裝置的動(dòng)力是通過(guò)站內(nèi)垂直導(dǎo)向輪上的皮帶輪帶動(dòng)取力皮帶得來(lái)的,垂直導(dǎo)向輪輪襯的磨損,會(huì)加快加減速裝置的速度,從而也加快抱索器在站內(nèi)的運(yùn)行速度。所以要保持抱索器和鋼繩的同步性,就必須嚴(yán)格控制取力的垂直導(dǎo)向輪輪襯的磨損程度。
云杉坪索道的速度測(cè)量系統(tǒng)是由主電機(jī)同軸安裝的測(cè)速編碼器,和進(jìn)出站側(cè)的第二個(gè)垂直導(dǎo)向輪上安裝的各一套測(cè)速編碼器組成。
與電機(jī)同軸的測(cè)速編碼器,其脈沖頻率可達(dá)150KHZ,最高轉(zhuǎn)速6000RPM,設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的脈沖信號(hào),一路直接進(jìn)入主電機(jī)驅(qū)動(dòng)器調(diào)速系統(tǒng)內(nèi),參與主電機(jī)調(diào)速過(guò)程另一路進(jìn)入驅(qū)動(dòng)器控制系統(tǒng),為主電機(jī)的安全運(yùn)行提供實(shí)時(shí)狀態(tài)量,并且經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換成為可用速度指示表指示的模擬信號(hào),在控制操作臺(tái)上的設(shè)備運(yùn)行速度表上表現(xiàn)出來(lái)。進(jìn)出站側(cè)的編碼器安裝在第二個(gè)垂直導(dǎo)向輪(圖1中的1號(hào)輪),而兩個(gè)加減速取力輪(圖1上2、3號(hào)輪)和1號(hào)輪承受的鋼繩對(duì)其壓力基本相等,因此它們?nèi)齻€(gè)輪子的輪襯磨損速度基本相同,而且它們的直徑都相等。由于通過(guò)兩根取力皮帶驅(qū)動(dòng)吊廂加減速系統(tǒng),所以編碼器測(cè)出速度等于吊廂在脫掛區(qū)域的速度,而鋼繩與取力輪2、3轉(zhuǎn)速的關(guān)系如公式V鋼繩=2πRn(n為轉(zhuǎn)速、R為取力輪半徑)所示,該編碼器可達(dá)50000PPR 、產(chǎn)生的脈沖信號(hào)頻率可達(dá)300KHZ,輸出2路脈沖信號(hào)分別進(jìn)入防碰撞系統(tǒng)、緊急驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)、工作閘控制系統(tǒng)。
從2012年3月開(kāi)始,每天索道設(shè)備運(yùn)行到下午大約12:30和14:00、15:30幾個(gè)時(shí)間段驅(qū)動(dòng)站會(huì)出現(xiàn)進(jìn)站側(cè)和出站側(cè)脫掛區(qū)域加減系統(tǒng)速度差值過(guò)大引起故障停機(jī),而其他時(shí)間都是運(yùn)行正常。一般造成該故障的原因是:由于進(jìn)出站側(cè)兩邊的安裝測(cè)速編碼器垂直導(dǎo)向輪輪襯磨損程度不一樣而引起的,所以我們對(duì)進(jìn)站側(cè)和出站側(cè)的兩個(gè)垂直導(dǎo)向輪(圖1號(hào)輪)輪襯磨損程度進(jìn)行了檢查,經(jīng)過(guò)用輪襯磨損檢查模板測(cè)量以后發(fā)現(xiàn):雖然進(jìn)站側(cè)的垂直導(dǎo)向輪輪襯磨損比出站側(cè)的是多一點(diǎn),進(jìn)站側(cè)的速度測(cè)量值比出站側(cè)、主電機(jī)的約快0.08m/s,但是還處于允許范圍之內(nèi)(保護(hù)定值是差值為0.5m/s),而且如果該故障是輪襯磨損不同引起的,平時(shí)也應(yīng)該會(huì)產(chǎn)生速度故障,現(xiàn)在只是每天下午那幾個(gè)時(shí)段才會(huì)發(fā)生,所以可排除該種原因。我們考慮是不是編碼器接線接觸不好的原因呢?我們檢查進(jìn)出站側(cè)編碼器的控制電纜的所有接頭、連接部位,都沒(méi)有解決問(wèn)題,最后甚至懷疑是否其中有一編碼器運(yùn)行不穩(wěn)定或者是在每天那個(gè)時(shí)段有干擾信號(hào),和電壓波動(dòng)而產(chǎn)生故障停?我們先后更換編碼器、檢查屏蔽線接地,都沒(méi)有解決問(wèn)題。而編碼器的電源和其控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電源是由直流24V供電,一般不存在產(chǎn)生電壓波動(dòng)問(wèn)題。這樣,問(wèn)題好像走進(jìn)死胡同里了。
在這個(gè)時(shí)候,事情出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī),4月份的一天,大約下午12:20左右,我們工作人員正在對(duì)設(shè)備巡視檢查,剛走到液壓張緊裝置前時(shí),液壓張緊的電動(dòng)機(jī)突然啟動(dòng),油泵運(yùn)行,壓力油進(jìn)入油缸,行走小車(chē)開(kāi)始向后緩慢移動(dòng),開(kāi)始繃緊鋼繩。就在那時(shí)索道也故障停機(jī)了,后臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件顯示是:速差故障停機(jī),那時(shí),速差故障根源終于找到了。原因是這樣的:我們的索道設(shè)備從早上7:30開(kāi)始運(yùn)營(yíng)以后,到下午12:30一直是滿負(fù)荷運(yùn)行,到了12:30以后上行側(cè)的游客走完,下行側(cè)的游客少了,鋼繩上的負(fù)荷減少了,這樣鋼繩對(duì)液壓缸的壓力減少,支架間的鋼繩變得松馳了,液壓張緊系統(tǒng)的壓力平衡被破壞,按照設(shè)置參數(shù)鋼繩最小張力調(diào)整值是96%,液壓張緊裝置的電機(jī)啟動(dòng),油泵開(kāi)始工作,壓力油進(jìn)入油缸,液壓缸伸長(zhǎng),推動(dòng)行走小車(chē)向后緩慢移動(dòng),速度大約0.24m/s,把松弛鋼繩進(jìn)行張緊。就在液壓系統(tǒng)電機(jī)工作的短暫的時(shí)間里,對(duì)于進(jìn)站側(cè)而言,行走小車(chē)移動(dòng)速度方向與鋼繩運(yùn)行速度方向相同,這樣進(jìn)站側(cè)測(cè)速編碼器測(cè)出的速度等于小車(chē)速度加上鋼繩速度,公式表示為v進(jìn)側(cè)=v鋼繩+v小車(chē)。對(duì)于出站側(cè)而言,小車(chē)速度的方向與鋼繩速度方向相反,從而出站側(cè)測(cè)速編碼器測(cè)出的速度等于鋼繩速度減去小車(chē)速度,用公式表示為v出測(cè)=v鋼繩-v小車(chē),具體情況如下:
由于進(jìn)出站側(cè)垂直導(dǎo)向輪輪襯磨損程度不同的原因,在平時(shí)正常運(yùn)行中進(jìn)站側(cè)編碼器測(cè)出的速度比出站側(cè)的編碼器測(cè)出的速度快0.08m/s,根據(jù)公式ω=v/R(ω為輪子角速度、v為鋼繩的速度、R為輪子半徑 與輪襯磨損相關(guān))不難理解。所以當(dāng)液壓缸推動(dòng)行走小車(chē)移動(dòng)的過(guò)程中,進(jìn)站側(cè)與出站側(cè)速度差值為:
v差≈V進(jìn)側(cè)-v出測(cè)+0.08m/s,
v差≈2v小車(chē)+0.08
v差≈0.56m/s
而設(shè)定的保護(hù)參數(shù)為0.5m/s,實(shí)時(shí)差值大于保護(hù)參數(shù),這樣自動(dòng)控制系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作停機(jī)。解決這個(gè)問(wèn)題,有兩種方法,第一種方法:修改監(jiān)控軟件的保護(hù)參數(shù),也就是把保護(hù)參數(shù)改為比0.5m/s大一些如0.6或0.7m/s;第二種方法:同時(shí)更換進(jìn)站側(cè)和出站側(cè)每邊的1、2、3號(hào)垂直導(dǎo)向輪。比較這兩種解決方法,第一種方法只能用于短時(shí)應(yīng)急運(yùn)行,長(zhǎng)時(shí)間采用是不允許的;第二種方法能徹底解決問(wèn)題。我們采用了第二種方法,更換了進(jìn)出站側(cè)的六個(gè)垂直導(dǎo)向輪,這個(gè)速度差值過(guò)大故障解決好了。
通過(guò)處理這個(gè)故障,我們得到一個(gè)啟示:很多設(shè)備故障的發(fā)生是由直接因素和間接因素共同影響而產(chǎn)生的,我們?cè)诜治龉收蠒r(shí)應(yīng)該從多方面進(jìn)行考慮和檢查,這樣我們才能準(zhǔn)確、快速、徹底地解決問(wèn)題。
以上是我們分析和處理速差故障事件的淺談,如有不妥之處,請(qǐng)各位同行指正。
單位名稱:山東省特種設(shè)備協(xié)會(huì)賬 號(hào):1602023919200059151開(kāi) 戶 行:濟(jì)南工商銀行趵突泉支行稅 號(hào):51370000MJD6177755
聯(lián)系地址:濟(jì)南市華能路89號(hào)山東質(zhì)監(jiān)綜合服務(wù)大廈2樓205室郵政編碼:250100 傳 真:0531-55692988綜 合 部:0531-55692989 培 訓(xùn) 部:0531-88023952 0531-88023939 評(píng) 審 部:0531-88023938 學(xué)術(shù)交流部:0531-88023907