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關鍵詞:煤礦機械;傳動齒輪;失效;有效措施
在煤礦產(chǎn)業(yè)中,傳動齒輪應用非常廣泛,是煤礦機械的一個重要組成部分,但是煤礦的運輸重量一般都很大,在施工過程中,很容易導致超重現(xiàn)象,長時間高強度的工作就會導致傳動齒輪出現(xiàn)問題,導致機器癱瘓,影響煤礦的施工作業(yè),降低生產(chǎn)效率,甚至造成安全隱患。
1 傳動齒輪的工作環(huán)境及工作特點
煤礦的生產(chǎn)作業(yè)一般都是在礦井中進行的,傳動齒輪的工作環(huán)境大多都是在地下進行生產(chǎn)作業(yè),井下的環(huán)境比較復雜惡劣,所以傳動齒輪要適應井下復雜的結(jié)構(gòu)情況,因此相對而言傳動結(jié)構(gòu)也復雜一點。由于煤礦是重型產(chǎn)業(yè),要求傳動齒輪具有比較高的承載能力和性能,礦井一般空間不是很大,所以傳動齒輪還要滿足體積小,抗沖擊能力強等特點,傳動要求高效率,盡量減少過程中能量的損失。
2 傳動齒輪失效的表現(xiàn)形式
2.1 傳動齒輪磨損失效
磨損的程度分為很多種,一般分為:正常的磨損、中度磨損、破壞性磨損、磨料性磨損以及腐蝕性磨損等。一般性的磨損不會對齒輪的傳動造成重大的影響,比如正常的磨損,這是齒輪傳動過程中必然存在的,在齒輪的使用壽命中,不會造成齒輪失效,這個磨損是經(jīng)過時間慢慢磨損的,不影響齒輪的正常轉(zhuǎn)動;對于中度磨損,這個要比正常的磨損速度快一點,在齒輪傳動工作的過程中,可能會發(fā)出噪音,由于磨損的程度比較大,損失機械能,會降低齒輪工作的效率;破壞性磨損,這個磨損的程度就很大了,齒輪表面會形成嚴重的損傷,嚴重影響傳動齒輪工作的效率,破壞了齒輪的結(jié)構(gòu),大大縮短齒輪的使用壽命;磨料性磨損是指在齒輪中間進入了一些顆粒,增大了齒輪間的摩擦系數(shù),摩擦力增大,加速了齒輪的磨損,可能會出現(xiàn)齒輪停止轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象;腐蝕性磨損就是在齒輪轉(zhuǎn)動的過程中與周圍的化學物質(zhì)發(fā)生的反應,發(fā)生了齒輪表面的腐蝕,嚴重影響齒輪的工作效率。
2.2 傳動齒輪疲勞失效
在加工過程中,齒輪的表面肯定存在初始裂紋,加之傳動齒輪工作的過程中應力的反復作用下,造成材料的疲勞,當作用的應力超出了材料的疲勞極限時,裂紋就會延伸擴張,加速齒輪的損壞,出現(xiàn)齒輪失效。
2.3 傳動齒輪膠合失效
齒輪的轉(zhuǎn)動需要油的幫助,在強重力作用下,齒輪間的油不能及時的補充,造成兩個齒輪接觸面的油膜擠破,兩個金屬齒輪直接接觸在一起,在高速運轉(zhuǎn)的情況下,溫度上升,可能造成齒輪的膠合,出現(xiàn)失效。
2.4 傳動齒輪斷裂失效
齒輪的斷裂意味著徹底不能工作,斷裂分為疲勞斷裂,高負荷斷裂以及淬性斷裂等。疲勞斷裂就是齒輪在彎曲應力的反復作用下,出現(xiàn)裂痕,當應力超出了齒輪的疲勞極限時,裂痕繼續(xù)擴張,導致斷裂;高負荷斷裂是指在高強度的作業(yè)狀態(tài)下,負荷已經(jīng)超出了齒輪的額定負荷導致的破壞性斷裂,或者由于腐蝕使得齒輪部分點出現(xiàn)點蝕,導致斷裂等;淬性斷裂是指傳動齒輪經(jīng)過熱處理時產(chǎn)生了過大的內(nèi)應力,產(chǎn)生裂紋,外界的壓應力與彎曲應力的作用下,產(chǎn)生疲勞,當超過它的疲勞極限時就會促使裂紋延伸,導致淬性斷裂,這種斷裂的特點就是初始斷裂的部位顏色會有點深,這是氧化的結(jié)果。
3 傳動齒輪出現(xiàn)失效的具體原因
設計階段:由于齒輪工作環(huán)境的特殊性,決定了煤礦機械齒輪設計的特殊性,在設計階段,可能忽視了傳動齒輪在礦井工作的特殊性,按照傳統(tǒng)的設計來設計煤礦機械傳動齒輪,造成傳動齒輪不能滿足礦井下高強度,環(huán)境復雜的要求,達不到韌度、抗沖擊和耐疲勞的要求,這是導致傳動齒輪失效的自身原因之一。
齒輪的制造加工階段:即使齒輪的設計沒有問題,若在制造加工方面不合格,齒輪一樣會失效,如果質(zhì)量把控不嚴格,鍛造時化學成分超標或者化學成分有殘留,降低了齒輪的性能,不能滿足工作的需要。例如:在加工過程中C的含量超標,就會增加齒輪的脆性,容易發(fā)生斷裂,造成失效。
齒輪的安裝使用階段:不正確的安裝方式同樣會導致傳動齒輪的失效,安裝的位置出現(xiàn)偏差,影響整個傳動齒輪的安全,同時,傳動齒輪的工作需要油的不斷補充,一旦缺少油就會增大摩擦力,降低齒輪工作的效率,增加磨損,導致傳動齒輪的失效。
4 避免傳動齒輪失效的有效措施
根據(jù)上述傳動齒輪出現(xiàn)時效的形式和失效的原因,制定防止傳動齒輪失效的有效措施,避免失效問題的出現(xiàn)。
4.1 齒輪設計階段控制
設計階段要充分的對煤礦齒輪的工作環(huán)境進行研究考察,只有充分了解齒輪的工作環(huán)境和工作性能的需要,才能對齒輪提出合理化的設計。根據(jù)煤礦齒輪工作的特殊性,優(yōu)化齒輪的設計方案,滿足齒輪抗沖擊力、耐疲勞性以及承載力的要求,進行精確的計算,在符合國家標準的前提下,選擇適合煤礦特殊工作的材料,尤其是鋼材的選用尤為重要,這直接影響著齒輪的強度,最好經(jīng)過研究確定選材,確定油等,以免后期工作出現(xiàn)漏洞。
4.2 齒輪工藝制造階段控制
選材好工藝也好才能保證傳動齒輪的質(zhì)量,要嚴格控制齒輪制造過程中的質(zhì)量,改善制造工藝,提高工藝質(zhì)量。傳動齒輪的表面不能過于光滑,研究表明,表面略微粗糙的齒輪要比表面光滑的齒輪使用壽命更長,這個粗糙度應該根據(jù)實驗來確定,合理的控制粗糙度,將齒輪的性能提升到最佳狀態(tài)。
4.3 齒輪安裝階段控制
齒輪的安裝看起來很簡單,其實有比較高的要求,對于傳動齒輪的平衡度、垂直度都是有要求的,而且這個標準還很嚴格,稍微有一點偏差就會影響整體的性能,所以,在安裝階段應該有專業(yè)人士來進行指導,運用專業(yè)的工具輔助安裝,最大限度的減少齒輪間的摩擦,降低損耗,提高工作效率,延長使用壽命。
4.4 齒輪使用及維護階段控制
在傳動齒輪的使用過程中,應盡量不要超過傳動齒輪的額定負荷量,油也要及時補充,保證傳動齒輪是在油的輔助下工作,此外,油不能摻入雜質(zhì),保持純凈,雜質(zhì)進入齒輪間會增大摩擦系數(shù),影響齒輪的正常工作。設備的使用過程中應該定期維護保養(yǎng),并檢查傳動齒輪,及時發(fā)現(xiàn)問題并處理問題,對于可能發(fā)生的問題做到及早預防,防患于未然,防止出現(xiàn)傳動齒輪的失效問題。
5 結(jié)束語
煤礦產(chǎn)業(yè)是我國比較重要的一部分,煤礦的產(chǎn)量決定于煤礦機械的工作效率,影響著經(jīng)濟的發(fā)展,傳動齒輪在煤礦機械中發(fā)揮著重要的作用,保證傳動齒輪的正常工作是保證煤礦機械正常工作的重要前提,傳動齒輪失效是齒輪常見的問題,我們必須對其進行研究,找到避免失效的有效措施,每個階段嚴格把關,將失效概率降到最低,提高生產(chǎn)效率。
參考文獻
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論文摘要 隨著液壓伺服控制技術的飛速發(fā)展,液壓伺服系統(tǒng)的應用越來越廣泛,隨之液壓伺服控制也出現(xiàn)了一些新的特點,基于此對于液壓伺服系統(tǒng)的工作原理進行研究,并進一步探討液壓傳動的優(yōu)點和缺點和改造方向,以期能夠?qū)τ谙嚓P工作人員提供參考。
一、引言
液壓控制技術是以流體力學、液壓傳動和液力傳動為基礎,應用現(xiàn)代控制理論、模糊控制理論,將計算機技術、集成傳感器技術應用到液壓技術和電子技術中,為實現(xiàn)機械工程自動化或生產(chǎn)現(xiàn)代化而發(fā)展起來的一門技術,它廣泛的應用于國民經(jīng)濟的各行各業(yè),在農(nóng)業(yè)、化工、輕紡、交通運輸、機械制造中都有廣泛的應用,尤其在高、新、尖裝備中更為突出。隨著機電一體化的進程不斷加快,技術裝各的工作精度、響應速度和自動化程度的要求不斷提高,對液壓控制技術的要求也越來越高,文章基于此,首先分析了液壓伺服控制系統(tǒng)的工作特點,并進一步探討了液壓傳動的優(yōu)點和缺點和改造方向。
二、液壓伺服控制系統(tǒng)原理
目前以高壓液體作為驅(qū)動源的伺服系統(tǒng)在各行各業(yè)應用十分的廣泛,液壓伺服控制具有以下優(yōu)點:易于實現(xiàn)直線運動的速度位移及力控制,驅(qū)動力、力矩和功率大,尺寸小重量輕,加速性能好,響應速度快,控制精度高,穩(wěn)定性容易保證等。
液壓伺服控制系統(tǒng)的工作特點: (1)在系統(tǒng)的輸出和輸入之間存在反饋連接,從而組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。反饋介質(zhì)可以是機械的,電氣的、氣動的、液壓的或它們的組合形式。(2)系統(tǒng)的主反饋是負反饋,即反饋信號與輸入信號相反,兩者相比較得偏差信號控制液壓能源,輸入到液壓元件的能量,使其向減小偏差的方向移動,既以偏差來減小偏差。 (3)系統(tǒng)的輸入信號的功率很小,而系統(tǒng)的輸出功率可以達到很大。因此它是一個功率放大裝置,功率放大所需的能量由液壓能源供給,供給能量的控制是根據(jù)伺服系統(tǒng)偏差大小自動進行的。
綜上所述,液壓伺服控制系統(tǒng)的工作原理就是流體動力的反饋控制。即利用反饋連接得到偏差信號,再利用偏差信號去控制液壓能源輸入到系統(tǒng)的能量,使系統(tǒng)向著減小偏差的方向變化,從而使系統(tǒng)的實際輸出與希望值相符。
在液壓伺服控制系統(tǒng)中,控制信號的形式有機液伺服系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)和氣液伺服系統(tǒng)。機液伺服系統(tǒng)中系統(tǒng)的給定、反饋和比較環(huán)節(jié)采用機械構(gòu)件,常用機舵面操縱系統(tǒng)、汽車轉(zhuǎn)向裝置和液壓仿形機床及工程機械。但反饋機構(gòu)中的摩擦、間隙和慣性會對系統(tǒng)精度產(chǎn)生不利影響。電液伺服系統(tǒng)中誤差信號的檢測、校正和初始放大采用電氣和電子元件或計算機,形成模擬伺服系統(tǒng)、數(shù)字伺服系統(tǒng)或數(shù)字模擬混合伺服系統(tǒng)。電液伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應速度高、信號處理靈活和應用廣泛等優(yōu)點,可以組成位置、速度和力等方面的伺服系統(tǒng)。
三、液壓傳動帕優(yōu)點和缺點
液壓傳動系統(tǒng)的主要優(yōu)點液壓傳動之所以能得到廣泛的應用,是因為它與機械傳動、電氣傳動相比,具有以下主要優(yōu)點:
1 液壓傳動是由油路連接,借助油管的連接可以方便靈活的布置傳動機構(gòu),這是比機械傳動優(yōu)越的地方。例如,在井下抽取石油的泵可采用液壓傳動來驅(qū)動,以克服長驅(qū)動軸效率低的缺點。由于液壓缸的推力很大,且容易布置。在挖掘機等重型工程機械上已基本取代了老式的機械傳動,不僅操作方便,而且外形美觀大方。
2 液壓傳動裝置的重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小。例如相同功率液壓馬達的體積為電動機的12%~13%。液壓泵和液壓馬達單位功率的體積目前是發(fā)電機和電動機的1/10,可在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速。借助閥或變量泵、變量馬達可實現(xiàn)無級調(diào)速,調(diào)速范圍可達1:2000,并可在液壓裝置運行的過程中進行調(diào)速。
3 傳遞運動均勻平穩(wěn),負載變化時速度較穩(wěn)定。因此,金屬切削機床中磨床的傳動現(xiàn)在幾乎都采用液壓傳動。液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護,使用安全、可靠,不會因過載而造成主件損壞:各液壓元件能同時自行,因此使用壽命長。液壓傳動容易實現(xiàn)自動化。借助于各種控制閥,特別是采用液壓控制和電氣控制結(jié)合使用時,能很容易的實現(xiàn)復雜的自動工作循環(huán),而且可以實現(xiàn)遙控。液壓元件己實現(xiàn)了標準化、系列化、和通用化,便于設計、制造和推廣使用。
液壓傳動系統(tǒng)的主要缺點:1液壓系統(tǒng)的漏油等因素,影響運動的平穩(wěn)性和正確性,使液壓傳動不能保證嚴格的傳動比:2液壓傳動對油溫的變化比較敏感,溫度變化時,液體勃性變化引起運動特性變化,使工作穩(wěn)定性受到影響,所以不宜在溫度變化很大的環(huán)境條件下工作:3為了減少泄漏以及滿足某些性能上的要求,液壓元件制造和裝配精度要求比較高,加工工藝比較復雜。液壓傳動要求有單獨的能源,不像電源那樣使用方便。液壓系統(tǒng)發(fā)生的故障不易檢查和排除。
總之,液壓傳動的優(yōu)點是主要的,隨著設計制造和使用水平的不斷提高,有些缺點正在逐步加以克服。
四、機床數(shù)控改造方向
(一)加工精度。精度是機床必須保證的一項性能指標。位置伺服控制系統(tǒng)的位置精度在很大程度上決定了數(shù)控機床的加工精度。因此位置精度是一個極為重要的指標。為了保證有足夠的位置精度,一方面是正確選擇系統(tǒng)中開環(huán)放大倍數(shù)的大小,另一方面是對位置檢測元件提出精度的要求。因為在閉環(huán)控制系統(tǒng)中,對于檢測元件本身的誤差和被檢測量的偏差是很難區(qū)分出來的,反饋檢測元件的精度對系統(tǒng)的精度常常起著決定性的作用。在設計數(shù)控機床、尤其是高精度或太中型數(shù)控機床時,必須精心選用檢測元件。所選擇的測量系統(tǒng)的分辨率或脈沖當量,一般要求比加工精度高一個數(shù)量級??傊?,高精度的控制系統(tǒng)必須有高精度的檢測元件作為保證。
(二)先局部后整體。確定改造步驟時,應把整個電氣設備部分改造先分成若干個子系統(tǒng)進行,如數(shù)控系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、主軸、進給系統(tǒng)、面板控制與強電部分等,待各系統(tǒng)基本成型后再互聯(lián)完成全系統(tǒng)工作。這樣可使改造工作減少遺漏和差錯。在每個子系統(tǒng)工作中,應先做技術性較低的、工作量較大的工作,然后做技術性高的、要求精細的工作,做到先易后難、先局部后整體,有條不紊、循序漸進。
(三)提高可靠性。數(shù)控機床是一種高精度、高效率的自動化設備,如果發(fā)生故障其損失就更大,所以提高數(shù)控機床的可靠性就顯得尤為重要??煽慷仁窃u價可靠性的主要定量指標之一,其定義為:產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi),完成規(guī)定功能的概率。對數(shù)控機床來說,它的規(guī)定條件是指其環(huán)境條件、工作條件及工作方式等,例如溫度、濕度、振動、電源、干擾強度和操作規(guī)程等。這里的功能主要指數(shù)控機床的使用功能,例如數(shù)控機床的各種機能,伺服性能等。
關鍵詞:直升機;電動負荷操縱系統(tǒng);分析
引言
飛行員進行飛行訓練,人感系統(tǒng)對訓練水平的影響很大,高逼真度的桿力特性模擬,可以使飛行員體會到與上天飛行中一樣的操縱“手感”,飛行員的操縱動作,駕駛技巧也能得到良好的鍛煉。相反,如果養(yǎng)成錯誤的操作習慣,不但沒有起到地面培訓的效果,反而會在空中飛行中產(chǎn)生風險隱患。
典型的負荷系統(tǒng)是由彈簧、阻尼筒組成的機械式系統(tǒng),當飛行員操縱駕駛桿產(chǎn)生位移時,彈簧拉伸或壓縮,反饋到駕駛桿的作用力,即為操縱桿力。選擇不同剛度的彈簧,即可改變操縱系統(tǒng)的桿力-桿位移梯度,而改變阻尼筒,即可改變駕駛桿自由運動時的振蕩阻尼。電動負荷系統(tǒng)的電機代替了彈簧阻尼系統(tǒng),由自動控制設備控制電機的力輸出,通過控制軟件的精心設計,可以模擬出彈簧阻尼系統(tǒng)的力學特性。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
直升機的機動飛行是繞著3條軸線來轉(zhuǎn)動的:橫軸、縱軸和立軸。它可以繞縱軸做橫滾運動,繞橫軸做俯仰運動,繞立軸做航向運動[1]。同其他航空器一樣,直升機在正副駕駛位置也可以是雙套操縱裝置,而有些直升機的副駕駛操縱裝置還會被設計成可拆卸的,以便滿足飛行的需要(見圖1)。
電動負荷操縱系統(tǒng)主要包括機械、電氣兩大部分,如圖2所示。其中機械部分包括主動桿手柄、減速器、連桿、支撐件、外殼等;電氣部分包括控制器、電機、力傳感器和位移傳感器。力傳感器測量主動桿手柄上的飛行員操縱力,位移傳感器測量當前主動桿手柄的位移及電機轉(zhuǎn)子位置。控制器根據(jù)力和位移傳感器的反饋信號以及設定的系統(tǒng)模型參數(shù)控制電機的輸出扭矩,最終通過減速器給主動桿手柄提供相應的動力或阻力??刂破髋c主控平臺之間通過RS422總線通訊,實時收發(fā)系統(tǒng)指令及工作狀態(tài)[3]。
1.1 周期變距桿負荷系統(tǒng)
周期變距桿負荷系統(tǒng)俯仰姿態(tài)回路原理如圖3所示,電動負荷系統(tǒng)通過力傳感器、機械傳動裝置,與駕駛桿相連接。
周期變距桿負荷系統(tǒng)滾轉(zhuǎn)姿態(tài)回路原理如圖4所示,電動負荷系統(tǒng)通過力傳感器、機械傳動裝置,與駕駛桿相連接。
1.2總距桿負荷系統(tǒng)
總距桿負荷系統(tǒng)如圖5所示。
1.3 腳蹬負荷系統(tǒng)
腳蹬負荷系統(tǒng)如圖6所示。
2 各部件主要功能
2.1 加載系統(tǒng)
加載系統(tǒng)主要為駕駛桿上輸出桿力,使得飛行員感受到逼真的桿力特性。本論文研究的加載系統(tǒng)是以電能為能量源的力輸出系統(tǒng),即核心為電機輸出的扭矩。因此,電機工作模式應為力矩模式,產(chǎn)生的力矩通過鋼索滑輪組或減速器等傳動機構(gòu)后傳送至操縱桿端產(chǎn)生力反饋效果[4]。
2.2 控制器
控制器也稱為人感計算機,為嵌入式計算機。為實現(xiàn)桿力特性模擬的高逼真度,需要進行高速迭代計算。相關研究論文表明,控制器的采樣頻率應不小于2000Hz。
2.3 傳感器
電動式操縱負荷系統(tǒng)中傳感器主要包括力傳感器與位移傳感器。力傳感器主要用來測量負荷系統(tǒng)實際輸出的負載力信號,與人感計算機計算輸出理論力信號進行比較,用來進行力反饋控制,提高系統(tǒng)的力控精度。位移傳感器主要是測量飛行員操縱駕駛桿的位移行程,通過控制器采集來計算負荷系統(tǒng)輸出力的大小。
3 系統(tǒng)工作原理
下面描述一下該系統(tǒng)工作時的運行原理:
如圖7所示,當飛行員對駕駛桿施加操縱力時,駕駛桿產(chǎn)生位移,此時位移傳感器采得的即為飛行員操縱位移信號。人感計算機通過AD板卡采集位移信號,根據(jù)力函數(shù)模型,進行桿力計算。計算得到的桿力,即作為力控信號進入負荷系統(tǒng),同時,電機輸出的力與力傳感器采集的力進行反饋控制,即形成力跟蹤控制。輸出的力通過連桿機構(gòu)反饋到駕駛桿上,即給飛行員提供了模擬的桿力特性。同時操縱負荷系統(tǒng)負責實時將操縱位移信號傳送給主仿真計算機,參與飛行動力學解算。
4結(jié)束語
直升機電動負荷操縱系統(tǒng)是現(xiàn)代先進直升機模擬器的關鍵設備,利用該系統(tǒng),可以模擬出不同類型直升機的人感特性,對行員訓練,加深飛行員的感知有重要的提升作用。本文對直升機電動負荷系統(tǒng)的關鍵部件和系統(tǒng)工作原理進行了介紹,該研究內(nèi)容對于今后的工程化研制有著指導作用,通過對該系統(tǒng)的深刻理解,為今后的設計工作奠定了堅實的理論基礎。
參考文獻
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關鍵詞:液壓 煤礦機械 煤礦工程機械 故障 研究分析
概括地說,凡土石方施工工程、路面建設與養(yǎng)護、流動式起重裝卸作業(yè)和各種建筑工程所需的綜合性機械化施工工程所必需的機械裝備,都稱為工程機械。
它主要用于國防建設工程、交通運輸建設,能源工業(yè)建設和生產(chǎn)、礦山等原材料工業(yè)建設等領域。因此,工程機械是中國裝備工業(yè)的重要組成部分。而煤礦工程機械主要是用于煤礦的采掘、支護、選煤等生產(chǎn)過程的礦山機械。
液壓傳動是一個在各行各業(yè)都不可缺少的系統(tǒng),隨著機電液一體化的發(fā)展,液壓水平的高低,直接成為衡量工程機械技術性能的重要指標之一。自20世紀90年代以來,煤礦開采進入了一個新的發(fā)展時期,近年來,液壓技術迅速發(fā)展,液壓元件日臻完善,使得液壓傳動在煤礦工程機械傳動系統(tǒng)中的應用突飛猛進,液壓傳動所具有的優(yōu)勢也日漸凸現(xiàn)。為了井下煤礦開采安全,現(xiàn)在的煤礦機械大部分設備均采用液壓動力,可想而知,液壓傳動在煤礦開采中發(fā)揮了巨大的功用。
液壓傳動優(yōu)點雖然很多,但無論是在露天開采的煤礦機械,還是在井下開采的煤礦機械,由于工程環(huán)境差、運轉(zhuǎn)負荷大等多個因數(shù)的影響,其故障時有發(fā)生,故障的診斷與排除也較為復雜 ,本篇論文將針對煤礦工程機械液壓系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)作故障研究分析。
一、 液壓主要構(gòu)件故障及排除方法
一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成,即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件(附件)和液壓油。在煤礦工程機械中的液壓系統(tǒng)的故障主要出現(xiàn)在動力元件、執(zhí)行元件、和控制元件上。下面分別針對以上三種液壓系統(tǒng)元件做故障分析:
1、液壓泵
液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件,其作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能,液壓泵是液壓系統(tǒng)的心臟,它一旦發(fā)生故障就會立即影響系統(tǒng)的正常工作。液壓泵主要故障分析及解決方法見表1。
2、液壓缸
和液壓馬達一樣,都是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件,它的動作,直接決定了液壓系統(tǒng)的工作結(jié)果。液壓缸主要故障分析及解決方法見表2。
3、液壓閥
液壓閥是一種用壓力油操作的自動化元件,是液壓系統(tǒng)中的控制元件,它通常與電磁配壓閥組合使用(也有手動控制) ,可用于遠距離控制水電站油、氣、水管路系統(tǒng)的通斷。液壓閥分為壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥。根據(jù)煤礦工程上普遍使用溢流閥,換向閥構(gòu)成的簡單閥站,現(xiàn)分別作相應的故障分析及處理辦法,見表3、表4。
二、系統(tǒng)溫度過高造成的液壓系統(tǒng)故障分析
溫度過高,對液壓系統(tǒng)是致命的危險,液壓油(液壓系統(tǒng)的血液)的加速變質(zhì),會大幅度的縮短液壓系統(tǒng)元件的使用壽命,因此,控制好液壓系統(tǒng)溫度,就能延長液壓構(gòu)件的使用壽命,降低煤礦開始的生產(chǎn)成本。煤礦工程機械中的液壓系統(tǒng)溫度過高解決方法有:
1、在系統(tǒng)工作時,多余的油液盡量避免或減少從溢流閥中溢流回油箱,此時可采取以下措施:多余的油液自動低壓卸荷,是高壓油低壓卸荷回油箱;用變量泵供給相應的油量。
2、合理選擇控制閥:液壓油經(jīng)過閥體的壓力損失要遠遠大于管路中的壓力損失,閥體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜,液壓油經(jīng)過閥體時會產(chǎn)生較大的熱量。因此,在滿足煤礦機械工況的情況下要盡可能選配壓力損失較小的控制閥。
3、對冷卻系統(tǒng)進行排查,更換或清洗過濾器,檢查冷卻水系統(tǒng)壓力。
結(jié)語
一個液壓系統(tǒng)的好壞不僅取決于系統(tǒng)設計的合理性和系統(tǒng)元件性能的的優(yōu)劣,還因系統(tǒng)的污染防護和處理,系統(tǒng)的污染直接影響液壓系統(tǒng)工作的可靠性和元件的使用壽命,據(jù)統(tǒng)計,國內(nèi)外的的液壓系統(tǒng)故障大約有70%是由于污染引起的。在煤礦開采過程中的污染是較為嚴重的,煤礦機械中的液壓系統(tǒng)故障主要來源于污染,因此,控制和防范污染是保證液壓系統(tǒng)使用壽命的關鍵所在。在污染較為嚴重的位置,對液壓系統(tǒng)的隔絕保護是比較理想的防范舉措。防患于未然才是最好的方式,維修和處理故障是最壞的選擇。為了使煤礦工程機械中的液壓系統(tǒng)故障降低,不僅僅要通過技術知識來提高維修工人的基本技能,而且要通過管理從而有效的克服一些基本的污染問題!只有管理和故障處理相互相成,才能更好的將煤礦工程機械中的液壓系統(tǒng)維護好,才能更好的為煤礦開采服務!
參考文獻
[1]劉忠,楊國平;工程機械液壓傳動原理、故障診斷與排除;機械工業(yè)出版社;2005.
【關鍵詞】齒輪傳動;裝調(diào);維修;措施
齒輪傳動是現(xiàn)代機械中最常見的傳動形式之一,在日程生活、工作中得到了廣泛的使用,工程機械、機床,冶金機械,汽車以及機械鐘表中都包含齒輪傳動。機械設備中必不可少的零件就是齒輪,它起著傳遞動力的作用,機器中最主要的傳動形式也是齒輪傳動了。齒輪傳動在整個機器中發(fā)揮著核心作用,如果沒有動力的傳輸就無法運作,也就無法進行生產(chǎn)。因此,齒輪傳動機構(gòu)的裝配和調(diào)試技術,直接影響機器的質(zhì)量和性能。本文研究的重點就是齒輪傳動在裝配調(diào)試維修過程中應該注意的問題。
1.齒輪傳動的基本特點
齒輪傳動在機械中,主要負責傳遞運動和動力。在古代的時候,人們其實已經(jīng)開始應用齒輪傳動,例如西漢時期的“指南車”,它就是以齒輪機構(gòu)為核心的機械裝置。后來一些復雜的齒輪傳動系統(tǒng)被應用在水利儀器和天文儀器上;在翻車上,還有水力、風力提水時都應用過齒輪傳動,只是當時的齒輪傳動主要是傳遞運動,對于強度的要求不是很高,后來用于生產(chǎn)過程中的齒輪傳動機構(gòu)就復雜一些,強度要求也達到了一定的標準。古代的齒輪傳動機構(gòu)都是依據(jù)經(jīng)驗制作的,沒有設計理論的指導。
現(xiàn)代機械中使用的的齒輪傳動機構(gòu),主要用于傳遞任意兩軸間的運動和動力,是現(xiàn)代機械中應用最廣泛的一種機械傳動。它的傳遞功率很大、結(jié)構(gòu)十分緊湊、具有高速度、高效率的優(yōu)勢,使用壽命一般都比較長,且傳動準確可靠。但是現(xiàn)代的齒輪傳動機構(gòu)自身也慈寧在這一些缺點,比如說運轉(zhuǎn)過程中的噪音很大;它的平穩(wěn)性比帶傳動低;由于制作的精良度和安裝時的要求很高,就導致成本投入比較大。
2.齒輪傳動的安裝
2.1制造精度的要求
首先要考慮接觸精度,通過齒輪傳動中的齒面接觸斑點來判斷,同時,接觸的位置也是評判的一個重要依據(jù);加強運動精度,可以保證齒輪傳動運轉(zhuǎn)時的傳動比保持精確。根據(jù)實際應用的情況,還要充分考慮傳動比的變化來保證運行的平穩(wěn)性,以及一對齒輪在非工作齒面上所留出的齒側(cè)間隙的大小和比例。這些都需要達到很高的精良度,才能確保齒輪傳動整體結(jié)構(gòu)的精良和工作質(zhì)量、工作效率的提升。
2.2齒輪傳動機構(gòu)的裝配要求
首先要保證齒輪孔和軸之間不能出現(xiàn)歪斜、或者偏心的情況,孔和軸之間的配合字安裝時必須做到精密無比,還要避免出現(xiàn)端末緊貼軸肩這一類誤差;中心距和齒側(cè)隙要準確,因為如果側(cè)隙過大或過小都會對整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良影響,如果側(cè)隙太小,齒輪傳動在受熱膨脹時,齒輪會被咬住或者卡死等現(xiàn)象,這樣齒輪傳動不能靈活工作,就會對齒面造成嚴重損壞。反之如果側(cè)隙太大,容易產(chǎn)生振動或是強力的沖擊。
另外,還要特別注意,相嚙合的一對齒輪之間的接觸面積要測算和安置準確,接觸部位要妥當。根據(jù)需要,如果齒輪要進行高速傳動,裝配后應做相應的平衡試驗。保證齒輪在高速運轉(zhuǎn)的時候,保持規(guī)定范圍內(nèi)的穩(wěn)定度。在裝配過程中,一定要避免滑動齒輪的阻滯或是齒輪互相啃住的現(xiàn)象,那樣整個齒輪傳動系統(tǒng)就無法正常運轉(zhuǎn)。齒輪傳動在進行機構(gòu)變換時,齒輪定位的規(guī)范值要確定好,保持準確性。精度要求較高的齒輪傳動機構(gòu),在安裝后都需要進行檢查,卻確保軸上齒輪的位置和咬合沒有障礙,進一步提高齒輪傳動的精確度。
3.齒輪傳動機構(gòu)的維修
齒輪傳動過程中,在載荷的作用下,會發(fā)生折斷和損壞的狀況,也不可避免地會出現(xiàn)齒面被磨損的情況。這時候就會影響到輪齒的正常工作能力。由于齒輪傳動的應用情況和條件、工作范圍的差異,導致故障出現(xiàn)的原因也有所不同。常見的問題主要是輪齒的磨損。其中包括折斷、齒面磨損等現(xiàn)象,有時還會產(chǎn)生齒面塑性變形等情況。如果齒輪出現(xiàn)斷裂,或者是磨程度很嚴重損時,就要及時換新。新的齒輪一般最好采用熱處理方式降低降低齒根彎曲應力,在材料的選擇和模數(shù)、齒寬的規(guī)格上,都要盡量做到降低表面摩擦,增加表面光滑度。
一般情況下,小齒輪與大齒輪咬合,都是小齒輪磨損的速度比較快,這時應及時更換小齒輪,這樣可以有效避免大齒輪再受到更加嚴重的磨損。在更換的時候,增大模數(shù),要提高小齒輪面的硬度,保持表面光滑,增加的強度,盡量降低表面粗糙度。在有條件的情況下,盡量采用閉式齒輪傳動結(jié)構(gòu),這樣會達到更好的維修效果。
當出現(xiàn)齒面膠合現(xiàn)象時,大齒輪和小齒輪都要及時更換,除了提高齒面硬度,降低表面粗糙度外,要積極改善條件,使用的油,黏度要大、并且要求具有很強的抗膠合性能。對于低速運轉(zhuǎn)的齒輪,在模數(shù)相對比較大的時候,如果發(fā)生個別齒輪斷裂,不需要換下來,對其進行修復即可,可運用鑲齒的方法。
一般情況下,錐齒輪的輪齒和墊圈,經(jīng)常會受到磨損,產(chǎn)生側(cè)隙變大的現(xiàn)象。在調(diào)整時,采用沿軸向移動兩個錐齒輪的方法以減小側(cè)隙。然后,再選擇適當厚度的墊圈將兩齒輪的位置固定好。如果齒輪的輪緣發(fā)生裂斷,可以進行補焊。同時要注意保證齒距和齒形不能因為焊接而變形,對齒輪傳動要求不太高的情況下,適合采用此種方法。用螺釘與夾板固定,將拉緊板加熱后套在靠近裂縫穿上的銷釘上,等到拉緊板的溫度降下來,拉緊輪緣,最后要在斷裂處加固一下。圓錐齒輪也經(jīng)常出現(xiàn)齒輪和調(diào)整墊的損壞現(xiàn)象,導致側(cè)隙增大,調(diào)整方法與錐齒輪的調(diào)整方法一致。不同類型的齒輪在維修中要根據(jù)具體情況,采用不同的修復方法,調(diào)整維修方式,對齒輪傳動機構(gòu)進行維護和保養(yǎng),從而保持機械的整體性能。
4.結(jié)語
齒輪傳動作為機械中傳遞運動、傳遞動力的最主要形式,影響著機械的整體性能,因此,分析齒輪傳動機構(gòu)裝調(diào)和維修過程中應注意的問題,具有重要的實際意義。在齒輪出現(xiàn)損壞的時候,要根據(jù)不同類型齒輪的損壞的差異,采取有針對性的、有效的維修方法,及時進行更換或者修復,科學的,合理的維護和保養(yǎng)可以延長齒輪傳動的使用壽命,確保機器性能的優(yōu)良度,也為機械的正常運轉(zhuǎn)和生產(chǎn)提供有力的保障。對齒輪傳動機構(gòu)進行研究和分析,為以后設計齒輪傳動結(jié)構(gòu)提供理論的設計指導,也為安全、高效生產(chǎn)和帶來經(jīng)濟效益提供基礎條件。
【參考文獻】
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論文關鍵詞:鉆機,電控,網(wǎng)電
一、概述:
勝利油田是我國東部重要的石油工業(yè)基地,是全國第二大油田。目前,勝利石油管理局共有陸上鉆機166臺,其中電動鉆機37臺,混合驅(qū)動鉆機25臺,其余104臺鉆機為機械鉆機,占鉆機總量的63%。
油田電網(wǎng)目前分220kV、110kV、35kV、10kV和6kV等五個電壓等級,油田鉆機采用網(wǎng)上電力主要涉及6kV線路。目前油田電網(wǎng)6kV線路有979條,其中電力管理總公司284條,采油廠695條。在所有6KV線路中,運行負荷低于1200kW的有478條,也就是說這些6kV線路有能力為鉆機用網(wǎng)電提供1300kW的供電負荷,占6KV線路總數(shù)的48.8%。
二、網(wǎng)電鉆機改造方案:
1、目前油田鉆井柴油機驅(qū)動現(xiàn)狀:
現(xiàn)在我國各油田使用的鉆機大部分采用2-3臺PZ12V190柴油機并車驅(qū)動。柴油機結(jié)構(gòu)復雜、故障率高、無自保功能,需要24小時值班。大修過的柴油機可靠性差,油耗高、噪音大,跑、冒、滴、漏和環(huán)境污染嚴重。
2、網(wǎng)電驅(qū)動的優(yōu)點
通過對機械鉆機進行網(wǎng)電驅(qū)動改造,可以大大提高鉆機工作的可靠性、先進性和經(jīng)濟性,降低鉆井成本和工人的勞動強度,降低噪音、減少污染。同時油田電網(wǎng)發(fā)展迅速,電網(wǎng)容量和密度可以較好的滿足鉆井的需求。因此將柴油機驅(qū)動改為網(wǎng)電驅(qū)動,實現(xiàn)綠色環(huán)保鉆井已成為今后發(fā)展的必然趨勢。
3、根據(jù)油田實際情況,制定ZJ30L機械鉆機改造方案:
(1)基本結(jié)構(gòu)是,利用原有的井架、底座、絞車、轉(zhuǎn)盤、并車箱等機械傳動系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、泥漿泵及泥漿凈化系統(tǒng)等。采用網(wǎng)電供電系統(tǒng)帶動鉆機工作的方式為:取消一臺原有柴油機,增加與柴油機功率相匹配的交流電機,加裝10(6)kV/600(400)V的干式變壓器、高低壓開關、諧波抑制和功率補償裝置、軟啟動、液力偶合器等設備,電動機通過可調(diào)速液力減速偶合器與原有的并車裝置直接連接,其余部分基本不變。如果現(xiàn)場不滿足網(wǎng)電條件,則可以恢復到使用原來的柴油機。
在網(wǎng)電鉆機改造后,因為電網(wǎng)供電的可靠性不能達到100%,為保障鉆井生產(chǎn)的安全,網(wǎng)電改造時,將保留一臺備用柴油機提供應急動力。
(2)改造方案電氣連接示意圖
三、網(wǎng)電鉆機改造后使用情況:
勝利油田第一臺ZJ30L機械鉆機改造后首先在東辛采油廠的營1-斜70井進行了施工,這口井設計井深2134米,2007年4月22日開始鉆進,2007年6月8日8:00完鉆。隨后該網(wǎng)電鉆機又進行了辛34-斜62井的施工作業(yè),整個鉆井施工運行期間,現(xiàn)場噪音小,設備運行平穩(wěn)、可靠,沒有出現(xiàn)任何異常。
四、結(jié)束語:
1、勝利油田鉆井系統(tǒng)目前各型陸上鉆機都是以柴油機作為原動力。柴油在燃燒過程中會產(chǎn)生大量的碳煙微粒和氮氧化合物等氣體污染物,對環(huán)境造成污染;柴油機在運轉(zhuǎn)過程中還會產(chǎn)生高分貝的噪聲污染,影響周邊人群的生活。實施網(wǎng)電鉆機改造,直接從電網(wǎng)獲得動力,提高了能源的利用率,降低了鉆井過程中的噪聲污染,實現(xiàn)了大氣污染物的零排放,使“綠色鉆井”變?yōu)楝F(xiàn)實。
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政策法規(guī)
(6)國家發(fā)展改革委辦公廳、工業(yè)和信息化部辦公廳下發(fā)“關于開展2013年產(chǎn)業(yè)振興和技術改造專項有關工作的通知” 無
(6)國家發(fā)展改革委公告《國家重點節(jié)能技術推廣日錄(第五批)》 無
(7)國家發(fā)展改革委、財政部、水利部“關于水資源費征收標準有關問題的通知” 無
(8)財政部、工業(yè)和信息化部“關于請組織申報2013年工業(yè)企業(yè)能源管理中心建設示范項目財政補助資金的通知” 無
(8)國家發(fā)改委辦公廳“關于推薦當前國家鼓勵發(fā)展的環(huán)保設備(產(chǎn)品)的通知” 無
特別報道
(9)“2012年中國造紙工業(yè)10項要聞”評述——兩則要聞:造紙裝備業(yè)高端化的起步 胡楠
(12)“2012年中國造紙工業(yè)10項要聞”評述 無
(16)《中國造紙》2012年度“華泰集團杯”優(yōu)秀論文評選結(jié)果揭曉 無
(17)《中國造紙》2012年度“華泰集團杯”優(yōu)秀論文 無
(18)《中國造紙》2012年度“華泰集團杯”優(yōu)秀論文部分獲獎作者專訪 無
行業(yè)熱點 焦點論壇
(24)中國造紙工業(yè)發(fā)展歷程回顧和展望 林昭遠 陳奇志
分析/預測
(28)2012年我國廢紙和新聞紙外貿(mào)情況簡析 郭萌
(30)2012年我國木片進出口分析 郭萌
管理與營銷
(32)中國企業(yè)如何縮短與世界500強公司的差距 無
(34)雙品牌戰(zhàn)略 無
企業(yè)報道
(35)pmp集團在中國再添新業(yè)績 無
行業(yè)縱橫
(36)2013年河南將對新建工業(yè)項目實施排污權有償使用 無
(36)云南省規(guī)模以上消費品工業(yè)穩(wěn)步發(fā)展 無
(36)2012年河南省淘汰140.3萬t造紙落后產(chǎn)能 無
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(38)2012年11—12月及全年我國造紙行業(yè)主要產(chǎn)品產(chǎn)量 無
(39)中國對原產(chǎn)于美國等三國的漿粕進行反傾銷立案調(diào)查 無
(39)二氧化碳排放將納入環(huán)保稅征收范圍 無
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市場動念
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(48)我國2012年11—12月及全年廢紙進口情況 無
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(51)近期國內(nèi)市場紙張價格(2013年2月份) 無
新產(chǎn)品 新技術
(52)新的研究將推動熱成像技術在制漿造紙工業(yè)中的應用 狄宏偉
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環(huán)球紙業(yè)
(55)首套美卓advantage ntt紋理衛(wèi)生紙機將在墨西哥fabrica de papel san francisco公司投入運行 無
(55)安德里茨向瑞典vaxjo energi供應生物質(zhì)鍋爐 翁成波
(56)2014年中國將成為世界上最大的闊葉木片進口國 翁成波
(56)加拿大天柏公司可持續(xù)發(fā)展報告 狄宏偉
(57)美卓向芬蘭savon voima公司提供以生物質(zhì)為燃料的熱力生產(chǎn)設備 無
 
p; (57)德國奔馬公司收購芬蘭沃赫托造紙技術有限公司的項目業(yè)務 無
(58)俄羅斯ilim集團的涂布紙機計劃于2013年第二季度投產(chǎn) 狄宏偉
(58)美卓向瑞典vimmerby energi&miljo公司提供生物質(zhì)能源生產(chǎn)設備 無
(59)美卓箱紙板生產(chǎn)線在澳大利亞amcor公司正式投產(chǎn) 無
(59)2013年日本紙與紙板市場需求預測 王英斌
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(60)upm給芬蘭在校兒童捐贈1500份唐老鴨特別版漫畫書 呂衛(wèi)軍
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(61)納爾科連續(xù)3年被評為造紙行業(yè)首選供應商 無
(62)針葉木漿價格已降至2010年以來最低點 呂衛(wèi)軍
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(65)中國造紙協(xié)會、中國財貿(mào)輕紡煙草工會關于表彰全國造紙行業(yè)節(jié)能減排達標競賽優(yōu)勝企業(yè)、優(yōu)勝班組的決定 無
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(71)’2013(第十屆)中國造紙化學品開發(fā)應用國際技術交流會將在杭州召開 無
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(72)《造紙信息》將深度報道“2012年中國造紙工業(yè)10項要聞”敬請關注 無
(72)《中國造紙》2012年度“華泰集團杯”優(yōu)秀論文評選結(jié)果揭曉 無
期刊題錄
(73)國內(nèi)造紙期刊題錄(摘錄) 無
關鍵詞:電動物流汽車;電機;現(xiàn)狀與趨勢
中圖分類號:F253.9 文獻標識碼:A
Abstract: With the development of China's express delivery business blowout, a rapid growth in the number of logistics vehicles. In the context of energy constraints, environmental pollution, our government put the development of electric vehicles as a logistics solution to energy and environmental problems and realize the sustainable development of one of the major initiatives, the auto production enterprises will also electric car logistics as an important strategic direction grab the commanding heights of the auto industry in the future, the key components of the motor for electric vehicle logistics is currently using more ac asynchronous motor, permanent magnet synchronous motor and switched reluctance motor, the motor has advantages and disadvantages of each. From the angle of technological development, permanent magnetic motor will be a development trend. At the same time, from the point of automotive electrical installation convenience, etc, will be electric logistics hub motor car driving mode of the ideal.
Key words: electric automobile logistics; the motor; current situation and trend
動物流汽車是新能源汽車中發(fā)展較快的一個類型。新能源汽車用的驅(qū)動電機要滿足頻繁啟/停、加減速,爬坡或低速時能提供較大轉(zhuǎn)矩,在高速行駛時提供小轉(zhuǎn)矩高轉(zhuǎn)速,而且變速范圍要寬。由于新能源汽車車載能源為動力電池,容量有限,為獲得最大的行駛里程,大多數(shù)車輛都采用了能量回饋技術,即在汽車制動時,通過控制器將車輪損耗的動能反饋到電池中,并使電機處于發(fā)電狀態(tài),將發(fā)出的電輸送到電池中[1]。因此,電動汽車的驅(qū)動機不能單純的稱為電動機,而應稱為電機。
科技部要求新能源汽車技術研發(fā)將重點圍繞電機驅(qū)動與電力電子、動力電池與電池管理等6個技術方向展開??己酥笜藶殡姍C控制器峰值功率密度≥17kW/L,最高效率≥98.5%,匹配電機額定功率20kW至60kW,功能安全滿足ISO26262標準ASCIL C級的要求,設計壽命達到15年或40萬公里;裝車應用≥10 000套[2]。
1 電動物流汽車對電機的要求
與工業(yè)生產(chǎn)機械、家用電器等的電機相比,電動物流汽車用驅(qū)動電機的工作比較特殊:
(1)電機工況復雜:電動汽車經(jīng)常啟停、加減速、上下坡等,電機的輸出轉(zhuǎn)矩和功率變化頻繁。
(2)電機在沖擊、振動的環(huán)境下工作:電動汽車的顛簸和振動都會傳遞給電機,此外,電機還要承受汽車在緊急制動、急轉(zhuǎn)彎、急加速時的慣性力。
(3)車載電源能量有限:電動汽車的電源能源是有限的,當能量用盡時,需要停止運行,進行充電或添加燃料來恢復其消耗的能量。
(4)電機本身也是負載:電機及其控制器本身的質(zhì)量也是車輛質(zhì)量的一部分。
與工業(yè)用電機相比,針對電動物流汽車的驅(qū)動特點所設計的電機有著特殊的性能要求:
(1)電動物流汽車驅(qū)動電機要滿足頻繁的啟停、加減速、轉(zhuǎn)矩控制的動態(tài)性能要求較高,電機要有自動調(diào)速功能,能減輕使用者的操作強度,提高駕駛的舒適性,并且控制響應能達到與燃油車油門踏板同樣的要求。
(2)在允許范圍內(nèi)盡量采用高電壓,可減小電機和逆變器及其它裝備的尺寸。
(3)為了減少整車的重量,通常取消多級變速器,這就要求在低速或爬坡時,電機可以提供較高的轉(zhuǎn)矩,通常來說要能夠承受4~5倍的過載。
(4)調(diào)速范圍要寬,還需要在整個調(diào)速范圍內(nèi)保持較高的運行效率。
(5)電機設計時盡量設計為高額定轉(zhuǎn)速,同時盡量采用鋁合金外殼,各種控制器裝備的質(zhì)量和冷卻系統(tǒng)的質(zhì)量等也要求盡可能小,有利于減少電動汽車的重量。
(6)電動汽車應具有最優(yōu)化的能量利用,具有制動能量回收功能,再生制動回收的能量一般要達到總能量的10%~20%。
(7)電機工作環(huán)境較差,要求電機要有很好的可靠性、耐高低溫和耐潮性好、噪聲低運行,同時還要保證電機的制造成本低。
(8)為保證安全,需要安裝高壓保護設備。
(9)結(jié)構(gòu)要簡單以便于維修,價格還要低廉。
2 電動物流汽車常用電機類型
直流電機、交流異步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機是電動物流汽車常用的動電機。直流電機應用最早,這種電機的特點是控制性能好、成本低,但其重量過大、效率低、電刷和滑環(huán)的存在增加維護成本,尤其是電刷的磨損會帶來安全隱患。
電動物流汽車對車用電機的要求不斷提出新的要求,隨著電控、機械制造和材料等技術的進步,交流異步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機的性能將更為優(yōu)越,是目前應用較為廣泛的電動物流汽車用電機。電動物流汽車常用電機的性能和優(yōu)缺點比較及應用車型如表1、表2所示。
3 電動物流汽車用電機發(fā)展趨勢
3.1 永磁同步電機
由于永磁同步電機效率高、轉(zhuǎn)矩密度高、高效區(qū)寬、調(diào)速范圍寬、重量輕等優(yōu)點,電機永磁化是未來電機的發(fā)展趨勢之一[4]。
3.2 輪轂電機
輪轂電機技術又稱為車輪內(nèi)裝式電機技術,是一種將電機、傳動系統(tǒng)和制動系統(tǒng)融為一體的輪轂裝置技術。輪轂電機可采用永磁無刷、直流無刷、開關磁阻等電機類型。由于電機處于車輪輪轂內(nèi),受體積限制,要求電機為扁形結(jié)構(gòu),即電機短而粗。
輪轂電機具有:更方便的底盤布置,更靈活的供電系統(tǒng),更好的汽車底盤主動控制性能,最優(yōu)的驅(qū)動力分配等技術優(yōu)點。
由于采用了電動輪驅(qū)動的形式,沒有了機械傳動系,使車廂的空間更大,底盤布置更靈活,底盤通用性增強。同時,汽車的電源供電系統(tǒng)無論是采用燃料電池、超級電容或者蓄電池,或者是它們的組合,都不受限制,原來的機械硬連接動力傳動形式也變?yōu)殡娎|進行供電的軟連接形式。
輪轂電機的控制響應快、精度高,并且每個驅(qū)動輪由各自的控制器控制,可以實現(xiàn)最理想的控制效果。輪轂電機也有比如密封和起步電流/扭矩間的平衡關系,以及轉(zhuǎn)向時驅(qū)動輪的差速問等題,但從電機驅(qū)動技術的特點和發(fā)展趨勢來看,輪轂電機將是電動物流汽車最理想的驅(qū)動方式。
4 結(jié)束語
2015年,我國快遞業(yè)務總量達到211億件,同比增長54%,相比去年提高8%。隨著整個快遞業(yè)務量的爆發(fā),物流車輛的增長數(shù)量也得到了快速增長。在能源制約、環(huán)境污染等大背景下,我國政府把發(fā)展電動物流汽車作為解決能源及環(huán)境問題、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重大舉措之一,各汽車生產(chǎn)企業(yè)也將電動物流汽車作為搶占未來汽車產(chǎn)業(yè)制高點的重要戰(zhàn)略方向[5]。在政府與企業(yè)的共同努力下,我國電動物流汽車近幾年展現(xiàn)出良好的發(fā)展勢頭。電機作為電動物流汽車上的關鍵零部件,其技術、產(chǎn)品品質(zhì)等還要提升,行業(yè)標準還不完善,整個行業(yè)還處于起步階段,關鍵技術方面還落后于發(fā)達國家。因此,加快新一代電機等技術研發(fā),已成為我國“十三五”規(guī)劃的重點突破方向。
參考文獻:
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關鍵詞:10kV開關站間隔;故障;原因;技術措施
電力線路桿線下地,是城市線路改造的趨勢。作為線路運行重要環(huán)節(jié)‘開關站’,越來越受到人們的重視,形同人的心臟,以此為中心將電力輸送到千家萬戶。間隔一旦出現(xiàn)故障,那將影響大片居民用電。因此,間隔的安全可靠運行至關重要?;诖?,應用多樣化技術去改良開關站的可靠運行是確保電力系統(tǒng)高效運轉(zhuǎn)的有效對策,而積極分析運行故障是切入點。本文將對此展開詳細論述。
1 開關站運行故障原因分析
1.1 開關站間隔的絕緣故障
筆者對開關站放電擊穿事故原因進行剖析,常見放電部位有以下兩處:一是導電部位和絕緣支撐件之間放電,二是母線和絕緣套之間發(fā)生放電,如支柱瓷絕緣子的閃絡、開關柜導體對地的閃絡等。分析可見主要是因為元器件的絕緣間隙不夠或者是絕緣強度達不到要求,當然也不排除設備電壓加載過大超出設定限值。
1.2 開關站間隔發(fā)熱故障
間隔在正常運轉(zhuǎn)時也會產(chǎn)熱,一旦出現(xiàn)間隔故障,熱量不斷升高,沒有及時發(fā)現(xiàn)加以制止,那就可能出現(xiàn)跳閘甚至火災現(xiàn)象。筆者對發(fā)熱故障原因進行收集總結(jié),發(fā)現(xiàn)可以分為接頭發(fā)熱、渦流發(fā)熱和導體發(fā)熱。發(fā)熱原因多種多樣,當然發(fā)熱根源也是五花八門。像生產(chǎn)廠家為壓縮成本,降低導線橫截面積以及采用不合格的銅排都是引起導體發(fā)熱的重要原因。又如設備的安裝與調(diào)試不符合規(guī)范甚至漏裝、漏檢都可能使接頭未擰緊或接觸面過小引起接頭發(fā)熱。再者設備的設計不規(guī)范以及超負荷運行也是渦流發(fā)熱的元兇。找到了發(fā)熱根源,那就為解決發(fā)熱問題找到了突破口。
1.3 開關站間隔機械傳動操作機構(gòu)故障
開關站運行二、三十年是常有的事,這對間隔機械性能要求比較高。筆者所在區(qū)域開關站運行最長的也不過二十年,但僅僅這些年就出現(xiàn)不少問題。像桿件變形斷裂、傳動銷子斷裂、手車接觸點不對稱以及鐵板厚度不達標等情況也偶有發(fā)生。日常巡視不到位甚至會發(fā)生間隔相間短路,單相接地等事故。另外,開關站間隔日常操作中出現(xiàn)拒分、拒合現(xiàn)象,以及調(diào)試階段也頻頻出現(xiàn)分合閘速度及時間合格性缺乏的問題,引起中置柜的機構(gòu)彈跳幅度明顯的強于固定柜,如果檢修人員不及時修復,會嚴重干擾運維人員對設備停電與否的判斷。
2 開關柜間隔運行質(zhì)量的提升
2.1 技術角度分析
間隔一旦出現(xiàn)上述故障,作為筆者所從事的運維工作就必須采取停電搶修措施。在沒有廠方人員提供技術支持的情況下可做如下一般應急措施。
2.1.1 間隔絕緣性故障的發(fā)生,一般情況下代表部件的損壞,更換零部件是常見的措施。
2.1.2 間隔發(fā)熱故障,常見的像隔離刀閘觸頭發(fā)熱,一旦確定是滿負荷甚至超負荷運行時,應及時對負荷轉(zhuǎn)移,并用紅外測溫儀實時監(jiān)控溫度變化情況。但如果隔離刀閘是處于正常負荷下運行的,首先采取的措施是對觸頭的外部構(gòu)造進行檢查,看其是否有燒傷以及氧化問題存在,一旦有就用汽油對動靜觸頭的氧化物進行清理,切忌使用砂紙對其摩擦,完成觸頭的氧化物的清潔工作以后,可適當涂凡士林,起到養(yǎng)護的作用。我們知道一個常識,一旦出現(xiàn)長時間加熱或金屬面氧化,都可能影響接觸面的導電性。因此,在對觸頭做檢修保養(yǎng)后,我們還要檢查其咬合度。方法就是用厚度為0.05mm的塞尺作為測量工具,如果發(fā)現(xiàn)刀閘存在接觸不良的情況,可以借助調(diào)整壓緊彈簧壓緊梁的方式去解決間隔內(nèi)刀閘觸頭接觸不良問題。
2.1.3 間隔機械傳動操作機構(gòu)故障,針對先前論述的不能分閘或者合閘問題,對于年久失修的設備,首先應用除銹劑把各個傳動構(gòu)件的油垢清理干凈,繼而將優(yōu)質(zhì)的油(變壓器油)涂擦到各個傳動構(gòu)件上,確保多次手動分合操作都能正常實現(xiàn)。再如,面對間隔電機不運轉(zhuǎn)這一故障現(xiàn)象,可以采取檢查儲能回路,以及查看儲能電機性能,更換故障構(gòu)建等處理措施,當然這都需要廠家的配合。
2.2 管理角度分析
現(xiàn)在的開關站間隔部件、組裝、運行、維護等分工越來越細,給管理帶來了不小難度。像部件由不同廠方生產(chǎn)、組裝又由集成公司負責,運行、維護由用戶或者供電公司負責。往往運行維護單位碰到稍大故障又無法獨立解決,需要不同單位的協(xié)同處理。筆者查閱部分資料,發(fā)現(xiàn)從管理角度分析故障處理的相關論文較少。因此,有必要具體詳述。
2.2.1 制定應急預案,間隔一旦出現(xiàn)故障直接影響到相應10kV出線用戶,預案以減少停電用戶時間,盡快排除故障為出發(fā)點。首先,切斷故障點上一級電源,防止事故的進一步擴大;其次,將停電負荷導入手拉式電源中。本地區(qū)調(diào)度中心組織相關運檢部門、應急搶修班制定倒電源步驟,對相應線路聯(lián)絡開關、開關站母線柜等操作,實現(xiàn)停電負荷安全轉(zhuǎn)移;再者,聯(lián)系廠方協(xié)助排除故障。開關柜出現(xiàn)故障有部分是不可逆的,即使試送電成功也可能影響整個故障間隔今后的正常運行。此時聯(lián)系廠方目的是維修甚至更換設備并分析故障原因。
2.2.2 加強巡視,排除隱患:開關站內(nèi)巡視相信很多單位在做,但僅僅是打開門,觀察下指示信號燈正常與否,內(nèi)部隱患是無法察覺到的。這就需要運維部門制定計劃,采用紅外測溫儀進行定期檢查。為了切實執(zhí)行,我們可以制作一張表格,分別列出關鍵部位及相應測溫情況。運維部門留檔,作為處理隱患依據(jù)。
2.2.3 積極做好現(xiàn)場勘查、現(xiàn)場交底工作:很多地區(qū)還有一批10年前投運的開關柜,手拉式開關柜年久失修再加上設備質(zhì)量參差不齊,真正到了線路設備檢修時就有可能拉不出來。像這種情況,作為運檢部門現(xiàn)場勘查是很重要的,針對開關柜的操作一方面查找最近一次檢修記錄,詢問設備主人設備運行狀況。如果存在故障問題及時排除;另一方面設備在檢修前是在運行狀態(tài),很難確定設備是否有異常。此時我們應當及時向上級部門報告,萬一檢修當天設備故障無法檢修,應提前制定斷開上級電源的預案并采取相應措施安撫停電用戶,對整個開關柜進行全面檢修。
2.2.4 把好質(zhì)量驗收關:如今開關柜種類繁多,特別是城區(qū)商住樓不斷拔地而起,對應開關站也不斷興建。開發(fā)商為了減少成本,對于開關柜的質(zhì)量把關普遍不到位,這就需要我們運維人員在驗收移交時擦亮眼睛。需要調(diào)試與試驗的環(huán)節(jié)必須嚴格執(zhí)行,出現(xiàn)狀況及時解決,要不然移交后麻煩問題都要留給自己。
3 結(jié)束語
越碓蕉嗟牡緦Ω訟呦碌兀帶來許多的開關站的投入運行。由于種種原因,開關站在筆者所在的新興城市不斷出現(xiàn)故障,相信其他城市也有類似狀況發(fā)生。本文就是對間隔運行中常見的故障進行歸納,有針對性地提出了技術及管理方案,較全面分析當下運行維護開關站重點要求。
參考文獻
[1]崔志文.局放測試儀在變電站10kV開關柜運維中的應用[J].山東工業(yè)技術,2014,20:206-207.