試析凍干機(jī)液壓系統(tǒng)故障對(duì)凍干產(chǎn)品的影響

王健 陳午

摘要：液壓系統(tǒng)是凍干的主要系統(tǒng)之一，主要控制板層的升降、中隔閥的開關(guān)。本文通過全面介紹液壓系統(tǒng)的組成和常見故障的現(xiàn)象、原因分析及其對(duì)制品的影響，幫助維修人員提前發(fā)現(xiàn)和解決液壓系統(tǒng)的故障，降低其故障對(duì)制品的影響。

關(guān)鍵詞：凍干機(jī)、液壓系統(tǒng)、凍干產(chǎn)品質(zhì)量

在凍干過程中，工作人員關(guān)注更多的是故障率高的真空和制冷系統(tǒng)，由于液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的頻率不高，容易被忽視，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)故障被放大，最終對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。

1.凍干機(jī)液壓系統(tǒng)的組成及在凍干控制過程中的作用

凍干機(jī)液壓系統(tǒng)由液壓站、油缸和管道連接而成。液壓站包括油箱、液壓泵、電機(jī)和集成塊，集成塊包括溢流閥、換向閥、流量調(diào)節(jié)器，減壓閥、平衡閥，壓力繼電器和壓力表等。按液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，則可分為：動(dòng)力單元、控制單元，輔助單元和執(zhí)行單元，具體組成詳見表1：

其中液壓缸由缸筒、活塞、活塞桿、端蓋、底蓋等密封件組成，利用液壓力使活塞桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)從而控制板層的升降和中隔閥的開關(guān)。

2.液壓系統(tǒng)常見故障及其對(duì)產(chǎn)品的影響

根據(jù)成都所凍干機(jī)的歷年FMEA記錄可知與液壓系統(tǒng)相關(guān)的故障有以下幾點(diǎn)：

1）板層升降速度過快

流量調(diào)節(jié)閥調(diào)整不合適導(dǎo)致板層上升或者下降運(yùn)行速度過快，可能使凍干機(jī)CIP時(shí)板層清洗不干凈從而導(dǎo)致交叉污染風(fēng)險(xiǎn)，此外在生產(chǎn)過程中有制品的情況下板層的平緩上下有助于減少制品的傾倒及飛瓶現(xiàn)象。

2）上下位置異常

a）平衡閥調(diào)節(jié)不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致大油缸到底信號(hào)異常，因?yàn)榇笥透椎降仔盘?hào)是由下壓壓力反饋，當(dāng)壓力不足時(shí)，信號(hào)燈無法正常切換，可能導(dǎo)致板層位置異?；螂姍C(jī)不停機(jī)過熱損壞及液壓油溫度過高粘稠度降低喪失性能。

b）油缸頂部的電磁感應(yīng)接近開關(guān)（我所使用為巴羅夫開關(guān)，下同）安裝位置不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致大油缸到頂信號(hào)無法正常切換，在自動(dòng)程序下電機(jī)無法停機(jī)，如若生產(chǎn)人員未及時(shí)發(fā)現(xiàn)極易導(dǎo)致電機(jī)過熱損壞及液壓油溫度過高粘稠度降低喪失性能。

3）電機(jī)頻繁啟動(dòng)

當(dāng)大油缸內(nèi)的活塞密封圈損壞，油缸內(nèi)的壓力出現(xiàn)泄漏時(shí)會(huì)導(dǎo)致活塞下滑繼而帶動(dòng)板層下滑，由于液壓系統(tǒng)具有保護(hù)功能，當(dāng)油缸下滑時(shí)，油缸頂部的電磁感應(yīng)接近開關(guān)檢測不到信號(hào)，液壓站電機(jī)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)執(zhí)行液壓缸上提動(dòng)作，所以板層下滑會(huì)伴隨著電機(jī)的頻繁啟動(dòng)。電機(jī)的頻繁啟動(dòng)容易導(dǎo)致電機(jī)損壞，電機(jī)損壞后板層會(huì)緩慢下滑直至最底層。當(dāng)凍干機(jī)里面有西林瓶半夾塞制品的時(shí)候，若發(fā)生此種故障而不采取措施極有可能導(dǎo)致板層下降將西林瓶半夾塞狀態(tài)壓縮至全夾塞狀態(tài)從而導(dǎo)致凍干制品中的水分無法低溫蒸發(fā)，導(dǎo)致制品報(bào)廢。

4）中隔閥開關(guān)異常

a）小油缸開關(guān)感應(yīng)器位置異常，因油缸內(nèi)部感應(yīng)磁環(huán)并非一個(gè)完整的環(huán)形（其上會(huì)有開口位），而小油缸活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)延圓心做不規(guī)律圓周運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致一定概率開關(guān)感應(yīng)器無法檢測到中隔閥開關(guān)狀態(tài)，測試系統(tǒng)會(huì)有報(bào)警，但并不影響凍干流程的進(jìn)行，此時(shí)僅需微調(diào)開關(guān)感應(yīng)器位置至正確感應(yīng)點(diǎn)即可。

b）生產(chǎn)活動(dòng)中中隔閥不能打開時(shí)，若是在抽真空階段則由于不能建立真空而導(dǎo)致產(chǎn)品直接報(bào)廢，小油缸控制中隔閥的開關(guān)，常見的故障就是中隔閥關(guān)閉不嚴(yán)，導(dǎo)致氮?dú)馐褂迷黾?，預(yù)抽真空時(shí)可能導(dǎo)致不能建立真空?？赡苡捎谥懈糸y活塞桿與前端蘑菇頭裝配位置不合理或活塞密封圈損壞導(dǎo)致活塞推力不足等原因出現(xiàn)中隔閥不能打開的情況。

5）漏液壓油

a）液壓缸缸蓋密封圈、控制單元密封件、液壓管、液壓管接口部分老化破損會(huì)導(dǎo)致液壓泵工作時(shí)在油壓的推動(dòng)下發(fā)生滲漏或爆管，如未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，液壓缸內(nèi)油位低于液壓泵吸入口會(huì)導(dǎo)致液壓泵空轉(zhuǎn)吸入大量空氣，因空氣的可被壓縮性若此時(shí)大油缸連動(dòng)板層在箱體高位，板層會(huì)快速下滑，最終板層間發(fā)生碰撞損壞板層或影響板層性能，若此時(shí)在生產(chǎn)中則會(huì)砸壞制品瓶導(dǎo)致整批產(chǎn)品報(bào)廢，而且大量碎玻璃也需要人工清理，影響下一批產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)度。

b）整個(gè)液壓循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)若因異物堵塞油路或安全閥相對(duì)正常閾值偏低會(huì)導(dǎo)致液壓泵在工作時(shí)安全閥開啟，大量液壓油泄露出來。

3.結(jié)果與討論

3.1結(jié)果

通過全面的分析我們可以得到液壓系統(tǒng)可能發(fā)生的故障，并可預(yù)測這些異常可導(dǎo)致的結(jié)果。

3.2如何避免：

根據(jù)成都所的凍干機(jī)維護(hù)保養(yǎng)SOP，針對(duì)液壓系統(tǒng)的維保有以下幾點(diǎn)：

1.日常檢查：主要是操作人員在每次開機(jī)前檢查油量、油溫、油質(zhì)以及泄露，液壓泵啟動(dòng)時(shí)注意壓力、噪聲、振動(dòng)等情況。出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象應(yīng)停機(jī)并通知維修人員

2.定期維保：

a）每半年進(jìn)行一次小保養(yǎng)主要解決日常檢查中發(fā)現(xiàn)而又未及時(shí)排除的異常及故障。檢查液壓裝置的各元件和部件，有隱患的元件需進(jìn)行更換。

b）每年進(jìn)行一次大保養(yǎng)主要詳細(xì)檢查動(dòng)力單元中的電機(jī)和油泵，更換整個(gè)系統(tǒng)中的密封元件，更換液壓油及大小油缸中的活塞環(huán)。

結(jié)語：

總的來說，設(shè)備運(yùn)行過程中往往會(huì)受到外界多方面因素的影響，所以會(huì)發(fā)生諸多故障的情況，這個(gè)時(shí)候我們需要對(duì)故障的根源加以判斷，并且利用有效的方式方法來加以解決。

參考文獻(xiàn)：

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