荣昭强
(庆铃汽车股份有限公司,重庆 400052)
美国GRACO 气动输送设备,在汽车行业的涂装车间主要用于输漆系统、输胶系统、打蜡和涂黑输送系统。该气动输送系统设备从结构上分为四阀结构和两阀结构。现对该系统设备的定期检查、日常维护、故障处理、运行管理情况进行梳理和总结,为使用、运行维护好GRACO 气动输送设备打下基础,减少设备故障,提升设备使用率。
GRACO 气动输送设备主要用于输送满足工艺要求的一定压力、平稳的流体介质,如油漆、密封胶、PVC、防锈蜡和涂黑漆等。不同GRACO 型号的泵使用参数不一样,输送设备的几种性能曲线关系主要包括输送流体的压力、输送流体流量、压缩空气消耗量、压缩空气压力。在其他两个参数不变情况下,输送流体压力越大则流量越小,空气消耗量越大则流量越大、空气压力越高则流体输出压力越大。空气马达泵的工作原理是将压缩空气的静压能转变成介质的静压能,同时利用马达活塞与泵活塞面积比提高介质压力。
(1)隔膜泵裂纹。2016 年未出现隔膜泵裂纹,2017 年出现2例,2018 年出现5 例,分析主要原因:①由于隔膜泵腔室采用塑料,长期使用慢慢老化;②隔膜泵的输出端连有输出管道,使其单边受力,造成隔膜泵长期受到倾覆力矩的作用;③隔膜泵内部长期受到活塞压力作用。由以上分析可知,其预防措施只能是加强隔膜泵的整体强度和改善隔膜泵腔室的材料两方面着手,一方面改进结构,取消原来上下两组螺栓联结,通过加工自制螺钉将隔膜泵整体联为一体,加强强度,增强其牢固性;另一方面更换腔体材料,增强材料的强度和韧劲。
(2)泵喉部泄漏。2016 年未出现泵喉部泄漏泵的裂纹,2017 年出现1 例,2018 年出现4 例,新喉部密封使用周期在3 年左右。但是通过拧紧喉部螺母,喉部密封可以继续使用,只要喉部密封损坏不是很严重,不会对活塞杆产生影响,但当喉部密封泄漏严重时应更换喉部密封,防止拉伤活塞杆,同时保证输出压力的稳定。
(3)泵的活塞杆拉伤。2018 年第3 季度定期检查,出现1 次泵的活塞杆拉伤,分析其拉伤原因,从当时故障记录可知是由于泵的喉部密封损伤引起。通过自制、更换活塞杆后,加强了对喉部密封的监控检查,通过及时更换喉部密封,目前泵的活塞杆拉伤情况得到很好控制。
(4)稳压罐压力波动大。稳压罐压力波动大的出现很有规律,一般出现在每年的第三、四季度。通过分析可知,稳压罐的气体在夏天温度偏高,压力增高,在秋季温度下降氮气体积变小,压力降低。于是出现稳压罐压力周期波动大,因此氮气应定期补加或排放,时间一般半年1 次,在每年的12 月和6 月比较适宜。
(5)蛇皮软管的磨损。2017 年和2018 年各出现1 次,分析原因是蛇皮软管磨损后采用橡胶皮进行包裹。由于泵运行有振动,导致包裹橡胶皮的钢丝磨损掉落,橡胶皮未再包裹引起。因此在日常工作中要加强对蛇皮软管外包裹的橡胶皮检查,防止橡胶皮脱落,磨损蛇皮管。
GRACO 气动输送系统系统设备使用3 年内所发生的主要故障共有30 多次,其中,空气马达故障发生22 次;泵体故障发生10 次;隔膜泵故障发生5 次。可见,空气马达出现故障频率最高,空气马达的结构是3 种设备中最为复杂的,它包括各种密封件、换向阀、活塞等。特别是若换向阀故障,将直接导致马达与泵体不能正常工作,将直接导致流体不能输送。表1 是各设备的部件损坏归纳、统计及分析。
表1 各设备的部件损坏归纳、统计及分析
3.2.1 空气马达
空气马达的密封圈、换向阀的限位杆、活塞杆的锁紧螺母损坏次数最多。
(1)密封圈损坏原因。①长期使用自然磨损;②设备出现故障后,在拆装设备时对密封圈的损坏。因此对密封圈的保护主要是在设备维修时,将人为因素降到最低。
(2)换向阀限位杆损坏原因。①长期使用后活塞杆下端的锁紧螺母松动,使上端换向不准确撞击行程限位杆;②活塞杆上端的锁紧螺母松动,导致换向阀换向不准确撞击行程限位杆;③换向装置本身由于杂物或润滑不良,导致换向阀换向不准确撞击行程限位杆。
(3)活塞杆的锁紧螺母损坏原因。①长期使用导致锁紧螺母的卡片损坏;②上端换向阀换向不准确,导致下端锁紧螺母受力过大所致。对于限位杆与锁紧螺母损坏的预防主要是点检时一发现异响,就要注意观察及时解决,防止设备部件损坏。
3.2.2 泵体
泵体故障主要是喉部泄漏与活塞杆的磨损。首先分析喉部泄漏,由于喉部密封采用聚四氟乙烯材料,因此长期受活塞杆的摩擦就易磨损,造成密封不严泄漏。其次分析活塞杆的磨损,主要是因喉部密封损坏后对活塞杆的磨损,再就是由于活塞杆偏心后对活塞杆的磨损。对泵体故障的预防主要是及时更换损坏后的喉部密封,防止磨损活塞杆。
3.2.3 隔膜泵
隔膜泵故障主要是壳体裂缝和单向阀密封不严。壳体裂缝已经在隔膜泵的定期检查分析。其次分析隔膜泵的单向阀密封不严故障:①所输送介质中的杂物使阀关闭不严;②单向阀被异物损伤,导致关闭不严。对以上两种情况均应拆开检查,如单向阀球损坏就予以更换,如有异物应清除,尤其是硬物,防止损坏单向阀。
(1)在每次定期检查维护后,做好对检查维护情况的分析,将一些周期性发生的故障、清洁和润滑问题,纳入定期工作处理,减少设备故障。
(2)对经常发生的故障应进行分析,应通过预防维修、结构改进等降低设备故障率和停机率。
(3)合理进行备件储备。随着使用时间加长,设备部件自然损坏将会越来越多,为保证设备正常运转,做好各易损部件备件储备工作,尽快恢复设备,降低停机时间。
(4)根据设备特点,自制一些专用工具、量具,在维修故障中可以方便快速修复设备,减少设备停机时间。