新型設(shè)備故障分析及排查思路

劉鑫 吳德慶 劉驕

摘 要：交流電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，變頻器控制實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤的精確調(diào)速，達(dá)到鉆井作業(yè)的目的。在正常工作時(shí)，由司鉆在司鉆臺(tái)通過調(diào)速手輪發(fā)出給定命令，通過變頻器控制，精確調(diào)節(jié)輸出電流至交流電機(jī)，電機(jī)連接轉(zhuǎn)盤聯(lián)動(dòng)箱從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤。許多故障情況下不僅僅是電氣控制故障，也不是單純的機(jī)械原因，而是兩種因素共同存在所引發(fā)的故障，所以維修人員不能單一從電氣或者機(jī)械角度去排查。

關(guān)鍵詞：電氣故障 機(jī)械故障 排查思路

中圖分類號(hào)：D631.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）02（a）-0204-01

隨著鉆井設(shè)備的更新?lián)Q代，電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)已經(jīng)開始逐步取代原始的機(jī)械鉆機(jī)。但是即使是完全電氣化的設(shè)備也離不開機(jī)械元素的支持，鉆井隊(duì)的設(shè)備維護(hù)人員，對于新型設(shè)備的故障處理也不應(yīng)該單純的從一種思路出發(fā)，多方面考慮，掌握設(shè)備原理，結(jié)合電氣和機(jī)械專業(yè)知識(shí)，才能在設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)快速排查故障，這也是未來井隊(duì)設(shè)備維護(hù)人員的發(fā)展需要。

1 故障現(xiàn)象

某鉆井隊(duì)人員反映，在打鉆過程中，轉(zhuǎn)盤出現(xiàn)手輪給定與實(shí)際儀表顯示不，符，變頻器頻繁報(bào)故障代碼F082，手輪有時(shí)回零時(shí)轉(zhuǎn)盤仍然有輕微的轉(zhuǎn)動(dòng)，手輪有時(shí)給定時(shí)，轉(zhuǎn)盤沒有反應(yīng)。

2 故障排查思路及過程

（1）首先排查外部線路是否有松動(dòng)，接觸不好的現(xiàn)象，經(jīng)過現(xiàn)場排查所有線路接頭無松動(dòng)，由此可知不是因?yàn)橥饩€的松動(dòng)或接觸不良產(chǎn)生的故障。

（2）打開司鉆房的防爆電控箱，發(fā)現(xiàn)司鉆臺(tái)PLC的ET200分站上AI模塊接收手輪信號(hào)的2和3端子的指示燈間歇性的閃爍，由圖紙可知該點(diǎn)的輸入電壓為直流電壓0～24 V，在關(guān)閉轉(zhuǎn)盤風(fēng)機(jī)的前提下，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速手輪發(fā)現(xiàn)手輪在0位時(shí)電壓為 2.4 V，這說明旋轉(zhuǎn)到零位時(shí)并不是系統(tǒng)識(shí)別的真實(shí)零位，導(dǎo)致鉆臺(tái)上的手輪零位捕捉信號(hào)沒有辦法傳遞到主站，導(dǎo)致故障的產(chǎn)生。這種現(xiàn)象一般有兩種可能：一種是由于PLC系統(tǒng)受到干擾所致；另外一種可能性就是控制轉(zhuǎn)速的手輪出了問題。我們把手輪拆下來檢查，發(fā)現(xiàn)由于固定手輪與電位計(jì)的螺絲松動(dòng)，導(dǎo)致手輪回零時(shí)電位計(jì)并沒有回零，而且電位計(jì)由于長時(shí)間使用，在接觸表面也積攢了一些灰塵，這些灰塵也會(huì)導(dǎo)致電位計(jì)在使用時(shí)出現(xiàn)接觸不好的情況，在緊固螺絲和用橡皮擦拭電位計(jì)表面后，之前的故障現(xiàn)象消失，但是出現(xiàn)了新的故障現(xiàn)象。

（3）在解決上述問題之后，轉(zhuǎn)盤可以開始旋轉(zhuǎn)，但是速度明顯比手輪給定的速度慢，當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速超過40 r/min時(shí)，轉(zhuǎn)盤會(huì)出現(xiàn)逐漸停止和突然停止的情況。針對這一情況，我們首先想到，是不是手輪又出了問題，經(jīng)過測量模塊上的端子，當(dāng)手輪在零位時(shí)，端子上的電壓為0，當(dāng)手輪旋轉(zhuǎn)至最大轉(zhuǎn)速時(shí)，觸點(diǎn)上的電壓為24 V，而且端子上的電壓可隨手輪的變化而產(chǎn)生相應(yīng)的變化，從而可以排除手輪的故障。其次我們想到是不是電機(jī)輸出有問題，經(jīng)過在變頻器PMU面板上輸入查看頻率的命令，證明問題不是出在電控系統(tǒng)上，最終我們把故障點(diǎn)鎖定在機(jī)械故障上。經(jīng)過和井隊(duì)大班的排查，發(fā)現(xiàn)問題出現(xiàn)在轉(zhuǎn)盤的變速箱檔位鎖定裝置上，由于變速箱檔鎖緊桿潤滑不好，導(dǎo)致檔位沒有掛緊，在轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)至高速時(shí)由于震動(dòng)產(chǎn)生了脫檔的現(xiàn)象，造成了之前的故障現(xiàn)象的發(fā)生。

3 常見機(jī)電故障排查思路

（1）要了解設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的原理，才能有清晰思路。設(shè)備修理人員在遇到故障時(shí)首先要對相關(guān)設(shè)備的基本原理有大概的了解，劃分出動(dòng)力端、控制端、輸出端、以及傳動(dòng)形式。

（2）復(fù)雜設(shè)備電氣故障的一般診斷順序?yàn)椋含F(xiàn)象分析—設(shè)備檢查—故障部位的確定—線路檢查—修理。

3.1 現(xiàn)象分析

在確定故障部位之前，對所有可疑部分都應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)分析。

3.2 設(shè)備檢查

根據(jù)現(xiàn)象分析中得到的初步結(jié)論，對設(shè)備進(jìn)行更詳細(xì)的檢查，特別是那些被認(rèn)為最有可能存在故障的區(qū)域。要注意這個(gè)階段應(yīng)盡量避免對設(shè)備進(jìn)行不必要的拆卸，應(yīng)防止引發(fā)連鎖故障。在不通電的情況下，對電氣設(shè)備進(jìn)行檢修。然后再在通電情況下，對電氣設(shè)備進(jìn)行檢修。對許多發(fā)生故障的電氣設(shè)備檢修時(shí)，不能立即通電，否則會(huì)人為擴(kuò)大故障范圍，燒毀更多的元器件，造成不必要的損失。

3.3 故障部位的確定

維修人員必須全面掌握系統(tǒng)的控制原理和結(jié)構(gòu)，才能準(zhǔn)確確定故障部位。

3.4 線路檢查和更換、修理

這兩步是密切相關(guān)的，首先找出有故障的組件或需更換的元件，然后進(jìn)行有效的修理。鉆井隊(duì)現(xiàn)場工作環(huán)境惡劣，極易對電氣設(shè)備造成積灰、泥土等污染。對污染較重的電氣設(shè)備，先對其按鈕、接線點(diǎn)、接觸點(diǎn)進(jìn)行清潔，檢查外部控制鍵是否失靈。許多故障都是由臟污及導(dǎo)電塵塊引起的，一經(jīng)清潔故障往往會(huì)排除。

4 結(jié)論

電氣設(shè)備出現(xiàn)的故障五花八門。任何一臺(tái)有故障的電氣設(shè)備檢修完，應(yīng)該把故障現(xiàn)象、原因、檢修經(jīng)過、技巧、心得記錄在專用筆記本上，學(xué)習(xí)掌握各種新型電氣設(shè)備機(jī)電理論知識(shí)、熟悉其工作原理、積累維修經(jīng)驗(yàn)，將自己的經(jīng)驗(yàn)上升為理論。在理論指導(dǎo)下，具體故障具體分析，才能準(zhǔn)確、迅速地排除故障。只有這樣才能把自己培養(yǎng)成為檢修設(shè)備故障的專家。

參考文獻(xiàn)

[1] 周貴祥.基于EPON+EoC的有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向改造設(shè)計(jì)[J].信息與電腦：理論版，2011（7）：111，113.

[2] 奚志勇，于金良.吳江廣電EPON+EOC雙向網(wǎng)絡(luò)改造實(shí)踐[J].中國有線電視，2010（11）：1259-1262.

[3] 周健.不同廠家EPON、EOC統(tǒng)一網(wǎng)管研究[J].信息通信，2011（2）：78-79.

[4] 李永忠，成勇，孟北方.湖南有線郴州公司EPON+基帶EOC雙向改造試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)[J].中國有線電視，2010（1）：36-41.