波導系統(tǒng)自動空氣干燥機常見故障維修

陳信在,徐 展,郭代國

(91411部隊,遼寧 大連 116041)

饋線系統(tǒng)是船舶雷達、通信設備的重要組成部分，主要擔負發(fā)射信號和接收信號的傳輸與分配任務。波導作為大功率微波信號的主要傳輸饋線，其功率容限、特性阻抗、電場分布等關鍵參數受波導本身和內部環(huán)境的影響很大。為了使波導內部一直處于干燥的環(huán)境，防止波導因進水、進潮氣、冷凝水、銹蝕等引起微波信號無法正常發(fā)射和接收，導致設備性能下降或無法工作，通常需要使用自動空氣干燥機對波導進行干燥處理。干燥機通過對波導吹入干燥的空氣，使其內腔一直保持干燥狀態(tài)，以滿足設備運行要求。干燥機采用空氣壓縮、汽水分離、空氣干燥、自動控制、綜合控制等多項技術，具有結構原理復雜、控制方式多樣、可靠性偏低、維修難度偏大等特點。

1 基本工作原理

自動空氣干燥機通常以無油潤滑空氣壓縮機為氣源，以周期工作的方式從環(huán)境中吸入空氣，經過機內干燥系統(tǒng)吸附分離出水分，變成露點為零下幾十度的干燥空氣，然后以所需壓力充入波導系統(tǒng)。自動空氣干燥機基本工作原理示意圖見圖1。

系統(tǒng)供電后，交流接觸器(KM)吸合，空氣壓縮機開始工作。空氣壓縮機將過濾后的空氣進行壓縮加壓，變成含水量較高的熱空氣送至冷凝管，將經冷卻后變成處于水汽飽和狀態(tài)的壓縮空氣送至分水濾汽裝置進行汽水分離，水分被排除。汽水分離后的壓縮空氣經電磁閥進入干燥筒1，氣體中所含的剩余水分被干燥筒中的分子篩所吸附[1]。從干燥筒出來的干燥氣體分為2部分，一小部分干燥氣體送入處于減壓再生狀態(tài)的干燥筒2，對干燥筒中的分子篩進行回洗，使減壓的分子篩進一步再生，并最終作為廢氣從干燥筒下部的電磁閥排氣口排出；大部分干燥氣體經過單向閥后被送至有壓力控制器控制的儲氣罐中，壓力控制器通過設定上下限壓力預置值可實現設備的自動充氣功能。儲氣罐中的氣體經過調壓閥調壓和濕度指示器后，經過輸出接口送至波導系統(tǒng)中的帶充氣嘴的波導，進入波導系統(tǒng)。

圖1 自動空氣干燥機基本工作原理示意圖

設備工作過程中，2個干燥筒及配套設備輪換工作，當一個處于吸水干燥狀態(tài)，另一個則處于減壓回洗再生狀態(tài),2個干燥筒的工作狀態(tài)由定時轉換器控制進行切換[2]。壓力控制器利用內部的上限壓力開關和下限壓力開關控制整個氣路系統(tǒng)的工作狀態(tài)，壓力到達上限時干燥機氣路系統(tǒng)停止工作，壓力到達下限時氣路系統(tǒng)恢復工作。氣路系統(tǒng)利用壓力表顯示關鍵部位的氣體壓力，利用濕度指示器顯示輸出氣體的干濕狀態(tài)。

干燥機的電路系統(tǒng)主要負責設備的供電、工作狀態(tài)控制、系統(tǒng)保護、冷空氣加熱和設備散熱等功能。定時轉換器通過控制電磁閥來控制2個干燥筒的輪流工作；往復延時繼電器(KS)用于控制整機的連續(xù)工作時間和停機時間，確保充氣機處于間歇性的周期工作狀態(tài)；為了防止空氣壓縮機(M1)斷相或過熱損壞，系統(tǒng)使用了熱繼電器(FA)進行斷相和過熱保護，并使用軸流風機(C1)對壓縮機進行散熱；冬季，當環(huán)境溫度低于0 ℃時，可使用加熱裝置(E1)加熱空氣以防止汽水通路堵塞，加熱系統(tǒng)具備熱保護開關(ST)；電源系統(tǒng)負責各相應部位的供電與用電保護；狀態(tài)顯示系統(tǒng)用于顯示設備的各個工作狀態(tài)。

2 氣路系統(tǒng)常見故障的分析與排除

2.1 壓力異常故障

1)筒前壓力不足。筒前壓力不足主要分為2種情況，一種是2個干燥筒工作時筒前壓力均不足，另一種是1個干燥筒工作時筒前壓力不足。

2個干燥筒工作時筒前壓力均不足的原因主要有：筒前管路接頭嚴重漏氣，導致壓力下降；分水濾汽裝置(汽水分離器)排水口漏氣，導致壓力下降；空氣壓縮機過濾網堵塞，導致壓縮機吸氣量不足；空氣壓縮機安全閥損壞漏氣，導致壓縮機無法將空氣壓縮至規(guī)定壓力[3]；空氣壓縮機損壞；壓力控制器設置不當或故障等。1個干燥筒工作時壓力不足的原因主要有：相關部分管路漏氣；滑座內滑塞卡死，導致壓力不足；電磁閥失靈，引起系統(tǒng)漏氣導致壓力降低。

如果2個干燥筒工作時筒前壓力均不足，可首先檢查筒前管路接頭是否漏氣，如果漏氣則進行緊固和密封；如果未漏氣，則檢查分水濾汽裝置排水口是否漏氣，如果排水口漏氣，則旋轉分水濾汽裝置的排水口去除異物并清潔排水口，以使自動排水口良好復位，維護清潔無效則更換分水濾汽裝置；如果分水濾汽裝置工作正常，則檢查壓縮機安全閥是否損壞漏氣，如果漏氣則更換安全閥；如果安全閥正常，則檢查空氣壓縮機濾網是否堵塞，如果濾網堵塞則視情清理或更換濾網；如果濾網正常，則檢查壓力控制器的設置及工作是否正常，如果壓力控制器異常，則進行調整或更換；如果以上均正常，則更換空氣壓縮機。

如果1個干燥筒工作時筒前壓力不足，可首先檢查相關部分管路是否漏氣，如有漏氣則進行緊固和密封；如果管路未漏氣，則打開滑座檢查滑座內滑塞是否卡死，如果滑塞卡死則清潔滑塞，確?；瑒恿己?；如果以上均正常，則檢查電磁閥是否正常，如果電磁閥運行不正常，則進行適當的清洗；如果清洗無效，則更換電磁閥。

2)輸出壓力不足。輸出壓力不足的原因主要有：筒前壓力不足，導致輸出壓力不足或周期性壓力不足；單向閥之后的相關氣路接頭有漏氣；調壓閥調節(jié)不當或故障；波導饋線系統(tǒng)漏氣或干燥機至波導的連接管路漏氣。

對于該故障，首先應檢查筒前壓力或周期性壓力是否不足，如果是，可參照上述“1)筒前壓力不足”的方法進行維修。如果筒前壓力正常，可調節(jié)調壓閥看能否調至正常，如果調節(jié)無效則更換調壓閥；如果可以調節(jié)但無法調至正常值，可檢查干燥機至波導的連接管路是否漏氣，如有漏氣則進行緊固、密封和修理；如無漏氣則檢查干燥機單向閥后的相關氣路是否漏氣，如有漏氣，則進行緊固和密封；如無漏氣，則檢查波導饋線系統(tǒng)的密封情況。

2.2 氣量異常故障

1)無輸出氣量。無輸出氣量的原因主要有：分水濾汽裝置自動排水口未復位，導致嚴重漏氣；分水濾汽裝置損壞；相關管路嚴重漏氣。根據故障發(fā)生的頻率，可首先檢查分水濾汽裝置的自動排水口是否復位，如果排水口未復位，則旋轉分水濾汽裝置的排水口，視情清潔并去除異物，以使自動排水口復位；如果仍無法復位，則需更換分水濾汽裝置；如果分水濾汽裝置工作正常，則檢查相關管路的漏氣情況。

2)輸出氣量減少。輸出氣量減少的原因主要有：分水濾汽裝置自動排水口未完全復位，被微小異物卡住；相關管路有漏氣。維修時，可檢查分水濾汽裝置的排水口是否完全復位，如未完全復位，則清潔分水濾汽裝置，去除自動排水口附近的異物，使其正常復位；如果分水濾汽裝置的排水口已完全復位，則檢查相關管路的漏氣情況。

2.3 運轉異常故障

1)空氣壓縮機運轉時聲音不正常。該故障的原因主要有：空氣壓縮機固定不牢或其它相關機件松動；壓縮機進氣口堵塞；壓縮機工作電壓不正常；壓縮機損壞，三相繞組不平衡或機械故障。

設備關機斷電，首先檢查空氣壓縮機是否固定牢固、相關機件有否松動及脫落，如果壓縮機固定不牢或相關機件松動、脫落，則緊固壓縮機或緊固重裝相關機件；如果壓縮機及相關機件均安裝固定良好，則檢查壓縮機的進氣濾網是否過臟、堵塞，進氣接頭是否堵塞，如有堵塞則進行清理，并視情更換濾網；如無堵塞，則開機檢查壓縮機工作的U、V、W三相電源(380 V)是否正常、三相是否平衡，如果電源不正常，則檢修電源故障；如果電源正常，則更換空氣壓縮機。

2)安全閥放氣。安全閥放氣的原因主要有：單向閥堵塞；電磁閥未打開；干燥筒堵塞；安全閥故障，在低氣壓狀態(tài)下泄氣。

維修前，可首先檢查筒前壓力是否過低，如果筒前壓力過低，則為安全閥故障，更換安全閥；如果筒前壓力正?；蚱?，則觀察2個干燥筒切換工作的情況。

當僅有1個干燥筒工作時安全閥放氣，則檢查相應的電磁閥是否正常打開，如果電磁閥正常打開，則為該干燥筒堵塞，需進行檢查和清理；如果電磁閥未正常打開，則檢查相應的干燥筒指示燈是否正常亮，如果燈正常亮，則為電磁閥故障；如果干燥筒指示燈不亮，則為定時轉換器故障。

當2個干燥筒工作時安全閥均放氣，則檢查干燥筒指示燈，如果干燥筒指示燈均異常，則為定時轉換器故障；如果干燥筒指示燈均正常，則為單向閥堵塞，視情清理或更換。

3)壓縮機頻繁啟動。原因主要有：波導饋線系統(tǒng)密封不良；壓力控制器設置不當；儲氣罐之后的氣路有輕微漏氣。維修時，可首先拆下干燥機輸出管路，堵塞輸出接口后啟動干燥機，如果壓縮機不再頻繁啟動，則波導饋線系統(tǒng)密封不良，需進行波導氣密性檢查；如果壓縮機仍頻繁啟動，則檢查儲氣罐之后的氣路有無輕微漏氣，如有輕微漏氣，則進行緊固和密封；如無輕微漏氣，則適當調節(jié)壓力控制器的壓力控制值設定。

4)濕度指示異常，硅膠呈白色或紅色。原因主要有：濕度指示器污染、臟污；電磁閥故障，再生氣路不通；滑塞節(jié)流氣孔堵塞，再生氣路不通；筒前氣路壓力低；干燥筒內分子篩老化。

可首先檢查濕度指示器有無污染、臟污，如有則查明污染原因并進行清理，視情更換變色硅膠；如無污染，則檢查干燥筒的筒前壓力是否不足，如果筒前壓力不足，按“2.1中1)筒前壓力不足”的方法進行維修；如果筒前壓力正常，則檢查滑塞節(jié)流氣孔是否堵塞，如果氣孔堵塞，則清洗疏通節(jié)流氣孔；如果氣孔未堵塞，則應為電磁閥失靈，導致再生氣路不通，可視情修理或更換電磁閥；如果以上均正常，則可能是干燥筒內的分子篩老化，需更換分子篩或將原分子篩進行活化。

3 電路系統(tǒng)常見故障的分析與排除

1)空氣壓縮機不啟動。壓縮機不啟動的原因主要有：壓縮機過熱保護；壓縮機故障；電源電壓異?；蛉毕啵唤涣鹘佑|器(KM)故障；時間繼電器(KS)故障；壓力控制器(KP)故障。

對于該故障，可檢查壓縮機不啟動故障發(fā)生在剛開機時還是發(fā)生在長時間開機后。如果壓縮機不啟動故障發(fā)生在剛開機時，可首先檢查散熱風扇(C1)工作是否正常，如果C1工作正常，則壓縮機故障；如果C1工作不正常，則檢查KM是否正常吸合。如果KM正常吸合，則熱繼電器(FA)故障；如果KM不吸合，則檢查KM的380 V線圈電壓是否正常，如果線圈電壓正常，則KM故障；如果線圈電壓不正常，則檢查KS是否正常吸合。如果KS正常吸合，則KP故障；如果KS不能正常吸合，則KS故障。

如果故障發(fā)生在長時間開機后，常為壓縮機發(fā)生了過熱保護，可首先檢查壓縮機是否過熱(注意防止燙傷)；如果壓縮機過熱，則檢查C1是否工作正常，如C1工作不正常，則更換風扇；如C1工作正常，則壓縮機故障，視情檢修或更換。

2)無法開機。無法開機的原因主要有：輸入的三相380 V/50 Hz電源異常；電源保險絲損壞或接觸不良；電源開關(S1)故障。

維修時，可首先檢查電源保險絲F1、F2、F3是否正常，是否有接觸不良，如果電源保險絲未斷且裝接良好，則拔下干燥機電源插頭，測量三相380 V/50 Hz電源輸入是否正常，如果電源異常，則檢修輸入電源；如果電源正常，則打開S1，如果電源指示燈(H1)正常亮，則說明壓縮機控制電路故障，按“3中1)空氣壓縮機不啟動”故障的維修方法維修即可；如果電源指示燈不亮且壓縮機不啟動，則S1故障，視情維修或更換即可；如果電源保險絲斷，則更換電源保險絲；如果屢燒電源保險絲，則檢查KM、KS、變壓器(T1)、定時轉換器等負載是否有短路或絕緣異常情況，排除負載異常故障。

3)干燥筒不切換。干燥筒不切換的原因主要有：T1故障，輸出電壓異常；定時轉換器故障，輸出控制電壓異常；電磁閥(YV1或YV2)故障，未正常切換。維修時，可首先觀察干燥筒1和干燥筒2的切換與指示燈(H1、H2)的切換是否一致，如果僅為指示燈切換而干燥筒未切換，則對應未切換的YV1或YV2故障；如果干燥筒和指示燈均不切換，則可觀察2個干燥筒的H1、H2是否均不亮，如果指示燈均不亮，則檢查T1的220 V輸出電壓是否正常，如果輸出電壓正常，則定時控制器故障；如果輸出電壓不正常，則定時轉換器故障；如果有一只指示燈亮但不切換，則為定時轉換器故障。

4 結束語

空氣干燥機是船舶信息設備波導饋線系統(tǒng)的重要組成和支持設備，氣路系統(tǒng)和電路系統(tǒng)是常發(fā)生故障的系統(tǒng)。由于該設備系統(tǒng)復雜、綜合性較強、復合故障多，電路系統(tǒng)和氣路系統(tǒng)常相互作用、相互控制、相互影響，導致設備的故障具有復合性和交叉性，在檢測和維修時需要進行系統(tǒng)的分析、綜合的檢測和靈活的各類故障診斷。