花嘉豪

（上海動車段設備車間，上海 201812）

0 引言

隨著客運鐵路的大幅提速，高鐵將成為未來鐵路客運發(fā)展趨勢。動車組轉向架是線上運行安全的靈魂，其中，齒輪箱是轉向架最主要的傳動機構，是保證列車運行安全、平穩(wěn)、舒適的關鍵部件，因此必須實時監(jiān)控齒輪箱內(nèi)部的磨損情況。在低級修中不會對齒輪箱進行分解檢修，一般通過油液檢測數(shù)據(jù)判斷齒輪箱可能存在的故障，從而達到對齒輪箱實時監(jiān)控的目的。上海動車段2014年成立油液監(jiān)控中心，對所有動車組齒輪箱油進行實時監(jiān)控測量。其中，黏度指標用來表征液體的流動阻力，是潤滑油油液的理化指標，表征其稠度或者流動阻力，流動阻力大的油液自然具有較高的黏度值。在用油分析實驗室及潤滑油生產(chǎn)商將油液的運動黏度作為最關鍵的監(jiān)控指標之一，用以掌握油液的潤滑狀態(tài)或者對生產(chǎn)中的新油進行質量監(jiān)控。通過油液運動黏度的測量結果和變化可直接知道其老化程度、乳化狀態(tài)、污染狀態(tài)、燃油稀釋及混油污染等，從而推斷齒輪箱的密封度和磨損度。

隨著化驗任務越來越重，設備故障自然也越來越多。因此必須對常見故障總結分析，為今后工作中遇到類似故障能快速解決處理，提高生產(chǎn)效率。

1 黏度計工作原理

運動黏度分析儀原理：油液在重力作用下，流經(jīng)黏度管特定區(qū)域所需的時間與運動黏度成正比。簡單來說就是用移液槍將待檢油樣取出后，滴入黏度管內(nèi)，油樣受到重力的作用順著黏度管向下流，利用管邊上下2個傳感器測量油樣通過這段路徑的時間差Δt，用公式（1）計算出該油樣黏度值。

式中V— 運動黏度，m2/s

k—— 黏度管常數(shù)

Δt——流過傳感器對應路徑所用時間，s

其中，Δt=t1-t2，t1，t2為黏度計所要測量的數(shù)據(jù)。設備外觀如圖1所示。

2 典型故障分析及處理方法

2.1 案例1

圖1 SPECTROVISC 300黏度計

（1）故障分析。2015年5月25日，某化驗員使用1號黏度管測量虹橋動車所3607車數(shù)據(jù)時，對應1號紅色指示燈（invalid）閃爍，儀器報錯，自動跳入沖洗狀態(tài)。經(jīng)過多次重新沖洗后該黏度管仍無法正常進行再次測量，紅色指示燈（故障報錯燈）依然閃爍。分析可能由于油樣過臟，造成黏度管阻塞，仔細觀察后發(fā)現(xiàn)黏度管內(nèi)有雜物阻塞導致黏度管無法進入正常運行狀態(tài)。

（2）故障處理。仔細查看黏度管內(nèi)阻塞物大小和位置，用針筒向黏度管內(nèi)注入異丙醇試劑后，兩邊用防水物將黏度管堵住（圖2）放入超聲波儀器內(nèi)超聲振蕩（20～30）min后取出（圖3），用Φ0.2 mm長鋼絲插入黏度管將阻塞物捅出（圖4），用無水酒精沖洗黏度管去除殘留臟物，黏度管維修完成，設備恢復正常運行。如果阻塞物數(shù)量較多較大時則無法修理只能申請報廢。

2.2 案例2

（1）故障分析。2015年9月6日，某化驗員測量虹橋動車所3645車數(shù)據(jù)時，設備1號黏度管突然跳紅燈（invalid），直接進入沖洗狀態(tài)，重復測量后依然如此。仔細查看黏度管無阻塞，網(wǎng)絡聯(lián)接正常。咨詢廠家后得知，可能是傳感器未及時觸發(fā)信號導致設備跳紅燈報錯。原因是恒溫浴池內(nèi)硅油使用周期太長，導致變質且顏色過深阻礙傳感器信號觸發(fā)與接收，需更換硅油或重新調(diào)節(jié)提高傳感器靈敏度。更換硅油并調(diào)節(jié)傳感器靈敏度，重新開機后，設備恢復正常運行。

（2）故障處理。根據(jù)化驗要求不同，油浴溫度經(jīng)常變化，浴池內(nèi)硅油會隨著時間推移顏色逐漸變黑傳熱能力變差，還會影響傳感器觸發(fā)的靈敏度。且硅油內(nèi)雜質含量也會隨著使用時間加長而增多，容易造成傳感器損壞報廢。根據(jù)目前化驗室實際工況和廠家建議，一般5～6個月必須對浴池內(nèi)硅油進行更換，確保其溫度穩(wěn)定傳導和傳感器正常工作。

圖2 用防水物將黏度管堵住

圖3 放入超聲波儀器內(nèi)超聲振蕩

圖4 用長鋼絲插入黏度管將阻塞物捅出

更換恒溫浴池內(nèi)硅油實踐總結：由于各方面環(huán)境條件限制，研究出一套比較適合目前化驗室實際情況的更換方法：首先，取一根直徑2 cm長約2 m的皮管一頭伸入浴池底部，另一頭先用抽真空橡皮鼓吸出管內(nèi)部分空氣，使內(nèi)壓強降低，然后馬上放入廢液回收桶內(nèi)，由于內(nèi)外壓強差作用，將浴池內(nèi)硅油放出直至排凈，用無紡布將池壁和池底部擦拭干凈后，重新倒入新硅油至刻度線，更換完成。

調(diào)節(jié)提高傳感器靈敏度實踐總結：打開右側面板，8個控制器各對應4根黏度管上下8個傳感器。綠色燈亮，橙色燈滅為傳感器處于正常狀態(tài)，其余情況都必須重新調(diào)節(jié)靈敏度。如圖5所示。當傳感器故障時，對應的橙色燈常亮。此時，逆時針轉動橙色（Sensitivity adjustment）靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕至橙色燈（Detection indicator）與綠色燈（Light stability indicator）全部變亮。然后順時針轉動，首先是綠燈熄滅，然后是橙燈熄滅，繼續(xù)緩慢順時針轉動，直至綠燈再次亮起。之后，繼續(xù)順時針轉動半圈，調(diào)節(jié)結束。橙色燈滅，綠色燈常亮，傳感器故障處理完畢，設備恢復正常運轉。狀態(tài)指示燈與調(diào)節(jié)旋鈕如圖6所示。

2.3 案例3

2015年7月30 日，測量3527車黏度時發(fā)現(xiàn)所測量的黏度數(shù)據(jù)無法寫入本地文本。仔細檢查發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡聯(lián)接正常，本地服務器網(wǎng)絡聯(lián)接也正常，找不到故障發(fā)生原因。在無意間發(fā)現(xiàn)另一化驗員正在另一臺計算機上通過服務器打開了該文本，將其關閉后，數(shù)據(jù)可正常寫入。由此判斷，在化驗工作進行中服務器內(nèi)任何一臺計算機打開著數(shù)據(jù)寫入的Excel文件都會造成數(shù)據(jù)無法寫入的情況。為了不影響數(shù)據(jù)正常寫入，任何人不能私自打開服務器上任何文件。

圖5 傳感器靈敏度調(diào)節(jié)器

圖6 狀態(tài)指示燈與調(diào)節(jié)旋鈕

2.4 案例4

2015年7月2 日，2016年 1月 12日，2016年3月11日設備曾發(fā)生漏油現(xiàn)象，通風廚內(nèi)多處油跡、設備消音器滴油、管路滲油。咨詢廠家人員后，得知可能因為廢氣排氣口處消音器失靈且管路接頭松動造成。黏度管抽真空時，無法將廢液和氣體隔離，導致廢液和氣體從消音器處一并排出，廢液四濺。更換新的消音器，并緊固每根軟管與接頭的連接，修理后設備無漏油現(xiàn)象。

3 減少故障發(fā)生的合理化措施

3.1 預防黏度管阻塞

（1）每天開機前，打開空壓機排污閥排除壓縮氣體內(nèi)污水。預防黏度管沖洗過程中抽真空時，壓縮氣體內(nèi)污水進入黏度管中，油樣加帶水分造成測量不精準，甚至導致黏度管阻塞?？諌簷C排污閥位置見圖7。

（2）每次使用完黏度計后蓋上黏度管防塵蓋，防止空氣中灰塵進入黏度管內(nèi)導致黏度管阻塞。見圖8。

（3）由于油樣中多少會有鐵屑等雜質，但一般都沉淀在底部。在做油液黏度測量時盡量取上層油，雜質含量較少不易造成黏度管阻塞。

（4）勤更換移液槍頭，避免長時間使用舊槍頭。

圖7 空壓機排污閥

（5）由于先前化驗時使用有粉塵橡膠手套已經(jīng)造成多次黏度管阻塞報廢案例，建議選用無粉塵橡膠手套避免手套上的纖維進入黏度管內(nèi)導致黏度管阻塞。

（6）清洗溶劑推薦使用分析純級別，不能使用強腐蝕性溶劑作為清洗溶劑。每次做樣前檢查清洗溶劑液位，如果液位太低，應及時補充新溶液，一旦沒有試劑沖洗，一段時間后黏度管容易阻塞。

圖8 蓋上黏度管防塵蓋

3.2 預防數(shù)據(jù)未寫入網(wǎng)盤

（1）每天測量黏度前，檢查網(wǎng)絡連接是否正常后再進行化驗工作，避免測量數(shù)據(jù)未寫入網(wǎng)盤內(nèi)造成不必要的重復工作。

（2）設備工作時，禁止打開網(wǎng)盤上該寫入文件，因為該文件打開狀態(tài)時無法寫入化驗數(shù)據(jù)的。

（3）每次軟件更新或者重新安裝時，必須重新編寫寫入路徑。

3.3 預防傳感器失靈

（1）定期更換硅油。根據(jù)現(xiàn)階段生產(chǎn)任務與黏度計使用情況，建議5～6個月必須更換硅油，以免硅油顏色變深后傳感器無法透過硅油檢測到信號。硅油使用過長硅油內(nèi)雜質含量過多也會對傳感器造成損傷。

（2）定期調(diào)節(jié)傳感器靈敏度到適合位置，保證其不會因為硅油顏色變深而失靈。

3.4 預防設備漏油措施

（1）定期檢查所有管路連接，包括氣體管路，溶劑管路，防止管路漏油。圖9所示為內(nèi)部管路連接。

（2）定期更換消音器，在抽真空時消音器會受到試劑和廢液沖擊，使用一定時間后會失效并漏油。

圖9 設備內(nèi)部管路連接

4 結束語

現(xiàn)化驗室所有設備只有一套無備用，一旦發(fā)生故障停工導致檢驗生產(chǎn)線癱瘓。一名合格的化驗員遇到突發(fā)故障，應能準確地判斷故障類型、分析故障原因、并能正確將其盡快處理，讓設備即時恢復工作，不影響化驗任務。