陳信在,徐 展,郭代國(guó)

(91411部隊(duì),遼寧 大連 116041)

饋線系統(tǒng)是船舶雷達(dá)、通信設(shè)備的重要組成部分，主要擔(dān)負(fù)發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)的傳輸與分配任務(wù)。波導(dǎo)作為大功率微波信號(hào)的主要傳輸饋線，其功率容限、特性阻抗、電場(chǎng)分布等關(guān)鍵參數(shù)受波導(dǎo)本身和內(nèi)部環(huán)境的影響很大。為了使波導(dǎo)內(nèi)部一直處于干燥的環(huán)境，防止波導(dǎo)因進(jìn)水、進(jìn)潮氣、冷凝水、銹蝕等引起微波信號(hào)無(wú)法正常發(fā)射和接收，導(dǎo)致設(shè)備性能下降或無(wú)法工作，通常需要使用自動(dòng)空氣干燥機(jī)對(duì)波導(dǎo)進(jìn)行干燥處理。干燥機(jī)通過(guò)對(duì)波導(dǎo)吹入干燥的空氣，使其內(nèi)腔一直保持干燥狀態(tài)，以滿足設(shè)備運(yùn)行要求。干燥機(jī)采用空氣壓縮、汽水分離、空氣干燥、自動(dòng)控制、綜合控制等多項(xiàng)技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)原理復(fù)雜、控制方式多樣、可靠性偏低、維修難度偏大等特點(diǎn)。

1 基本工作原理

自動(dòng)空氣干燥機(jī)通常以無(wú)油潤(rùn)滑空氣壓縮機(jī)為氣源，以周期工作的方式從環(huán)境中吸入空氣，經(jīng)過(guò)機(jī)內(nèi)干燥系統(tǒng)吸附分離出水分，變成露點(diǎn)為零下幾十度的干燥空氣，然后以所需壓力充入波導(dǎo)系統(tǒng)。自動(dòng)空氣干燥機(jī)基本工作原理示意圖見(jiàn)圖1。

系統(tǒng)供電后，交流接觸器(KM)吸合，空氣壓縮機(jī)開(kāi)始工作?？諝鈮嚎s機(jī)將過(guò)濾后的空氣進(jìn)行壓縮加壓，變成含水量較高的熱空氣送至冷凝管，將經(jīng)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(jìn)行汽水分離，水分被排除。汽水分離后的壓縮空氣經(jīng)電磁閥進(jìn)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(lái)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(duì)干燥筒中的分子篩進(jìn)行回洗，使減壓的分子篩進(jìn)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(jīng)過(guò)單向閥后被送至有壓力控制器控制的儲(chǔ)氣罐中，壓力控制器通過(guò)設(shè)定上下限壓力預(yù)置值可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)充氣功能。儲(chǔ)氣罐中的氣體經(jīng)過(guò)調(diào)壓閥調(diào)壓和濕度指示器后，經(jīng)過(guò)輸出接口送至波導(dǎo)系統(tǒng)中的帶充氣嘴的波導(dǎo)，進(jìn)入波導(dǎo)系統(tǒng)。

圖1 自動(dòng)空氣干燥機(jī)基本工作原理示意圖

設(shè)備工作過(guò)程中，2個(gè)干燥筒及配套設(shè)備輪換工作，當(dāng)一個(gè)處于吸水干燥狀態(tài)，另一個(gè)則處于減壓回洗再生狀態(tài),2個(gè)干燥筒的工作狀態(tài)由定時(shí)轉(zhuǎn)換器控制進(jìn)行切換[2]。壓力控制器利用內(nèi)部的上限壓力開(kāi)關(guān)和下限壓力開(kāi)關(guān)控制整個(gè)氣路系統(tǒng)的工作狀態(tài)，壓力到達(dá)上限時(shí)干燥機(jī)氣路系統(tǒng)停止工作，壓力到達(dá)下限時(shí)氣路系統(tǒng)恢復(fù)工作。氣路系統(tǒng)利用壓力表顯示關(guān)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(jī)的電路系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)設(shè)備的供電、工作狀態(tài)控制、系統(tǒng)保護(hù)、冷空氣加熱和設(shè)備散熱等功能。定時(shí)轉(zhuǎn)換器通過(guò)控制電磁閥來(lái)控制2個(gè)干燥筒的輪流工作；往復(fù)延時(shí)繼電器(KS)用于控制整機(jī)的連續(xù)工作時(shí)間和停機(jī)時(shí)間，確保充氣機(jī)處于間歇性的周期工作狀態(tài)；為了防止空氣壓縮機(jī)(M1)斷相或過(guò)熱損壞，系統(tǒng)使用了熱繼電器(FA)進(jìn)行斷相和過(guò)熱保護(hù)，并使用軸流風(fēng)機(jī)(C1)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行散熱；冬季，當(dāng)環(huán)境溫度低于0 ℃時(shí)，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(hù)開(kāi)關(guān)(ST)；電源系統(tǒng)負(fù)責(zé)各相應(yīng)部位的供電與用電保護(hù)；狀態(tài)顯示系統(tǒng)用于顯示設(shè)備的各個(gè)工作狀態(tài)。

2 氣路系統(tǒng)常見(jiàn)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(gè)干燥筒工作時(shí)筒前壓力均不足，另一種是1個(gè)干燥筒工作時(shí)筒前壓力不足。

2個(gè)干燥筒工作時(shí)筒前壓力均不足的原因主要有：筒前管路接頭嚴(yán)重漏氣，導(dǎo)致壓力下降；分水濾汽裝置(汽水分離器)排水口漏氣，導(dǎo)致壓力下降；空氣壓縮機(jī)過(guò)濾網(wǎng)堵塞，導(dǎo)致壓縮機(jī)吸氣量不足；空氣壓縮機(jī)安全閥損壞漏氣，導(dǎo)致壓縮機(jī)無(wú)法將空氣壓縮至規(guī)定壓力[3]；空氣壓縮機(jī)損壞；壓力控制器設(shè)置不當(dāng)或故障等。1個(gè)干燥筒工作時(shí)壓力不足的原因主要有：相關(guān)部分管路漏氣；滑座內(nèi)滑塞卡死，導(dǎo)致壓力不足；電磁閥失靈，引起系統(tǒng)漏氣導(dǎo)致壓力降低。

如果2個(gè)干燥筒工作時(shí)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(jìn)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(zhuǎn)分水濾汽裝置的排水口去除異物并清潔排水口，以使自動(dòng)排水口良好復(fù)位，維護(hù)清潔無(wú)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(jī)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(jī)濾網(wǎng)是否堵塞，如果濾網(wǎng)堵塞則視情清理或更換濾網(wǎng)；如果濾網(wǎng)正常，則檢查壓力控制器的設(shè)置及工作是否正常，如果壓力控制器異常，則進(jìn)行調(diào)整或更換；如果以上均正常，則更換空氣壓縮機(jī)。

如果1個(gè)干燥筒工作時(shí)筒前壓力不足，可首先檢查相關(guān)部分管路是否漏氣，如有漏氣則進(jìn)行緊固和密封；如果管路未漏氣，則打開(kāi)滑座檢查滑座內(nèi)滑塞是否卡死，如果滑塞卡死則清潔滑塞，確?；瑒?dòng)良好；如果以上均正常，則檢查電磁閥是否正常，如果電磁閥運(yùn)行不正常，則進(jìn)行適當(dāng)?shù)那逑矗蝗绻逑礋o(wú)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(dǎo)致輸出壓力不足或周期性壓力不足；單向閥之后的相關(guān)氣路接頭有漏氣；調(diào)壓閥調(diào)節(jié)不當(dāng)或故障；波導(dǎo)饋線系統(tǒng)漏氣或干燥機(jī)至波導(dǎo)的連接管路漏氣。

對(duì)于該故障，首先應(yīng)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(jìn)行維修。如果筒前壓力正常，可調(diào)節(jié)調(diào)壓閥看能否調(diào)至正常，如果調(diào)節(jié)無(wú)效則更換調(diào)壓閥；如果可以調(diào)節(jié)但無(wú)法調(diào)至正常值，可檢查干燥機(jī)至波導(dǎo)的連接管路是否漏氣，如有漏氣則進(jìn)行緊固、密封和修理；如無(wú)漏氣則檢查干燥機(jī)單向閥后的相關(guān)氣路是否漏氣，如有漏氣，則進(jìn)行緊固和密封；如無(wú)漏氣，則檢查波導(dǎo)饋線系統(tǒng)的密封情況。

2.2 氣量異常故障

1)無(wú)輸出氣量。無(wú)輸出氣量的原因主要有：分水濾汽裝置自動(dòng)排水口未復(fù)位，導(dǎo)致嚴(yán)重漏氣；分水濾汽裝置損壞；相關(guān)管路嚴(yán)重漏氣。根據(jù)故障發(fā)生的頻率，可首先檢查分水濾汽裝置的自動(dòng)排水口是否復(fù)位，如果排水口未復(fù)位，則旋轉(zhuǎn)分水濾汽裝置的排水口，視情清潔并去除異物，以使自動(dòng)排水口復(fù)位；如果仍無(wú)法復(fù)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(guān)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(dòng)排水口未完全復(fù)位，被微小異物卡?。幌嚓P(guān)管路有漏氣。維修時(shí)，可檢查分水濾汽裝置的排水口是否完全復(fù)位，如未完全復(fù)位，則清潔分水濾汽裝置，去除自動(dòng)排水口附近的異物，使其正常復(fù)位；如果分水濾汽裝置的排水口已完全復(fù)位，則檢查相關(guān)管路的漏氣情況。

2.3 運(yùn)轉(zhuǎn)異常故障

1)空氣壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)聲音不正常。該故障的原因主要有：空氣壓縮機(jī)固定不牢或其它相關(guān)機(jī)件松動(dòng)；壓縮機(jī)進(jìn)氣口堵塞；壓縮機(jī)工作電壓不正常；壓縮機(jī)損壞，三相繞組不平衡或機(jī)械故障。

設(shè)備關(guān)機(jī)斷電，首先檢查空氣壓縮機(jī)是否固定牢固、相關(guān)機(jī)件有否松動(dòng)及脫落，如果壓縮機(jī)固定不牢或相關(guān)機(jī)件松動(dòng)、脫落，則緊固壓縮機(jī)或緊固重裝相關(guān)機(jī)件；如果壓縮機(jī)及相關(guān)機(jī)件均安裝固定良好，則檢查壓縮機(jī)的進(jìn)氣濾網(wǎng)是否過(guò)臟、堵塞，進(jìn)氣接頭是否堵塞，如有堵塞則進(jìn)行清理，并視情更換濾網(wǎng)；如無(wú)堵塞，則開(kāi)機(jī)檢查壓縮機(jī)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(jī)。

2)安全閥放氣。安全閥放氣的原因主要有：?jiǎn)蜗蜷y堵塞；電磁閥未打開(kāi)；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(guò)低，如果筒前壓力過(guò)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(gè)干燥筒切換工作的情況。

當(dāng)僅有1個(gè)干燥筒工作時(shí)安全閥放氣，則檢查相應(yīng)的電磁閥是否正常打開(kāi)，如果電磁閥正常打開(kāi)，則為該干燥筒堵塞，需進(jìn)行檢查和清理；如果電磁閥未正常打開(kāi)，則檢查相應(yīng)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(shí)轉(zhuǎn)換器故障。

當(dāng)2個(gè)干燥筒工作時(shí)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(shí)轉(zhuǎn)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(jī)頻繁啟動(dòng)。原因主要有：波導(dǎo)饋線系統(tǒng)密封不良；壓力控制器設(shè)置不當(dāng)；儲(chǔ)氣罐之后的氣路有輕微漏氣。維修時(shí)，可首先拆下干燥機(jī)輸出管路，堵塞輸出接口后啟動(dòng)干燥機(jī)，如果壓縮機(jī)不再頻繁啟動(dòng)，則波導(dǎo)饋線系統(tǒng)密封不良，需進(jìn)行波導(dǎo)氣密性檢查；如果壓縮機(jī)仍頻繁啟動(dòng)，則檢查儲(chǔ)氣罐之后的氣路有無(wú)輕微漏氣，如有輕微漏氣，則進(jìn)行緊固和密封；如無(wú)輕微漏氣，則適當(dāng)調(diào)節(jié)壓力控制器的壓力控制值設(shè)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(nèi)分子篩老化。

可首先檢查濕度指示器有無(wú)污染、臟污，如有則查明污染原因并進(jìn)行清理，視情更換變色硅膠；如無(wú)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(jìn)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(yīng)為電磁閥失靈，導(dǎo)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(nèi)的分子篩老化，需更換分子篩或?qū)⒃肿雍Y進(jìn)行活化。

3 電路系統(tǒng)常見(jiàn)故障的分析與排除

1)空氣壓縮機(jī)不啟動(dòng)。壓縮機(jī)不啟動(dòng)的原因主要有：壓縮機(jī)過(guò)熱保護(hù)；壓縮機(jī)故障；電源電壓異?；蛉毕?；交流接觸器(KM)故障；時(shí)間繼電器(KS)故障；壓力控制器(KP)故障。

對(duì)于該故障，可檢查壓縮機(jī)不啟動(dòng)故障發(fā)生在剛開(kāi)機(jī)時(shí)還是發(fā)生在長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)機(jī)后。如果壓縮機(jī)不啟動(dòng)故障發(fā)生在剛開(kāi)機(jī)時(shí)，可首先檢查散熱風(fēng)扇(C1)工作是否正常，如果C1工作正常，則壓縮機(jī)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(zhǎng)時(shí)間開(kāi)機(jī)后，常為壓縮機(jī)發(fā)生了過(guò)熱保護(hù)，可首先檢查壓縮機(jī)是否過(guò)熱(注意防止?fàn)C傷)；如果壓縮機(jī)過(guò)熱，則檢查C1是否工作正常，如C1工作不正常，則更換風(fēng)扇；如C1工作正常，則壓縮機(jī)故障，視情檢修或更換。

2)無(wú)法開(kāi)機(jī)。無(wú)法開(kāi)機(jī)的原因主要有：輸入的三相380 V/50 Hz電源異常；電源保險(xiǎn)絲損壞或接觸不良；電源開(kāi)關(guān)(S1)故障。

維修時(shí)，可首先檢查電源保險(xiǎn)絲F1、F2、F3是否正常，是否有接觸不良，如果電源保險(xiǎn)絲未斷且裝接良好，則拔下干燥機(jī)電源插頭，測(cè)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(kāi)S1，如果電源指示燈(H1)正常亮，則說(shuō)明壓縮機(jī)控制電路故障，按“3中1)空氣壓縮機(jī)不啟動(dòng)”故障的維修方法維修即可；如果電源指示燈不亮且壓縮機(jī)不啟動(dòng)，則S1故障，視情維修或更換即可；如果電源保險(xiǎn)絲斷，則更換電源保險(xiǎn)絲；如果屢燒電源保險(xiǎn)絲，則檢查KM、KS、變壓器(T1)、定時(shí)轉(zhuǎn)換器等負(fù)載是否有短路或絕緣異常情況，排除負(fù)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(shí)轉(zhuǎn)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(shí)，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(duì)應(yīng)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(gè)干燥筒的H1、H2是否均不亮，如果指示燈均不亮，則檢查T(mén)1的220 V輸出電壓是否正常，如果輸出電壓正常，則定時(shí)控制器故障；如果輸出電壓不正常，則定時(shí)轉(zhuǎn)換器故障；如果有一只指示燈亮但不切換，則為定時(shí)轉(zhuǎn)換器故障。

4 結(jié)束語(yǔ)

空氣干燥機(jī)是船舶信息設(shè)備波導(dǎo)饋線系統(tǒng)的重要組成和支持設(shè)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(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜、綜合性較強(qiáng)、復(fù)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(dǎo)致設(shè)備的故障具有復(fù)合性和交叉性，在檢測(cè)和維修時(shí)需要進(jìn)行系統(tǒng)的分析、綜合的檢測(cè)和靈活的各類(lèi)故障診斷。