Felsökning av elektrohydraulisk borrigg: När ett hydraulsystem slutar fungera efter byte av kraftkälla
Felsökning av elektrohydraulisk borrigg: När ett hydraulsystem slutar fungera efter byte av kraftkälla
En borrigg kan verka ha ett hydrauliskt fel när den verkliga orsaken ligger i det elektriska systemet. Detta gäller särskilt för elektrohydrauliska riggar som använder mer än en kraftkälla, såsom en elmotor för normal drift och en dieselmotor för mobil drift eller reservdrift.
När en rigg fungerar korrekt med elkraft men inte lyckas bygga hydrauliskt arbetstryck med en dieselmotor, kan tekniker naturligt misstänka den dieseldrivna hydraulpumpen. En strukturerad diagnostisk process är dock avgörande. Felet kan gälla tryckreglering, pumpens skick, en styrventil, en strömförsörjningskrets eller en skyddssäkring.
Den här artikeln förklarar en praktisk metod för felsökning av elektrohydrauliska borriggar baserat på ett fall som involverar en helhydraulisk borrigg av typen Boomer282. Den viktigaste lärdomen är enkel: hydrauliska och elektriska system måste diagnostiseras som ett integrerat styrsystem.
Börja med misslyckandesymptomen
I det rapporterade fallet hade borriggen fungerat normalt i mer än sex månader. När den var ansluten till en 380 V strömkälla fungerade riggen normalt. Batteriets laddningsindikator visade dock ett onormalt tillstånd under laddningen. När dieselmotorn användes som kraftkälla fungerade inte hydraulsystemet.
Dessa symtom tydde på två möjliga felområden:
Ett fel på det hydrauliska systemet
Ett elektriskt kretsfel
Det första steget var att undvika att anta att den dieseldrivna hydraulpumpen var defekt. Eftersom riggen använde två olika kraftkällor, gav en jämförelse av dess beteende under varje källa viktiga diagnostiska bevis.
Kontrollera vanliga orsaker till hydrauliska fel
När ett fel på en hydraulisk borrigg inträffar bör flera vanliga orsaker beaktas:
Arbetstrycket är för lågt inställt
Tryckreglerande ventilfjäder försvagad eller trasig
Allvarligt externt oljeläckage
Internt läckage i hydraulcylindrar
Överdrivet läckage i riktningsventiler
Internt läckage orsakat av slitage på pumpdrev eller ändkåpa
I det här fallet hade systemet redan fungerat normalt i månader. Det gjorde en felaktig ursprunglig tryckinställning osannolik. Extern slangläckage uteslöts också genom inspektion.
Maskinen hade två oberoende hydraulpumpar: en driven av en elmotor och en driven av en dieselmotor. Andra hydrauliska komponenter, inklusive hydraulcylindrar och riktningsventiler, delade dock båda kraftsystemen.
Eftersom riggen fungerade normalt med elmotorn kunde teknikerna rimligen dra slutsatsen att de delade hydraulcylindrarna och riktningsventilerna inte var huvudorsaken. Detta begränsade utredningen till den dieseldrivna pumpen eller styrsystemet som är kopplat till dieseldriften.
Kontrollera hydraulpumpen noggrant
Den dieseldrivna hydraulpumpen testades med en tryckmätare. Dess utgående tryck befanns vara normalt. Pumpen demonterades sedan och inspekterades. Kugghjulsspel och ändytspel mättes och befanns vara något stort men fortfarande inom det tillåtna intervallet.
Pumpens ändkåpa slipades för att återställa spelrummet till standardtillståndet. Efter återmontering kvarstod felet.
Detta är en viktig lärdom från feldiagnostik för hydraulpumpen. En komponent kan uppvisa visst slitage utan att vara grundorsaken till det aktuella felet. Att byta ut eller reparera en del bara för att den ser sliten ut kan slösa tid och resurser. Tekniker bör kontrollera om varje misstänkt defekt faktiskt förklarar hela symtommönstret.
Undersök elsystemet
Den onormala batteriladdningsindikationen gav en kritisk ledtråd. Borriggen använde elektrohydraulisk styrning, och en fördröjd magnetventil identifierad som Y172 drevs av batteriet eller av batteriladdningskretsen.
Laddningskretsen inkluderade en 16 A säkring. När teknikerna inspekterade säkringen fann de att den hade gått. Efter att ha bytt säkring testades borriggen igen och felet åtgärdades.
Vid första anblicken kan en trasig säkring i laddningskretsen verka orelaterade till ett hydraulsystem som inte fungerar med diesel. Sambandet blir tydligt när man förstår den fördröjda magnetventilen.
Den fördröjda magnetventilens roll
Y172-ventilen är konstruerad för att ge fördröjd tomgångsstart av hydraulsystemet. När dieselmotorn eller elmotorn först startar förblir ventilen i sitt ursprungliga läge. I detta tillstånd återgår hydrauloljan direkt till tanken via en avlastningskanal. Hydraulpumpen startar med minimal belastning, vilket gör det lättare för motorn att starta.
Efter ungefär tre sekunders aktivering växlar den fördröjda magnetventilen. Detta stänger avlastningskretsen och låter hydraulsystemet gå in i normalt arbetsläge. Den variabla pumpen kan sedan leverera tryck och flöde enligt externa belastningskrav.
Om magnetventilen inte får någon elektrisk ström, förblir den i avlastningsläget. Pumpen kan fortfarande rotera och producera oljeflöde, men systemet kan inte bygga upp det tryck som behövs för normala borrfunktioner.
I det rapporterade fallet hindrade den trasiga 16 A-säkringen batteriet från att förse den fördröjda magnetventilen Y172 med ström under dieseldrift. Som ett resultat förblev hydraulsystemet obelastat och kunde inte fungera.
En bättre felsökningsmetod
Detta fall visar varför felsökning av elektrohydrauliska borriggar bör följa en metod på systemnivå:
Registrera alla symptom under varje strömkälla.
Jämför normala och onormala driftsförhållanden.
Separera delade komponenter från strömkällaspecifika komponenter.
Kontrollera tryck, oljeläckage, pumpens skick och ventilens funktion.
Kontrollera elförsörjning, säkringar, jord, kontakter och styrsignaler.
Bekräfta om magnetventilerna får den spänning som behövs för att växla.
Testa maskinen efter varje verifierad reparation.
Ett hydrauliskt fel kan ha sitt ursprung i en ledning, säkring, batteri, relä eller solenoidkrets. På samma sätt kan ett uppenbart elektriskt problem orsakas av en hydraulisk belastning eller mekanisk komponent. Framgångsrikt underhåll beror på förståelse för hur systemen samverkar.
För moderna borriggar bör tekniker utveckla både hydrauliska och elektriska diagnostiska färdigheter. Denna integrerade metod minskar onödiga delar, förkortar driftstopp och förbättrar utrustningens tillförlitlighet.
