蓄能罐式液控缓闭止回碟阀液压系统故障分析及对策.doc

蓄能罐式液控缓闭止回碟阀液压系统故障分析及对策

分析蝶阀液压系统的结构及工作原理，以及日常使用中常见的故障及原因。提出故障相应的排除方法及日常使用与维护方法。以期运行检修人员能够对蝶阀液压站有进一步的熟悉，并正确使用与维护。
    峡南泵站运行概况
    福清市闽江调水工程峡南泵站位于福建省闽侯县祥谦镇峡南村。峡南泵站目前总装机容量为3400KW水泵机组，其中有一台单机容量为1800KW的立式离心水泵机组，两台单机容量为800KW的卧式离心水泵机组，其中1800KW的立式离心水泵出水口2M处安装Dx7K41x-10型蓄能罐式液控缓闭止回蝶阀〔DN1200〕，800KW卧式离心水泵出水口2M处安装Dx7K41x-10型蓄能罐式液控缓闭止回蝶阀〔DN800〕。该蝶阀与泵实现联动控制，且必须保证阀门控制电源与水泵的电源具有同等的可靠性。在离心泵出口，泵先启动，达到额定转速后，阀门匀速开启，阀泵联控。它兼有闸阀和止回阀的功能，能消除因突然停电和事故停机过程中产生的水锤危害，控制正常停机机组倒转,是保证机组管网安全运行的有效设备。
    蓄能罐式液控缓闭蝶阀液压站结构简介及工作原理
    2．1 . 结构简介
    本阀利用蓄能罐取代了重锤式液控蝶阀中的重锤，将重锤势能变为流体蓄能，不仅能节省长期运行支承重锤所耗的能量，而且改善了液压系统的保压性能，保证了阀门运行时维护人员的人身安全，其制定合理，体积小，重量轻，结构简单，功能齐全，动作灵活可靠，外形美观，节能节材，修理方便等，便于实现泵阀联锁控制和微机集中控制。停电时，摇动手动油泵即可关阀。阀门启闭，动作十分方便。
    2．2. 工作原理
    本液压系统动力源有三种：即油泵电机组、蓄能器存储的液压能、手动油泵，其中蓄能器存贮的液压能是动力源，蓄能器存贮的能量足够阀门开启或关闭一个工作行程；油泵电机组负责向蓄能器充液，需要时也可直接驱动阀门开或关；手动油泵用于蓄能器无存储能量且无电状况下，手动开、关阀门。
    2.2.1.阀门开启：电磁换向阀1、2同时通电，皮囊式蓄能器内的压力油，经插装阀1、液控单向阀进入摆动液压缸的无杠腔，使蝶阀处于开启状态，在开启过程中，当系统压力低于14Mpa时，压力控制器下限点发出讯号，电机启动，油泵与蓄能器同时供油开阀；有杠腔内液压油经节流阀，电磁换向阀2流回油箱。调节节流阀，可以得到要求的开阀时间。蝶阀全开到位后，系统油压上升至17Mpa，压力控制器上限发讯，电机停止工作。
    2.2.2.阀门关闭：电磁换向阀1、2同时失电，蓄能器内的压力油经插装阀1进入摆动液压缸的有杆腔，推动液压缸活塞杆退回，无杆腔的液压油经插装阀2及滤油器流回油箱。此时，关阀所要求的快、慢关时间及快慢关角度大小均由液压缸尾部的调节杆调节至要求值。
    2.2.3.手动操作〔油泵电机故障或蓄能器修理〕：开阀，按下电控箱上开阀按钮，电磁阀1、2通电，摇动手动泵，蝶阀缓缓开启；关阀，按下电控箱上关阀按钮，电磁阀1、2失电，摇动手动泵，蝶阀缓缓关闭。
    蓄能罐式液控缓闭蝶阀运行过程中常见故障及原因分析
    蓄能罐式液控缓闭蝶阀由于其液压系统复杂，油路控制元件较多。故在运行中的故障主要出现在液压系统。在实际应用中，其常见故障主要有如下几种：

    正常工作条件下，当油泵运转后开始向蓄能器蓄能，压力表显示系统压力开始缓慢上升，约2分钟左右即可达到系统工作压力的上限值17Mpa，但是在实际运行中常常碰到建立不起压力的状况。究其原因，主要有如下几种：
    3.1.1.吸油管道上滤油器堵塞，导致阻力太大，油泵不能正常吸入液压油。
    3.1.2.压力控制器出现故障，由于压力控制器在长期运行过程中，内部机构出现劳损，导致控制器无法发出讯号，油泵不能正常启动。
    3.1.3.溢流阀未调整好。在清洗液压系统后，没有重新调定溢流阀到系统的最大工作压力。
    3.1.4.油箱液面太低。在使用过程中，由于系统的外泄露或者改换油液后导致油箱液面太低。
    3.1.5.油泵损坏。这是泵站运行过程中最常见的故障，多次拆开修理发现油泵内部的平键与滑靴最易损坏这与液压油的清洁和油泵与电机不同轴密切相关。

  3.2.  液压系统保压性能降低，油泵电机启动频繁
    由于液压系统保压性能差，导致油泵频繁打压，容易使压力控制器与油泵损坏。如假设不及时处理，将造成恶性循环，油泵越频启越频繁，同时油泵的频启，造成油压不停的波动，对液压系统各部件冲刷加剧，密封垫片因油压波动而破裂；而油泵的不断运行，致使油温升高，尤其在夏季环境温度较高的状况下，加剧了密封圈的老化和破坏进程。而且这些密封垫片的损坏也会造成油液的污染，使液压元件中混有污物，使液控蝶阀无法正常启闭、保压，直接威胁系统的安全运行。其常见原因主要有如下几种状况：
    3.2.1.截止阀J1未关严，由于在系统维护过程中要将系统压力卸荷，故重新关紧时容易导致未关严的状况；还有会出现卸荷阀〔截止阀J1〕密封圈损坏，造成系统泄露。
    3.2.2.压力控制器下限值整定压力过高。按说明书要求，压力控制器要求的整定压力范围为14-17Mpa，而由于系统在长期使用过程中，都会有微量的内泄露，故将压力控制器的下限值调整为12Mpa〔该压力足以保证蝶阀正常开启〕，当压力下降到13Mpa时稳定在这个数值。此时压力控制器就不会发出油泵电机启动的讯号。
    3.2.3.液压元件中混有污物，液压元件密封处损坏。在日常运行中最常见的就是油泵出口单向阀密封面的损坏与电磁阀内卡有杂物或磨损。
    3.2.4.系统油道各接口处漏油。
    3.2.5.蓄能器里面的皮囊破裂或者蓄能器氮气压力由于泄露导致压力太低。
    3.3.  蝶阀开启不到位
    这种状况常见的原因是油缸内部的Y型密封圈老化或者损坏。判别的方法就是将蝶阀打开，然后拆下有杆腔的管道，看是否有油漏出，如果有油漏出就可判断密封圈损坏。
    针对不同故障原因提出相应的排除方法以及日常维护注意事项
    4.1.油泵不能建压：定期清洗滤油器，并检查是否完好，对损坏〔破损或堵死〕的滤油器应予以改换；改换新的压力控制器；液压站长期未使用或改换油液后按调试程序调试完后方能正常工作；使用时，应常常观察油面高度，注新油时，蓄能器的油应全部回油箱，再按油标指示进行；改换油泵配件平键与滑靴或者直接改换新的油泵。
    4.2.液压系统保压性能差：将截止阀J1关严，如果截止阀O型胶圈有损坏，应该及时改换，并在胶圈上涂抹机油以防回装时啃蚀胶圈；重新整定压力控制器的下限值；清洗液压元件或改换、修复密封元件，在拆卸清洗时应注意场地的清洁，零件不能直接置于地面，清洗液压站、液压缸零件时应在干净的柴油或煤油中进行，不得用棉纱擦试，拆装时，应注意不能错装或漏装密封件，对损坏的密封件应予改换；及时找到泄露点，堵塞泄露点；如发现蓄能器皮囊破损，应马上改换，拆卸蓄能器前，应打开截止阀J1，放空蓄能器内的压力油和皮囊内氮气，然后拆下充气阀和壳体上部的螺纹压环，取出皮囊即可改换。
    4.3.通过蝶阀启闭指示器或者管道内是否有水流声即可判断蝶阀是否启闭到位，当出现启闭不到位的状况下应即时检查油缸内部Y型密封圈是否损坏，如果损坏应及时改换Y型密封圈。
    液压油对液压系统正常工作的影响
    通过上述对液压系统常见故障及原因分析可知，要坚持液压装置长期高效而可靠地运行，则必须对工作介质进行合理的使用和正确的维护。施行证实，工作介质被污染是系统发生故障的主要原因，它严重影响着液压系统的可靠性及元件的寿命。液压系统中的污染物，是指混入工作介质中的各种杂物，如固体颗粒、水等。其产生的不良后果如下：(1)固体颗粒会加速元件磨损，堵塞缝隙及过滤器，使液压泵和阀性能下降，产生噪声。(2)水侵入液压油会加速油液的氧化，并与添加剂起作用产生粘性胶质，使滤心堵塞。常用的控制工作介质污染的措施：
    5.1.严格清洗元件和系统。液压元件和配件在组装前，先清洗油道和管道，组装后再进行全面的冲洗。
    5.2.防止污染物从外界侵入。在贮存、搬运及加注的各个阶段都应防止工作介质被污染。工作介质必须经过过滤器注入系统。
    5.3.采纳高性能的过滤器。这是控制工作介质污染度的重要手段，它可使系统在工作中不断滤除内部产生的和外部侵入的污染物。过滤器必须定期检查、清洗和改换滤心。
    5.4.定期检查和改换工作介质并形成制度。每隔一定时间，对系统中的工作介质进行抽样分析。如发现污染度已超过标准，必须马上改换。在改换新工作介质前，整个系统必须先清洗一次。
      通过上述分析，保证液压系统正常工作重点在于日常的使用与维护。平常工作中要强化巡查，发现问题马上排除，定期改换液压油。同时要强化液压站系统技能培训，真正掌握其构造、原理，常见故障及处理方法。