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汽轮机电液伺服阀故障总结与处理方法

更新时间:2016-04-09 09:54:13 信息编号:95017
汽轮机电液伺服阀故障总结与处理方法
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新乡市铭恩液压润滑伺服控制有限公司 商铺
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陈红年先生
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    目前应用于DEH系统中的电液伺服阀种类较多,型式多样,按结构型式大致分成2大类:喷嘴挡板式和射流管式。喷嘴挡板式以moog、vickers系列为代表,射流管式以美国abex为代表。美国abex  射 流 管 式 伺 服 阀 的 主 要   由 阀  体力  矩  马  达、衔  铁  组  件   、射  流  管、主  阀  芯、油   滤、 反 馈   杆   组成。其结构上有如下几个特点:
(1) 结构简单,维修方便;
(2) 有安全复位弹簧,保证伺服阀断电或失去控制油压 时使阀芯处于 一端,关闭 汽门;
(3)弹簧反馈而非小球连杆反馈,弹簧刚度较低,力矩马达的磁刚度较低,外界磁场对其影响较小,所以抗磁干扰能力较强;
(4)反馈连接采用无间隙连接,使其调节定位迅速、准确,零偏稳定;
(5)射流管较粗,抗污染能力特别强;
(6)先导级为射流管式,磨损较小,且对称,不会引起零漂;
(7)缺点是动态响应稍差,静态流量相对较大。
 
1  喷嘴挡板式电液伺服阀的结构和工作原理
 1.1 结构
 
喷嘴挡板式电液伺服阀由控制线圈、永久磁钢、可动衔铁、弹性管、挡板、喷嘴、阀芯、阀套、反馈杆、零点调整旋钮(调零偏心装置)、固定节流孔、滤油器、外壳(阀体、密封罩)等主要零部件组成。
 
1.2
工作原理
 高压油进入伺服阀分成2股油路,一路经过滤油器,到左右端的固定节流孔及断流滑阀两端的容室,然后从喷嘴与挡板间的控制间隙中流去。在稳定工况时,两侧的喷嘴挡板间隙是相等的,因此排油面积也相等,作用在滑阀两端(控制腔)的油压也相等,使伺服阀保持在中间位置,阻断了进出执行机构油缸(油动机)的油口。另一路高压油就作为移动油缸活塞用的动力油,由断流滑阀控制。当电调装置来的电流送入控制线圈,在永久磁钢磁场的作用下,产生了偏转扭矩,使可动衔铁带动弹簧管及挡板旋转,改变了喷嘴与挡板的间隙。间隙减小一侧的油路油压升高,间隙增大一侧的油路油压降低。在此油压差的作用下,使滑阀中的阀芯移动,打开了油动机通高压油及回油的2个窗口,使油缸活塞移动,输出位移量来操纵调节汽阀的开度。当可动衔铁、弹簧管及挡板旋转时,弹簧管发生弹性变形,反馈杆发生挠曲。待断流滑阀在两端油压差作用下产生位移时,就使反馈杆产生反作用力矩,它与弹簧管、衔铁动力等的反力矩一起与输入电流产生的主动力矩相比较,直到总力矩的代数和等于零,即断流滑阀达到一个新的平衡位置,这一位置与输入电流增量成正比。当输入电流信号极
性相反时,滑阀位移方向也随之相反。
 
2 deh系统中电液伺服阀的常见故障:
 通过荆州大唐热电厂1号机试运期间发现由油质污染造成伺服阀卡涩故障的约占40%;由伺服阀本身的结构特性引起的伺服阀振动,导致汽门摆动的约占10%;由磨损引泄漏增大故障的约占10%左右;零偏不稳的约占5%,其它故障约占35%。

电液伺服阀在运行中常见故障具体表现为:
 
2.1汽门摆动直至全开或全关,伺服阀振荡,弹簧管疲劳或磁钢磁性变化。
 
2.2系统零偏增大,系统频响大幅度下降,系统不稳定油液污染,造成伺服阀节流孔局部堵塞。
 
2.3系统频响有所下降,调节速度变慢,系统不稳定。油液污染,伺服阀阀芯卡塞,油滤堵塞。
 
2.4系统零偏增大,增益下降,系统压力逐渐降低,伺服阀磨损。

2.5汽门不能关闭,伺服阀零偏值调整不当或卡涩。
 
2.6汽门不能正常开启,油液污染造成伺服阀卡涩。
   
3 采取的处理措施:
 3.1
加强油质管理
 
    电产deh系统 普 遍采 用 磷  酸  酯  抗 燃  油,由于这类油是一种 人 工 合 成  的 物 质 ,在 使 用过 程 中 极 易 劣 ,化主 要表现为污染颗粒度的增加和酸值升高。deh系统用抗燃油一般要求达到moog2级,酸值koh应小于0.2‰。抗燃油污染颗粒度增加,极易造成伺服阀卡涩,同时,使阀芯的磨损,泄漏增加。通过几年来对抗燃油的油质分析和处理,发现抗燃油酸值的升高,对伺服阀部件产生腐蚀作用,特别是对伺服阀阀芯及阀套锐边的腐蚀,这是使伺服阀泄漏增加的主要原因。为此,要定期化验油质,同时加强油液进货渠道管理,补油时要使用专用的滤油设备,在系统中安装在线运行的再生装置。
 
3.2
加强对伺服阀的管理
   由于伺服阀的规格型号较多,要根据机组deh系统要求,选用合适的伺服阀,尽量选用原机组中同规格型号的伺服阀;伺服阀在工作一定时间后,要定期利用专用试验设备进行检测,普通的冲洗台尽管也可以冲洗堵塞的伺服阀,但不能对伺服阀的性能进行定量的分析,不能判断伺服阀的性能指标是否能满足运行要求,也不能解决伺服阀的其它故障,通过专用的试验设备对伺服阀的性能参数的调整及清洗,使伺服阀始终处于最佳工作状态,防止伺服阀突发事故,不但可以延长伺服阀的使用寿命,
还可防患于未然。
 
3.3
改善伺服阀的工作环境
   通过对故障阀的使用现场所作的调查,发现有些电厂伺服阀工作处的环境温度高达60℃以上,伺服阀长期在高温下工作,对力矩马达的工作特性有较大影响,直接影响伺服阀的特性。
 
3.4
严禁使用与抗燃油不相符的材质,经调研及对伺服阀的检测,发现有些电厂伺服阀使用丁晴橡胶密封件,不但引起伺服阀泄漏,同时使抗燃液变质;再如,某电厂deh系统中蓄能器使用丁晴橡胶囊,同样造成抗燃液变质。
 
 
3.5
定期清洗或更换电液伺服阀内滤油器
 
    由于油液污染,电液伺服阀滤油器上包裹着一层比较均匀的褐色物质,造成伺服阀粘结卡住,致使阀门关闭。经过对滤油器的跟踪检查发现,伺服阀滤油器每半年就须清洗或更换一次,否则就可能造成严重后果。如对整件伺服阀进行更换,则造成相当大的的浪费,于是,一般采取清洗或更换伺服阀滤油器的办法,这样既经济,又能保证质量,不会改变伺服阀的工作特性。
 
3.6
进行阀门活动试验
 
  在机组冷态启动前,必须进行阀门活动试验。机组运行过程中,定期进行阀门带负荷试验。
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