高壓抗燃油液壓系統(tǒng)培訓(xùn)教材

DEADEAPAGE版本號(hào)：A東方電氣自動(dòng)控制工程有限公司培訓(xùn)教材汽輪機(jī)高壓抗燃油液壓伺服系統(tǒng)培訓(xùn)教材（第一分冊(cè)）TurbineHydraulicPressureControlSystemofHPFire-resistantOil中國(guó)東方電氣集團(tuán)東方電氣自動(dòng)控制工程有限公司內(nèi)容提要本教材是針對(duì)大型火力發(fā)電機(jī)組高壓抗燃油液壓伺服（控制）系統(tǒng)的培訓(xùn)而編寫的，可用于135MW、200MW、300MW等機(jī)組。本教材著重介紹EH系統(tǒng)，主要內(nèi)容是汽輪機(jī)液壓伺服系統(tǒng)原理、組成、裝置及元件說明、抗燃油和污染控制等。詳細(xì)內(nèi)容也可參閱相關(guān)說明書。本書適用于電廠運(yùn)行、維修人員學(xué)習(xí)使用，也適用于我公司經(jīng)營(yíng)、服務(wù)、管理、生產(chǎn)人員學(xué)習(xí)使用。

前言隨著高壓抗燃油全電調(diào)數(shù)字電液控制系統(tǒng)（DEH）在電站汽輪機(jī)控制中的應(yīng)用和發(fā)展，廣大用戶和相關(guān)技術(shù)人員都迫切需要有一冊(cè)較為詳盡的，關(guān)于汽輪機(jī)液壓伺服（控制）系統(tǒng)及其元件的基本原理、結(jié)構(gòu)、安裝、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)等方面內(nèi)容的說明指導(dǎo)書。為此，根據(jù)編者多年從事電站汽輪機(jī)液壓伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試工作的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)電廠中較為典型的液壓伺服系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例，在參考大量的液壓技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，特編輯、整理了本培訓(xùn)手冊(cè)，以方便用戶和相關(guān)技術(shù)人員的學(xué)習(xí)與工作。本手冊(cè)共分兩個(gè)分冊(cè)。第一分冊(cè)為EH系統(tǒng)分冊(cè)，主要內(nèi)容是汽輪機(jī)液壓伺服系統(tǒng)原理、組成、裝置及元件說明、抗燃油和污染控制等。第二分冊(cè)是運(yùn)行維護(hù)分冊(cè)，主要內(nèi)容包括安裝、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)及常見故障診斷等。我們確信您將發(fā)現(xiàn)本手冊(cè)的價(jià)值，使其成為您工作中的助手和伙伴。編者二00二年十二月

目錄（第一分冊(cè)）TOC\o"2-9"\h\z\t"標(biāo)題1,1,標(biāo)題3,3"第一篇概述 1第二篇液壓技術(shù)原理及特性 2第三篇汽輪機(jī)典型EH控制系統(tǒng) 3第四篇主要液壓部件 13第五篇液壓輔件 25第六篇液壓油 27第七篇污染控制 31第一篇概述PAGE46第一篇概述在近十余年中，國(guó)內(nèi)電站汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了一段較快的成長(zhǎng)期，其突出標(biāo)志為電液控制系統(tǒng)在汽輪機(jī)控制中的應(yīng)用和推廣。以往汽輪機(jī)控制大都采用傳統(tǒng)的機(jī)液式或液壓式的調(diào)節(jié)、保護(hù)系統(tǒng)，其存在著自動(dòng)化程度低、控制精度差、故障率高、操作復(fù)雜、檢修維護(hù)困難等缺點(diǎn)。我國(guó)在20世紀(jì)80年代末、90年代初從國(guó)外（如西屋、日立等公司）引進(jìn)了較先進(jìn)的數(shù)字電液控制技術(shù)，從而引發(fā)了一場(chǎng)國(guó)內(nèi)電站汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型變革。數(shù)字電液控制技術(shù)是建立在兩大基礎(chǔ)技術(shù)之上的：其一為數(shù)字電子技術(shù)，它主要包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、電子集成電路技術(shù)等。其二為液壓伺服控制技術(shù)。從20世紀(jì)70年代開始，隨著大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路技術(shù)的應(yīng)用和推廣，計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的普及和發(fā)展，數(shù)字電子技術(shù)的可靠性、安全性已越來越高；同時(shí)，液壓伺服控制技術(shù)也得到了充分的發(fā)展，如液壓裝置的集成化，電液比例閥、伺服閥的使用等。所有這些綜合運(yùn)用于汽輪機(jī)控制、保護(hù)系統(tǒng)，就形成了適合電站汽輪機(jī)控制的數(shù)字電液控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱DEH。在DEH控制系統(tǒng)中，信號(hào)流部分（主要包括信號(hào)的采集、處理和放大）采用的是數(shù)字電子技術(shù)；而能量流部分（主要包括能量或功率的傳遞和放大）則采用了液壓伺服控制技術(shù)。第二篇液壓技術(shù)原理及特性第二篇液壓技術(shù)原理及特性液壓系統(tǒng)是依靠對(duì)封閉液體的推力來工作的。它有兩個(gè)表示其特征的主要參數(shù)，即壓力P和流量Q。液壓系統(tǒng)通過壓力來傳遞功率，通過流量來產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。只要液體流動(dòng)，必然存在引起運(yùn)動(dòng)的不平衡力，亦即必然存在壓差或壓降。該壓差或壓降是克服管道的摩擦阻力所必需的。在流量恒定的系統(tǒng)中，系統(tǒng)不同點(diǎn)之處的動(dòng)能與壓力能之和必恒定。液壓系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，如機(jī)械加工業(yè)、建筑裝備業(yè)、塑料加工業(yè)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、行走機(jī)械等等。它已成為人類生產(chǎn)、生活活動(dòng)中不可缺少的技術(shù)。為什么汽輪機(jī)閥門的驅(qū)動(dòng)、控制必須采用液壓伺服系統(tǒng)呢？這是由于同機(jī)械、電力、電子和氣動(dòng)等其它控制系統(tǒng)相比，液壓系統(tǒng)具有許多無可比擬的優(yōu)點(diǎn)：無級(jí)變速性。液壓系統(tǒng)的執(zhí)行器（如液壓缸等）可以很容易地實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速控制；并且變速過程平穩(wěn)、可靠。方向可逆性。很少有原動(dòng)機(jī)是可以反向的?？梢苑聪虻脑瓌?dòng)機(jī)通常必須先減速到完全停止然后才能反向。而液壓執(zhí)行器則能在全速運(yùn)動(dòng)中突然反向且不損壞?？刂凭_性。液壓控制系統(tǒng)有極好的運(yùn)動(dòng)精度。這是由于其采用的傳遞介質(zhì)（液壓油）的性質(zhì)所決定的。由于油液可壓縮性很小，因此其控制精度可達(dá)到極高的水平。過載保護(hù)性。液壓系統(tǒng)中可設(shè)置溢流閥以防止過載損壞。當(dāng)負(fù)載超過設(shè)定值時(shí)，溢流閥把來自泵的流量引向油箱，限制輸出力或力矩。這樣液壓執(zhí)行器可在過載時(shí)停止運(yùn)動(dòng)而無損壞，并將在負(fù)載減小后立即起動(dòng)。高功效性。液壓系統(tǒng)可在高達(dá)400bar的范圍內(nèi)工作，由于元件的高速、高壓能力，可以用很小的重量和尺寸提供很大的輸出功率。加之集成化、通用化的設(shè)計(jì)，可使系統(tǒng)緊湊、合理，有較高的性能價(jià)格比。第三篇汽輪機(jī)典型EH控制系統(tǒng)第三篇汽輪機(jī)典型EH控制系統(tǒng)汽輪機(jī)的EH控制系統(tǒng)主要由液壓伺服系統(tǒng)、液壓遮斷系統(tǒng)和抗燃油供油系統(tǒng)組成（200MW機(jī)組典型油路系統(tǒng)圖如附圖1所示）。EH系統(tǒng)接受數(shù)字電液控制系統(tǒng)（DEH）發(fā)出的指令，完成機(jī)組的掛閘、閥門驅(qū)動(dòng)、遮斷等任務(wù)，確保機(jī)組的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。液壓伺服系統(tǒng)液壓伺服系統(tǒng)是DEH控制系統(tǒng)的重要組成部分，它主要由操縱座、油動(dòng)機(jī)、LVDT組件等構(gòu)成。液壓伺服系統(tǒng)的關(guān)鍵部件是油動(dòng)機(jī)。油動(dòng)機(jī)是汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它接受DEH控制系統(tǒng)發(fā)出的指令，操縱汽輪機(jī)閥門的開啟和關(guān)閉，從而達(dá)到控制機(jī)組轉(zhuǎn)速、負(fù)荷以及保護(hù)機(jī)組運(yùn)行安全的目的。油動(dòng)機(jī)的構(gòu)成和類型：油動(dòng)機(jī)由油缸和一個(gè)控制集成塊相連而成，兩者之間由“O”形密封圈實(shí)現(xiàn)靜密封。按照其控制方式的不同，油動(dòng)機(jī)分為連續(xù)型（主要用于調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)）和開關(guān)型（主要用于主汽閥油動(dòng)機(jī)）兩類。按照其結(jié)構(gòu)方式的不同，則可分為單作用缸和雙作用缸兩類。油缸：汽輪機(jī)EH系統(tǒng)中最常用的油缸為單作用缸，其開啟由抗燃油驅(qū)動(dòng)，而關(guān)閉是靠彈簧緊力，屬單側(cè)進(jìn)油的油缸。為保證油缸快速關(guān)閉時(shí)，蒸汽閥碟對(duì)閥座的沖擊力在允許的范圍內(nèi)，在油缸活塞的尾部采用了緩沖裝置，它可在活塞到達(dá)行程末端時(shí)迅速減速。油缸為活塞式液壓伺服缸，主要由活塞、活塞桿、前端蓋、后端蓋、缸筒、緩沖裝置、防塵導(dǎo)向環(huán)、活塞桿串聯(lián)密封、活塞密封和相應(yīng)的聯(lián)結(jié)件構(gòu)成。所有的密封件對(duì)于磷酸脂抗燃油都具有優(yōu)良的理化適應(yīng)性。其結(jié)構(gòu)見圖3-1。其特點(diǎn)是:采用防塵導(dǎo)向環(huán)活塞桿采用唇形串聯(lián)密封提高桿密封的可靠性活塞密封采用活塞環(huán)密封液壓缸緩沖采用圓錐形緩沖圖3-1油動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖控制集成塊：控制集成塊的作用是將所有的液壓部件安裝連接在一起。由于采用了油路塊，大大減少了系統(tǒng)中元件之間相互連接的管子和管接頭，消除了許多潛在的泄漏點(diǎn)。油動(dòng)機(jī)的控制塊上裝有伺服閥（或電磁閥）、卸荷閥、遮斷電磁閥、單向閥及測(cè)壓接頭等。所有“O”形密封圈均采用氟橡膠材料。油動(dòng)機(jī)的工作原理：液壓伺服系統(tǒng)有兩個(gè)功能：一是控制閥門的開度，二是伺服機(jī)構(gòu)、閥門系統(tǒng)的快速卸載，即閥門的快關(guān)功能。對(duì)于連續(xù)型油動(dòng)機(jī)，其閥門的開度控制是一個(gè)典型的閉環(huán)位置控制系統(tǒng)。對(duì)于開關(guān)型油動(dòng)機(jī)其閥門的開度控制則是一個(gè)開環(huán)控制系統(tǒng)?，F(xiàn)以連續(xù)型（調(diào)節(jié)閥）油動(dòng)機(jī)為例加以說明。其液壓原理如圖1-2所示。如當(dāng)遮斷電磁閥失電時(shí)，控制油通過遮斷電磁閥進(jìn)入卸載閥上腔，在卸載閥上腔建立起安全油壓，卸載閥關(guān)閉；同時(shí)在安全油的作用下，切斷閥打開，將壓力油接通至伺服閥，此時(shí)，油動(dòng)機(jī)工作準(zhǔn)備就緒。計(jì)算機(jī)送來的閥位控制信號(hào)通過伺服放大器傳到伺服閥，使其通向負(fù)載的閥口打開，高壓油進(jìn)入油缸下腔，使活塞上升并在活塞端面形成與彈簧相適應(yīng)的負(fù)載力。由于位移傳感器（LVDT2只，冗余配置）的拉桿與活塞連接，所以活塞的移動(dòng)便由位移傳感器產(chǎn)生位置信號(hào)，該信號(hào)通過解調(diào)器反饋到伺服放大器的輸入端，直到與閥位指令相平衡時(shí)，伺服閥回到零位，遮斷其進(jìn)油口和排油口，活塞停止運(yùn)動(dòng)。此時(shí)蒸汽閥門已經(jīng)開到了所需要的開度，完成了電信號(hào)——液壓力——機(jī)械位移的轉(zhuǎn)換過程。隨著閥位指令信號(hào)有規(guī)律的變化，油動(dòng)機(jī)不斷地調(diào)節(jié)蒸汽閥門的開度。卸載閥裝在油動(dòng)機(jī)的控制集成塊上。正常工作時(shí)，閥芯將負(fù)載壓力、回油壓力和安全油壓力分開，當(dāng)汽輪機(jī)機(jī)組遮斷時(shí)，安全系統(tǒng)動(dòng)作，安全油壓泄壓，卸載閥在油動(dòng)機(jī)活塞下油壓的作用下打開，這時(shí)油動(dòng)機(jī)活塞下油壓的壓力迅速降低，油動(dòng)機(jī)活塞在閥門操縱座彈簧緊力下迅速下降。油動(dòng)機(jī)活塞下的油液通過卸載閥向油動(dòng)機(jī)活塞上腔轉(zhuǎn)移，多余的油液則通過單向閥流回油箱，使閥門快速關(guān)閉。油動(dòng)機(jī)自身關(guān)閉時(shí)間常數(shù)為0.15秒。圖3-2油動(dòng)機(jī)液壓原理圖當(dāng)需要油動(dòng)機(jī)做快關(guān)試驗(yàn)（如OPC動(dòng)作）時(shí)，可以通過每個(gè)油動(dòng)機(jī)上的遮斷電磁閥（或OPC母管上的OPC電磁閥）帶電來實(shí)現(xiàn)。其過程同安全系統(tǒng)動(dòng)作類似。當(dāng)需要重新建立工作狀態(tài)時(shí)，油路的設(shè)置保證了先建立安全油，使卸載閥關(guān)閉，油動(dòng)機(jī)活塞下腔與回油通道切斷，油動(dòng)機(jī)就可以再次實(shí)現(xiàn)位置伺服控制。主要技術(shù)參數(shù)：額定工作壓力：14Mpa活塞桿結(jié)構(gòu)形式：?jiǎn)位钊麠U（拉缸）各伺服油缸參數(shù)（以200MW機(jī)組為例）：活塞直徑活塞桿直徑活塞有效面積（mm2）最大輸出力（kN）高調(diào)10250620885.2中調(diào)8350344747.28高主1255010308141.43中主10250620885.2注意事項(xiàng)：油動(dòng)機(jī)在運(yùn)輸、安裝過程中不能拆下進(jìn)回油口上的保護(hù)蓋、閥塊上的沖洗板，以免灰塵、鐵屑等污染顆粒進(jìn)入液壓伺服缸。油動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，進(jìn)入油缸的液壓油顆粒度應(yīng)優(yōu)于ISO標(biāo)準(zhǔn)15/12級(jí)或NAS標(biāo)準(zhǔn)6級(jí)。使用前，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行低壓循環(huán)沖洗。定期更換油動(dòng)機(jī)入口濾油器精密濾芯，超過污染標(biāo)準(zhǔn)時(shí)（壓差指示器動(dòng)作）也應(yīng)更換濾芯。伺服油缸發(fā)生故障后，不允許用戶自行解體、檢修，以免拉傷缸體、損壞密封組件。如必須檢修時(shí)，應(yīng)返回專業(yè)廠家或在專業(yè)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行。液壓遮斷系統(tǒng)液壓遮斷系統(tǒng)的任務(wù)是接受DEH或ETS控制系統(tǒng)的指令，在出現(xiàn)危害機(jī)組運(yùn)行安全的緊急情況時(shí)，迅速泄掉各油動(dòng)機(jī)的安全油，快速關(guān)閉各閥門，遮斷機(jī)組進(jìn)汽。其中高壓遮斷及超速限制、壓力開關(guān)組件原理圖如圖3-3所示。圖3-3遮斷、超速、壓力開關(guān)組件原理圖液壓遮斷系統(tǒng)的關(guān)鍵部件是高壓遮斷模塊。它控制著汽輪機(jī)EH系統(tǒng)安全油的排油口，是整個(gè)遮斷系統(tǒng)的總樞紐。為保證其動(dòng)作的安全、可靠性，高壓遮斷模塊大都采用四只電磁遮斷閥（分別控制各自的卸荷閥）兩兩并聯(lián)再串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，并可通過對(duì)設(shè)置在前后兩組電磁遮斷閥中部的兩只壓力開關(guān)的監(jiān)測(cè)，在線對(duì)電磁閥分別進(jìn)行活動(dòng)試驗(yàn)。為保證汽機(jī)在失去保安電源的情況下能迅速遮斷，高壓遮斷模塊的電磁閥一般都采取正常運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)期帶電，失電則跳機(jī)的方式。壓力開關(guān)組件由安裝在高壓安全油管路上的三只壓力開關(guān)構(gòu)成。它監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安全油壓，當(dāng)安全油壓降低至壓力開關(guān)的設(shè)定值時(shí)（通常為7.8MPa），壓力開關(guān)動(dòng)作發(fā)訊，DEH裝置接受壓力開關(guān)的動(dòng)作信號(hào)，經(jīng)三取二邏輯判斷后，發(fā)出汽機(jī)遮斷指令。汽機(jī)EH系統(tǒng)中的高壓安全油除受高壓遮斷模塊控制外，還受低壓系統(tǒng)的隔膜閥（或機(jī)械遮斷閥）的控制，當(dāng)汽機(jī)的機(jī)械式危急遮斷器（飛錘或飛環(huán)）動(dòng)作或就地手動(dòng)遮斷時(shí)，可迅速打開隔膜閥（或機(jī)械遮斷閥）所控制的高壓安全油排油口，泄掉安全油壓，遮斷機(jī)組進(jìn)汽。超速限制模塊由兩只OPC電磁閥及其所控制的卸荷閥組成。它的作用是控制各調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)的安全油。當(dāng)汽機(jī)甩負(fù)荷或轉(zhuǎn)速超過103%額定轉(zhuǎn)速時(shí)，OPC電磁閥帶電動(dòng)作，快速泄掉各調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)的安全油壓，使調(diào)門快關(guān)，以避免機(jī)組超速。遮斷、超速、壓力開關(guān)組件通常設(shè)計(jì)為一個(gè)整體，以便于現(xiàn)場(chǎng)的安裝布置。供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)的作用是為調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供符合要求的高壓工作油（11～14MPa）。供油系統(tǒng)主要由EH供油裝置、抗燃油管路、油動(dòng)機(jī)過濾器及蓄能器組件等構(gòu)成?，F(xiàn)以東方200MW機(jī)組配供的EH系統(tǒng)供油裝置為例加以說明。其基本原理如圖3-4所示。供油裝置組成及主要部件供油裝置的電源要求：兩臺(tái)主油泵為2×30KW，380VAC，50HZ，三相兩臺(tái)循環(huán)泵為1.5KW，380VAC，50HZ，三相一組電加熱器為3KW×3，220VAC，50HZ，單相圖3-4供油裝置原理圖油泵兩臺(tái)EHC泵均為壓力補(bǔ)償式變量柱塞泵。當(dāng)系統(tǒng)流量增加時(shí)，系統(tǒng)油壓將下降，如果油壓下降至壓力補(bǔ)償器設(shè)定值時(shí)，壓力補(bǔ)償器會(huì)調(diào)整柱塞的行程將系統(tǒng)壓力和流量提高。同理，當(dāng)系統(tǒng)用油量減少時(shí)，壓力補(bǔ)償器減小柱塞行程，使泵的排量減少。本系統(tǒng)采用雙泵工作系統(tǒng)。一臺(tái)泵工作，另一臺(tái)泵備用，以提高供油系統(tǒng)的可靠性。二臺(tái)泵布置在油箱的下方，以保證正的吸入壓頭。蓄能器組件蓄能器組件安裝在油箱底座上，蓄能器組件主要包括2×10L高壓蓄能器，DN25截止閥，DN6.4截止閥，25MPa壓力表各一個(gè)。關(guān)閉DN25截止閥可以將相應(yīng)的蓄能器與系統(tǒng)母管隔開，因此蓄能器可以在線修理。DN6.4截止閥用以泄放蓄能器中的剩油，壓力表指示系統(tǒng)的工作油壓力。冷油器二個(gè)冷油器裝在油箱上部或側(cè)部。設(shè)有一個(gè)獨(dú)立的自循環(huán)冷卻系統(tǒng)（主要由循環(huán)泵和溫控水閥等組成），溫控水閥可根據(jù)油箱油溫設(shè)定值，調(diào)整水閥進(jìn)水量的大小。以確保在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，油箱油溫能控制在正常的工作溫度范圍之內(nèi)。再生裝置抗燃油再生裝置由硅藻土濾器和精密濾器（即波紋纖維濾器）組成，每個(gè)濾器上裝有一個(gè)壓力表和壓差指示器。壓力表指示裝置的工作壓力，而壓差指示器用以指示各過濾器的前后壓差，當(dāng)其動(dòng)作發(fā)訊時(shí)，表示過濾器的濾芯需要更換。硅藻土過濾器以及波紋纖維過濾器均為可調(diào)換式濾芯，關(guān)閉相應(yīng)的閥門，打開濾油器蓋即可調(diào)換濾芯?？谷加驮偕b置是保證液壓系統(tǒng)油質(zhì)合格的必不可少的部分，當(dāng)油液的清潔度、含水量和酸值不符合要求時(shí)，啟用液壓油再生裝置，可改善油質(zhì)。在機(jī)組運(yùn)行中應(yīng)定期或長(zhǎng)期投入抗燃油再生裝置，以維護(hù)油液的品質(zhì)。油箱油箱是由不銹鋼板焊接而成，密封結(jié)構(gòu)，設(shè)有人孔板和底部排污口供維修清潔油箱時(shí)用。油箱上部裝有空氣濾清器和干燥器，使供油裝置呼吸時(shí)對(duì)空氣有足夠的過濾精度，避免空氣中的粉塵和水份進(jìn)入油箱，以保證系統(tǒng)的清潔度。油箱中還插有磁棒，用以吸附油箱中游離的鐵磁性微粒。主泵出口過濾器組件過濾器組件（集成塊）上安裝有用作系統(tǒng)安全閥的溢流閥，還有直角單向閥，高壓過濾器及檢測(cè)高壓過濾器濾芯污染狀況的壓差發(fā)訊器各兩套，各成獨(dú)立回路。系統(tǒng)的高壓油由組件下端引出，共分三路，各由高壓球閥控制啟閉，按需取用，可供一臺(tái)大機(jī)和兩臺(tái)給水泵小汽機(jī)EH系統(tǒng)用油?；赜瓦^濾器供油裝置的回油過濾器，內(nèi)裝有精密過濾器，為避免當(dāng)過濾器堵塞時(shí)過濾器被油壓壓扁，回油過濾器中裝有過載單向閥，當(dāng)回油過濾器進(jìn)出口間壓差大于0.5MPa時(shí)，單向閥動(dòng)作，將過濾器短路，油液直接泄放回油箱。供油裝置有兩個(gè)回油過濾器，一個(gè)串聯(lián)在有壓回油管路，過濾系統(tǒng)回油；另一個(gè)回油過濾器布置在旁路循環(huán)回路上，在需要時(shí)啟動(dòng)系統(tǒng)，過濾油箱中的油液。油加熱器油加熱器由兩只管式加熱器組成。當(dāng)系統(tǒng)油溫低于設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)加熱器給油液加熱，此時(shí)，循環(huán)泵同時(shí)（自動(dòng)）啟動(dòng)，以保證油液受熱均勻。溫度控制器通過電氣上的聯(lián)接，使當(dāng)油液被加熱至設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)切斷加熱回路，以避免由于人為的因素而使油溫過高。循環(huán)泵組供油裝置設(shè)有自成體系的油濾和冷油系統(tǒng)，即旁路循環(huán)泵組系統(tǒng)，在油溫過高或油清潔度不高時(shí)，可啟動(dòng)該系統(tǒng)對(duì)油液進(jìn)行冷卻和過濾。必備的監(jiān)視儀表供油裝置中配有泵出口壓力表、系統(tǒng)壓力測(cè)口、回油壓力測(cè)口、壓力開關(guān)、液位開關(guān)、溫度傳感器等必備的監(jiān)視儀表。這些儀表與集控室儀表盤，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，安全系統(tǒng)等聯(lián)接起來，可對(duì)供油裝置及液壓系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)視和控制。供油裝置工作原理由交流馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的高壓變量柱塞泵，通過泵進(jìn)口濾網(wǎng)由泵將油箱中的抗燃油吸入，從油泵出口的高壓油經(jīng)過壓力濾油器流入高壓油母管，將高壓抗燃油送到各執(zhí)行機(jī)構(gòu)和高壓遮斷系統(tǒng)。溢流閥在高壓油母管壓力達(dá)17±0.2MPa時(shí)動(dòng)作，起到過壓保護(hù)作用。各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的回油通過壓力回油管先經(jīng)過回油濾油器然后回至油箱。高壓油母管上的壓力開關(guān)能在油壓偏離正常值（≤11.2MPa）時(shí)提供報(bào)警信號(hào)，并提供自動(dòng)啟動(dòng)備用泵的開關(guān)信號(hào)。高壓油母管上另外三只壓力開關(guān)能在油壓極低（≤7.8MPa）時(shí)送出遮斷停機(jī)信號(hào)（三取二邏輯），每臺(tái)主泵出口設(shè)置的壓力開關(guān)和兩只試驗(yàn)電磁閥可用于主泵的液壓聯(lián)鎖試驗(yàn)。油箱內(nèi)裝有溫度控制器，以及油箱油溫過高、過低、報(bào)警的測(cè)點(diǎn)和油位高、低報(bào)警和低低遮斷的裝置。油箱油位指示器安放在油箱的側(cè)面。油動(dòng)機(jī)過濾器組件在每個(gè)油動(dòng)機(jī)進(jìn)口的高壓油管路上，都設(shè)置有過濾器組件。其主要由集成塊、濾殼、濾芯、壓差發(fā)訊器、截止閥等部件組成。濾芯的過濾精度為3μm，主要用于保護(hù)油動(dòng)機(jī)上的伺服閥、電磁閥等精密元件。當(dāng)濾芯受污染物阻塞達(dá)到壓差發(fā)訊器的設(shè)定值（0.5MPa）時(shí)，壓差發(fā)訊器動(dòng)作，提醒運(yùn)行人員更換濾芯。過濾器組件原理如圖3-5所示。圖3-5過濾器組件原理圖蓄能器組件除供油裝置中包含有一組高壓蓄能器組件外，在抗燃油油管路系統(tǒng)中還設(shè)置有兩組高壓蓄能器組件。高壓蓄能器安裝在高壓油供油母管上，并盡量靠近油動(dòng)機(jī)布置。其作用是儲(chǔ)存能量，消除油壓波動(dòng)，維持系統(tǒng)油壓穩(wěn)定。每組高壓蓄能器組件中主要包括25L高壓蓄能器，DN25截止閥，DN6.4截止閥，25MPa壓力表各兩套。關(guān)閉DN25截止閥可以將相應(yīng)的蓄能器與系統(tǒng)母管隔開，因此蓄能器可以在線維修。DN6.4截止閥用以泄放蓄能器中的剩油。壓力表指示的是系統(tǒng)的工作油壓力，而不是充氮壓力。蓄能器組件原理如圖3-6所示。圖3-6蓄能器組件原理圖對(duì)于在EH系統(tǒng)中含有雙作用缸或較多推缸（單作用缸，工作時(shí)推壓彈簧作功）的情況下，通常需設(shè)置低壓蓄能器組件。低壓蓄能器組件與高壓蓄能器組件結(jié)構(gòu)相同，其主要作用是減少油動(dòng)機(jī)快關(guān)時(shí)的瞬間排油沖擊?？谷加陀凸苈废到y(tǒng)汽輪機(jī)EH系統(tǒng)中各分立元件、部套間（如供油裝置、各油動(dòng)機(jī)、過濾器組件、蓄能器組件及高壓遮斷及超速限制模塊、壓力開關(guān)組件等）的相互連接以及液壓能的傳輸，都是通過管道、接頭和控制閥塊孔道等進(jìn)行的。系統(tǒng)中常用的管接頭有金屬球面接頭，“O”型圈密封接頭及卡套式管接頭等。EH系統(tǒng)的管道，采用的是耐腐蝕的不銹鋼冷扎無縫管，耐壓高于21Mpa。管道與管道的連接采用氬弧焊方式，以確保焊縫部位的清潔度和連接強(qiáng)度。第四篇主要液壓部件第四篇主要液壓部件液壓缸液壓缸是直線執(zhí)行器，它能把液壓能轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能。在整個(gè)行程中，缸的出力和速度可以保持不變，也可以隨意變化。液壓缸可以脫離驅(qū)動(dòng)裝置獨(dú)立布置，使系統(tǒng)布置具有很大的自由度。各種可能的固定和聯(lián)結(jié)方式，及其與杠杠、連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)合，更增加了液壓缸的通用性。在汽輪機(jī)閥門操縱系統(tǒng)中所采用的液壓缸主要有兩種類型：?jiǎn)巫饔脧椈苫爻谈缀碗p作用差動(dòng)缸。前者當(dāng)活塞桿外伸時(shí)，施加在無桿端油口的油壓力壓縮彈簧。油壓力去除時(shí)，彈簧使桿內(nèi)縮。后者外伸和內(nèi)縮皆靠油壓力驅(qū)動(dòng)，但由于活塞桿截面積的影響，使得內(nèi)縮時(shí)的受壓面積小于外伸時(shí)的面積。圖4－1為典型工業(yè)用液壓缸的結(jié)構(gòu)示意圖。其中運(yùn)動(dòng)部分為鍍鉻鋼制活塞桿及活塞總成。為防止液壓缸行程結(jié)束時(shí)的撞擊，在活塞運(yùn)動(dòng)的上下止點(diǎn)，可根據(jù)需要設(shè)置緩沖環(huán)或緩沖柱塞。壓力容腔總成則由鋼端蓋即無桿端鋼頭、經(jīng)珩磨精加工的鋼制缸筒、有桿端缸頭及活塞桿導(dǎo)向套構(gòu)成。圖4－1工業(yè)用液壓缸結(jié)構(gòu)示意圖拉桿和螺母用來把缸頭和缸筒連在一起。靜密封件保持連接壓力嚴(yán)密。導(dǎo)向套通常用壓蓋和螺釘固定以便拆卸。設(shè)置活塞桿防塵圈以防止外界雜質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)向與密封區(qū)。運(yùn)動(dòng)表面的密封性由活塞桿密封圈和活塞密封圈來提供。液壓缸的主要尺寸特征參數(shù)為：活塞直徑、活塞桿直徑、行程。主要計(jì)算公式為：F＝PA，Q＝AV液伺服閥電液伺服閥是DEH控制系統(tǒng)中電液轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它可將電調(diào)裝置發(fā)出的控制指令，轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的液壓信號(hào)，并通過改變進(jìn)入液壓缸液流的方向、壓力和流量，來達(dá)到驅(qū)動(dòng)閥門、控制機(jī)組的目的。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)伺服閥是一個(gè)由力矩馬達(dá)、兩級(jí)液壓放大及機(jī)械反饋所組成的系統(tǒng)。第一級(jí)液壓放大是雙噴嘴擋板系統(tǒng)；第二級(jí)放大是滑閥系統(tǒng)。其基本結(jié)構(gòu)如圖4-2所示。圖4-2伺服閥基本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖力矩馬達(dá)：一種電氣—機(jī)械轉(zhuǎn)換器，可產(chǎn)生與電指令信號(hào)成比例的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，用在伺服閥的輸入級(jí)。力矩馬達(dá)包括電氣線圈、極靴和銜鐵等組件。銜鐵裝在一個(gè)薄壁彈簧管上，彈簧管在力矩馬達(dá)和閥的液壓段之間起流體密封作用。銜鐵、擋板和反饋桿剛性固接，并由薄壁彈簧管支撐。先導(dǎo)級(jí)：擋板從彈簧管中間伸出，置于兩個(gè)噴嘴端面之間，形成左、右兩個(gè)可變節(jié)流孔。銜鐵的偏轉(zhuǎn)帶動(dòng)擋板，從而可改變兩側(cè)噴嘴的開啟，使其產(chǎn)生壓差，并作用于與該噴嘴相通的滑閥閥芯端部。功率放大級(jí)：由一滑閥系統(tǒng)控制輸出流量。閥芯在閥套中滑動(dòng)，閥套上開有環(huán)行槽，分別與供油腔P和回油腔T相通。當(dāng)滑閥處于“零位”時(shí)，閥芯被置于閥套的中位；閥芯上的凸肩恰好將進(jìn)油口和回油口遮蓋住。當(dāng)閥芯受力偏離“零位”向任一側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致油液從供油腔P流入一控制腔（A或B），從另一控制腔（B或A）流入回油腔T。閥芯推動(dòng)反饋桿端部的小球，產(chǎn)生反饋力矩作用在銜鐵擋板組件上。當(dāng)反饋力矩逐漸等于電磁力矩時(shí)，銜鐵擋板組件被移回到對(duì)中的位置。于是，閥芯停留在某一位置。在該位置上，反饋力矩等于輸入控制電流產(chǎn)生的電磁力矩，因此，閥芯位置與輸入控制電流的大小成正比。特點(diǎn)：銜鐵及擋板均工作在中立位置附近，線性好噴嘴擋板級(jí)輸出驅(qū)動(dòng)力大閥芯基本處于浮動(dòng)狀態(tài)，不易卡住閥的性能不受伺服閥中間參數(shù)的影響，閥的性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，零點(diǎn)漂移小工作原理：當(dāng)力矩馬達(dá)沒有電信號(hào)輸入時(shí)，銜鐵位于極靴氣隙中間，平衡永久磁鐵的磁性力。當(dāng)有欲使調(diào)節(jié)閥動(dòng)作的電氣信號(hào)由伺服放大器輸入時(shí)，力矩馬達(dá)的線圈中有電流通過，產(chǎn)生一磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)作用下，產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)力矩，使銜鐵旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)與之相連的擋板轉(zhuǎn)動(dòng)，此擋板伸到兩個(gè)噴嘴中間。在正常穩(wěn)定工況時(shí)，擋板兩側(cè)與噴嘴的距離相等，兩側(cè)噴嘴泄油面積相等，使噴嘴兩側(cè)的油壓相等。當(dāng)有電氣信號(hào)輸入，銜鐵帶動(dòng)擋板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，擋板移近一只噴嘴，使這只噴嘴的泄油面積變小，流量變小，噴嘴前的油壓變高，而對(duì)側(cè)的噴嘴與擋板間的距離變大，泄油量增大，使噴嘴前的壓力變低，這樣就將原來的電氣信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榱禺a(chǎn)生機(jī)械位移信號(hào)，再轉(zhuǎn)變?yōu)橛蛪盒盘?hào)，并通過噴嘴擋板系統(tǒng)將信號(hào)放大，擋板兩側(cè)噴嘴前油壓與下部滑閥的兩個(gè)端部腔室相通，當(dāng)兩個(gè)噴嘴前的油壓不等時(shí)，滑閥兩端的油壓也不相等，使滑閥移動(dòng)，由滑閥上的凸肩所控制的油口開啟或關(guān)閉，從而控制通向油動(dòng)機(jī)活塞下腔的高壓油，以開大調(diào)節(jié)閥的開度，或者將活塞下腔通向回油，使活塞下腔的油泄去，由彈簧力關(guān)小調(diào)節(jié)閥。為了增加系統(tǒng)的可靠性，在伺服閥中設(shè)置了反饋彈簧，使伺服閥有一定的機(jī)械零偏（可外調(diào)）。在運(yùn)行中如突然發(fā)生斷電或失去電信號(hào)時(shí)，靠機(jī)械力最后可使滑閥偏移一側(cè)，使調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。技術(shù)參數(shù)：（MOOG-J761）額定流量：63LPM分辨率：<0.5%滯環(huán)：<3%最高允許工作壓力：32MPa正常工作壓力：14MPa工作溫度：-29~135℃密封材料：氟橡膠線圈電阻：80Ω（單線圈）40Ω（兩線圈并聯(lián)）額定電流：±40mA接線方式：A、C（+）B、D（-）注意事項(xiàng)：油液建議使用溫度為35℃～55℃。其酸值、氯含量、水含量、電阻率等指標(biāo)符合要求。為了系統(tǒng)和元件的最佳壽命，系統(tǒng)油液顆粒度應(yīng)把保持于SAE等級(jí)2、NAS-1638等級(jí)6或ISO-15/12。伺服閥出廠前都經(jīng)過嚴(yán)格的性能測(cè)試。如伺服閥發(fā)生故障，用戶不得自行解體，而應(yīng)返回制造商、研究所的伺服閥維修中心進(jìn)行修理、排障和調(diào)整。伺服閥的裝卸安裝伺服閥前應(yīng)確認(rèn)：安裝面無污粒附著；供油和回油管路正確；底面各油口的密封圈齊全；定位銷孔位正確。伺服閥從液壓系統(tǒng)卸下時(shí)，必須做到：將閥注滿清潔工作液，裝上運(yùn)輸護(hù)板；妥善保護(hù)好安裝座上各油口，以免污物侵入。伺服閥的使用伺服閥外接導(dǎo)線應(yīng)屏蔽，并良好接地。閥的極性應(yīng)按使用說明書規(guī)定聯(lián)接。閥的輸入電流不允許超過制造廠允許值。伺服閥在未供油壓的情況下，應(yīng)盡量避免輸入交變電信號(hào)。伺服閥常見故障及原因常見故障原因閥不工作（無流量或壓力輸出）外引線斷路；電插頭焊點(diǎn)脫焊；線圈霉斷或內(nèi)引線斷路（或短路）；進(jìn)油或回油未接通，或進(jìn)、回油口接反。閥輸出流量或壓力過大或不可控制閥安裝座表面不平，或底面密封圈未裝妥，使閥殼體變形，閥芯卡死；閥控制級(jí)堵塞；閥芯被臟物或銹塊卡住。閥反應(yīng)遲鈍，響應(yīng)降低，零偏增大系統(tǒng)供油壓力低；閥內(nèi)部油濾太臟；閥控制級(jí)局部堵塞；調(diào)零機(jī)械或力矩馬達(dá)（力馬達(dá)）部分零組件松動(dòng)；閥輸出流量或壓力（或執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度或力）不能連續(xù)控制系統(tǒng)反饋斷開；系統(tǒng)出現(xiàn)正反饋；系統(tǒng)的間隙、摩擦或其它非線性因素；閥的分辨率變差、滯環(huán)增大；油液太臟。系統(tǒng)出現(xiàn)抖動(dòng)或振動(dòng)（頻率較高）系統(tǒng)開環(huán)增益太大；油液太臟；油液混入大量空氣；系統(tǒng)接地干擾；伺服放大器電源濾波不良；伺服放大器噪聲變大；閥線圈絕緣變差；閥外引線碰到地面；電插頭絕緣變差；閥控制級(jí)時(shí)堵時(shí)通。系統(tǒng)變慢（頻率較低）油液太臟；系統(tǒng)極限環(huán)振蕩；執(zhí)行機(jī)構(gòu)摩擦大；閥零位不穩(wěn)（閥內(nèi)部螺釘或機(jī)構(gòu)松動(dòng)，或外調(diào)零機(jī)構(gòu)未鎖緊，或控制級(jí)中有污物）；閥分辨率變差。外部漏油安裝座表面粗糙度過大；安裝座表面有污物；底面密封圈未裝妥或漏裝；底面密封圈破裂或老化；彈簧管破裂。方向閥方向閥的作用是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同液壓回路之間的連通和切斷，或是在不同液壓回路間實(shí)現(xiàn)連續(xù)的交叉切換。通過方向閥可控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的起動(dòng)、停止或運(yùn)動(dòng)的方向。對(duì)于方向閥來說，油路通道的數(shù)目和閥工作位置的數(shù)目是非常重要的。對(duì)于每個(gè)確定位置，方向閥的圖形符號(hào)都含有一個(gè)單獨(dú)的方框，表示該位置的流動(dòng)路徑。在液壓伺服系統(tǒng)中，最常用的方向閥有電磁換向閥和單向閥等。電磁換向閥是用電磁鐵推動(dòng)閥芯，從而變換流體流動(dòng)方向的控制閥。在液壓伺服系統(tǒng)中，它主要用于控制油路的通斷和切換，或作為先導(dǎo)閥，控制卸荷閥。類型和結(jié)構(gòu)：DEH液壓系統(tǒng)中采用的是濕式電磁換向閥，有兩種形式，即二位四通閥和三位四通閥?，F(xiàn)以二位四通閥為例加以說明?；y機(jī)能符號(hào)如圖4-3所示。其主要由閥體、一個(gè)電磁鐵、控制閥芯和一個(gè)復(fù)位彈簧組成。圖4-3電磁換向閥機(jī)能符號(hào)工作原理：在未操縱（電磁鐵斷電）狀態(tài)下，閥芯由復(fù)位彈簧保持在初始位置，油口P與A相通，B與T相通。當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，電磁鐵的力徑推桿作用在控制閥芯上，將推到末端的換向位置。此時(shí)，油口P與B相通，A與T相通。當(dāng)電磁鐵斷電時(shí)，控制閥芯靠復(fù)位彈簧返回初始位置。技術(shù)參數(shù)（WE6型）：流量：最大80l/min工作壓力：油口P、A和B最高350bar，油口T最高140bar工作介質(zhì)：磷酸酯抗燃油密封材料：氟橡膠工作油溫范圍：30～+70℃保持功率：28W單向閥是單向的方向閥，它允許油液沿一個(gè)方向自由流動(dòng)，卻封閉沿另一個(gè)方向的流動(dòng)。在EH系統(tǒng)中常用作主系統(tǒng)與子系統(tǒng)間的隔離閥。如每個(gè)油動(dòng)機(jī)中安全油支路與安全油母管之間，有壓排油支路與排油母管之間都設(shè)置有單向閥。它們的作用是可防止母管中的油液倒流回油動(dòng)機(jī)。當(dāng)切斷油動(dòng)機(jī)的壓力油進(jìn)油后，可在線檢修更換油動(dòng)機(jī)集成塊上的伺服閥、電磁閥、卸荷閥等。另外，在油動(dòng)機(jī)集成塊上安裝的切斷閥也是一種單向閥，它是由安全油壓控制通斷的液控單向閥。當(dāng)機(jī)組掛閘，安全油壓建立后，切斷閥在安全油的作用下導(dǎo)通，高壓油通過切斷閥后到達(dá)伺服閥前，使油動(dòng)機(jī)處于受伺服閥控制的狀態(tài)。而當(dāng)機(jī)組遮斷時(shí)，安全油泄壓，切斷閥在自身彈簧力的作用下關(guān)閉，切斷高壓油進(jìn)油。插裝閥傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)各元件間大都采用的是管式連接方式。隨著液壓技術(shù)的發(fā)展，為提高系統(tǒng)效率，減少機(jī)械加工量，降低制造成本，越來越多的系統(tǒng)采用了將閥插入油路集成塊中標(biāo)準(zhǔn)化腔孔的結(jié)構(gòu)，這樣大大減少了系統(tǒng)中元件之間相互連接的管道及管接頭數(shù)量，消除了許多潛在的泄漏點(diǎn)并減少了因泄漏而浪費(fèi)的油液。插裝閥的優(yōu)點(diǎn)：更大的系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活性較低的成本較小的外形尺寸較好的性能和控制可靠性提高較高的壓力能力較高的工作效率消除外滲漏并減小內(nèi)泄漏較大的污染耐受力較快的循環(huán)時(shí)間較低的噪聲級(jí)在EH系統(tǒng)中常用的插裝閥有蓋板式和螺紋式兩種。蓋板式插裝閥蓋板式插裝閥的主閥芯是一個(gè)插裝件總成，它插裝入油路集成塊中加工出的腔孔中，上部由控制蓋板通過螺栓把插裝件固定在腔孔中。如圖4-4所示，插裝件包括閥套、錐閥芯、彈簧和密封件。圖4-4蓋板式插裝閥原理簡(jiǎn)圖插裝閥的插裝件可以看作是兩級(jí)閥的主級(jí)。它有兩個(gè)主流量油口，A和B。油路集成塊中的鉆孔流道把油口A和B連接到液壓回路中?？刂仆ǖ绖t連接在油口X上。對(duì)蓋板式插裝閥而言，一個(gè)重要的參數(shù)為閥芯面積比。插裝閥的插件有三個(gè)面積（AA，AB和AAP）影響閥芯在閥套中的開合。AA是錐閥芯暴露于A油口的有效面積。AB是錐閥芯暴露于B油口的有效面積。AAP是錐閥芯暴露于彈簧腔AAP的有效面積。其中AAP=AA+AB。插件的面積比是AA面積與AAP面積之比。EH系統(tǒng)中常用的插裝閥面積比為1﹕1.1（AAP為AA面積的1.1倍）或1﹕1.5（AAP為AA面積的1.5倍）。螺紋式插裝閥螺紋式插裝閥可實(shí)現(xiàn)與蓋板式插裝閥同樣的功能，但工作原理不同于蓋板式插裝閥。其主要區(qū)別在于它們實(shí)現(xiàn)其所承擔(dān)的液壓控制功能的程度。一般來說，蓋板式插裝閥要靠先導(dǎo)閥來實(shí)現(xiàn)完整的控制功能。而大多數(shù)螺紋式插裝閥可自己實(shí)現(xiàn)完整的控制功能。螺紋式插裝閥與蓋板式插裝閥在結(jié)構(gòu)上也不同。大多數(shù)蓋板式插裝閥為錐閥式，而螺紋式插裝閥既有錐閥芯又有滑閥芯。液壓泵在汽輪機(jī)DEH控制系統(tǒng)中，采用了一種大流量、高性能的變量直軸式柱塞泵作為高壓供油裝置中的主要?jiǎng)恿υ?，它可為系統(tǒng)提供穩(wěn)定、充足的液壓動(dòng)力油?，F(xiàn)以PVP變量柱塞泵為例加以說明。工作原理PVP柱塞泵采用的是斜盤直軸結(jié)構(gòu)（如圖4-5所示）。泵中的缸體由驅(qū)動(dòng)軸通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)，裝在缸體孔中的柱塞連著柱塞滑靴和滑靴壓板，所以滑靴頂在斜盤上。圖4-5PVP變量柱塞泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖當(dāng)缸體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柱塞滑靴沿斜盤滑動(dòng)，使柱塞沿平行于缸體的旋轉(zhuǎn)軸線作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。配流盤上的油口布置成當(dāng)柱塞被拉出時(shí)掠過進(jìn)口，當(dāng)柱塞被推入時(shí)掠過出口。泵的排量取決于柱塞的尺寸、數(shù)量及行程。而柱塞行程則取決于斜盤傾角。改變斜盤傾角可加大或減小柱塞行程。斜盤傾角可用下述任何一種方法調(diào)整，如手動(dòng)控制、伺服控制、壓力補(bǔ)償控制及負(fù)載傳感加限壓器控制等。圖4-5所示即為帶壓力補(bǔ)償器控制的泵。壓力補(bǔ)償器控制工作原理壓力補(bǔ)償器工作原理如圖4-6所示。圖4-6壓力補(bǔ)償器工作原理圖該補(bǔ)償器包括一個(gè)殼體，內(nèi)含控制閥芯、加載彈簧、端盤和加載彈簧機(jī)構(gòu)。通過調(diào)整加載彈簧的預(yù)緊力，可以確定泵的設(shè)定壓力。系統(tǒng)壓力（泵出口壓力）作用于控制閥芯的左端，只要系統(tǒng)壓力低于加載彈簧設(shè)定值，控制閥芯就被彈簧推向左端，從而使得伺服活塞連接于泵體泄油口，伺服彈簧則把泵保持于全排量。當(dāng)泵出口壓力升高到設(shè)定壓力時(shí)，控制閥芯克服彈簧力向右端移動(dòng)，使伺服活塞連接于泵的壓力進(jìn)口。該壓力克服伺服彈簧力使伺服活塞移動(dòng)并減小泵的斜盤傾角。隨著系統(tǒng)壓力升高斜盤傾角減小從而減小柱塞行程直到泵的輸出流量減小到剛好把系統(tǒng)壓力維持于設(shè)定值所需要的流量。技術(shù)參數(shù)（PVP76）最大排量：76cc/REW最大流量：約100l/min（電機(jī)轉(zhuǎn)速1450r/min）壓力范圍：50-3600PSI（17-248Par）轉(zhuǎn)向：順時(shí)針（從軸端看）密封材料：氟橡膠帶可調(diào)排量止檔（出廠時(shí)已設(shè)定為最大）驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率：30KW 注意事項(xiàng)嚴(yán)禁在無油和空吸狀況下啟泵。首次啟泵前應(yīng)按泵的旋轉(zhuǎn)方向手動(dòng)旋轉(zhuǎn)油泵，排出吸油泵芯內(nèi)的空氣。首次啟泵時(shí)，應(yīng)先點(diǎn)動(dòng)電機(jī)，確認(rèn)泵的轉(zhuǎn)向正確（從電機(jī)端看為順時(shí)針方向）。油溫低于18℃嚴(yán)禁啟泵。進(jìn)入油泵的液壓油，油溫低于60℃。油泵啟動(dòng)前液壓管路及油箱內(nèi)液壓油清潔度應(yīng)優(yōu)于ISO標(biāo)準(zhǔn)17/14級(jí)或NAS標(biāo)準(zhǔn)8級(jí)。油泵應(yīng)在卸荷狀況下啟動(dòng)。位移傳感器LVDT位移傳感器LVDT是利用差動(dòng)變壓器原理，將直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械位移量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?，從而進(jìn)行位移監(jiān)控的裝置。傳感器的外殼固定不動(dòng)，鐵芯與油動(dòng)機(jī)活塞桿相連，隨活塞的運(yùn)動(dòng)而上下移動(dòng)。傳感器的電氣部分由3組線圈組成：初級(jí)線圈接受高頻激勵(lì)電壓信號(hào)，次級(jí)線圈分為兩組，其感應(yīng)的電勢(shì)信號(hào)經(jīng)差動(dòng)比較后輸出，作為鐵芯位置的信號(hào)。LVDT結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、線性度好、重復(fù)精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、使用維護(hù)方便。第五篇液壓輔件第五篇液壓輔件油箱油箱的功能油箱的主要功能是為系統(tǒng)存儲(chǔ)和供應(yīng)所需的油液。此外，它還具有散熱，分離油液中的空氣，沉淀固體污染物等功能。EH系統(tǒng)的油箱由不銹鋼板焊接而成。其內(nèi)部由隔板將系統(tǒng)回油與泵吸油口分開，迫使油液沿油箱壁流動(dòng)，將熱量散到油箱外表面。同時(shí)由于油液流速降低，使污染物得以沉淀到箱底并可清除混入油液中的空氣。油箱上蓋或側(cè)部設(shè)有檢修用孔蓋，能夠方便地清除油箱各個(gè)部位的污垢。另外，油箱還含有多種附件。液位計(jì)液位計(jì)用于檢測(cè)油箱的液位，通過其玻璃表面，可直接監(jiān)測(cè)油箱的實(shí)際液位。有些液位計(jì)上還帶有溫度計(jì)，可用于顯示油箱內(nèi)的油溫。液位開關(guān)液位開關(guān)安裝在油箱頂部，采用的是浮球型。分為液位低低、液位低、液位高三個(gè)發(fā)訊位置，供油泵聯(lián)鎖，報(bào)警等使用。以油箱頂部安裝面為基準(zhǔn)，其值分別為-600mm、-500mm、-100mm。熱交換器加熱器加熱器裝在油箱中液面以下靠近泵入口處。其用于低粘度指數(shù)的油液在冬季寒冷時(shí)的加熱，以保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備。加熱器大都采用低加熱密度型，以防止局部油液過熱，造成油液老化。在投入加熱器時(shí)，系統(tǒng)的循環(huán)泵會(huì)自動(dòng)投入運(yùn)行，以保證油箱內(nèi)油液的循環(huán)和充分的熱交換。冷油器EH系統(tǒng)中的冷油器采用的是典型的管式換熱器水冷結(jié)構(gòu)。液壓油繞過水管在冷油器內(nèi)循環(huán)，其熱量通過冷卻水帶走。通過冷油器的液壓油由循環(huán)泵提供動(dòng)力，而冷卻水流量則受溫控水閥的控制，可根據(jù)油溫的高低，自動(dòng)調(diào)整控水閥的開度?？諝鉃V清器空氣濾清器用于油箱與外部的空氣交換，以適應(yīng)由于系統(tǒng)部件運(yùn)動(dòng)（如液壓缸的伸縮）而產(chǎn)生的壓力和溫度變化?？諝鉃V清器中裝有精密過濾器，可阻止空氣中的灰塵進(jìn)入油箱污染油液。同時(shí)空氣濾清器中大多裝有干燥吸附劑，可吸收進(jìn)入油箱空氣中所含的水份。蓄能器蓄能器的主要功能包括：貯備液壓能；作為應(yīng)急動(dòng)力源（如系統(tǒng)瞬間耗油量突增或液壓泵發(fā)生故障切換時(shí)）；吸收與緩和液壓沖擊及振動(dòng)。在汽輪機(jī)EH系統(tǒng)中，常用的蓄能器為氣囊式，其皮囊由耐腐蝕的丁基橡膠材料制成。其結(jié)構(gòu)示意如圖5-1所示。圖5-1蓄能器結(jié)構(gòu)示意圖氣囊借助于氣閥組件，固定鋼制殼體內(nèi)，可通過在鋼殼上油閥組件處的開口，來拆除和更換皮囊。當(dāng)皮囊充氮完全膨脹后，油閥組件關(guān)閉輸入口，以免皮囊膨脹出鋼殼外。阻尼裝置則可使閥在打開瞬間免受沖擊。第六篇液壓油第六篇液壓油隨著發(fā)電機(jī)組功率的增大，蒸汽參數(shù)及汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)油壓逐漸升高，為防止高壓油泄漏，釀成火災(zāi)，調(diào)速系統(tǒng)控制液廣泛使用合成磷酸酯抗燃液壓油。簡(jiǎn)稱抗燃油?？谷加偷男再|(zhì)磷酸酯抗燃油是一種透明、均勻、無沉淀物或懸浮物的化學(xué)合成油品。它是以不同側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的磷酸酯為基礎(chǔ)油，加入各種性能的添加劑混配而成的。由于基礎(chǔ)油磷酸酯結(jié)構(gòu)化學(xué)產(chǎn)品的獨(dú)特性能，使其具有很多優(yōu)良的特性。諸如：良好的抗燃性、耐磨性和潤(rùn)滑性低酸值、低水分含量和氯含量較高的閃點(diǎn)和自燃點(diǎn)良好的氧化安定性較高的清潔度較高的電阻率運(yùn)行與維護(hù)取樣是油質(zhì)試驗(yàn)的基礎(chǔ)，正確的取樣方法和保存樣品的方法常重要。取樣應(yīng)由有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員嚴(yán)格按照取樣要求進(jìn)行。取樣容器取樣容器為500~1000毫升磨口具塞玻璃瓶。在使用前應(yīng)用洗滌劑充分清洗，再用自來水、去離子水（蒸餾水）依次沖洗干凈，干燥后備用。測(cè)試顆粒污染度的取樣容器先用洗滌劑充分清洗取樣瓶，然后依次用自來水及蒸餾水洗凈。在潔凈室中用經(jīng)過0.8um濾膜過濾后的蒸餾水反復(fù)沖洗干凈取樣瓶，烘干加蓋后用塑料薄膜密封備用.新油驗(yàn)收取樣抗燃油以桶裝形式交貨，取樣按中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7597方法進(jìn)行。試驗(yàn)油樣應(yīng)是從多個(gè)油桶中所取油樣均勻混合后的樣品，以保證所取樣品具有可靠的代表性。如發(fā)現(xiàn)有污染物存在，則應(yīng)逐桶核對(duì)牌號(hào)標(biāo)志，逐桶取樣分析。在過濾時(shí)，應(yīng)對(duì)每桶油進(jìn)行外觀檢查。系統(tǒng)啟動(dòng)前，應(yīng)注入抗燃油反復(fù)循環(huán)沖洗油箱及管道系統(tǒng)，并取樣進(jìn)行全項(xiàng)分析。質(zhì)量符合新油標(biāo)準(zhǔn)（參見表6-1），方可正式投入運(yùn)行。注油泵、注油管及油系統(tǒng)所有密封襯墊材質(zhì)必須符合要求（參見表6-2）。機(jī)組運(yùn)行時(shí)，油系統(tǒng)必須安裝精密過濾器、磁性過濾器及旁路再生裝置，并同時(shí)投入運(yùn)行，以除去運(yùn)行中因油品老化而產(chǎn)生的酸性物質(zhì)及油泥、水分等雜質(zhì)，使運(yùn)行油得到凈化、再生，使用壽命得以延長(zhǎng)。精密過濾器的濾芯及旁路再生裝置的吸附劑應(yīng)定期檢查，定期更換。加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行油的監(jiān)督，按時(shí)取樣檢測(cè)。發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)采取措施處理。運(yùn)行人員監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)抗燃油的外觀和顏色變化。記錄油溫、油箱的油位高度及補(bǔ)油量。記錄旁路再生裝置精密過濾器的壓差變化，更換濾芯。試驗(yàn)室試驗(yàn)項(xiàng)目及周期機(jī)組正常運(yùn)行情況下，試驗(yàn)室試驗(yàn)項(xiàng)目及周期見表6-3。每年必須至少有一次由經(jīng)過認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行油質(zhì)分析。如果油質(zhì)異常，應(yīng)縮短試驗(yàn)周期，并取樣進(jìn)行全分析。運(yùn)行溫度應(yīng)控制在正常溫度（40~55℃）下，防止局部過熱。嚴(yán)禁礦物油與抗燃油混合使用。系統(tǒng)需要補(bǔ)加抗燃油時(shí)，應(yīng)選檢驗(yàn)合格的相同牌號(hào)的抗燃油。牌號(hào)不同的抗燃油應(yīng)先做混合試驗(yàn)，確定能否添加?？谷加蛻?yīng)儲(chǔ)藏在清潔、陰涼、通風(fēng)良好的場(chǎng)所，嚴(yán)防雨淋和曝曬。新抗燃油的儲(chǔ)藏期最好不超過一年，儲(chǔ)藏期超過一年的抗燃油使用前，必須先進(jìn)行全項(xiàng)質(zhì)量分析。安全事項(xiàng)為保證安全起見，從事抗燃油工作的人員，工作時(shí)仍應(yīng)身穿工作服，戴上手套、口罩。工作現(xiàn)場(chǎng)禁止吸煙、進(jìn)食?？谷加蛧?yán)禁入口。一旦誤食，要立即采取措施，使其嘔吐，并盡快送醫(yī)院診治?？谷加驼`入眼中時(shí)，立即用大量清水沖洗，并送醫(yī)院診治。抗燃油不可直接接觸皮膚。不慎沾染時(shí)，可用肥皂水沖洗。出現(xiàn)火情時(shí)，可用二氧化碳或干粉滅火器滅火。消防人員滅火時(shí)，應(yīng)配備供氧裝置或防毒面具。表6-3試驗(yàn)室試驗(yàn)項(xiàng)目及周期運(yùn)行時(shí)間試驗(yàn)項(xiàng)目第一月第一月后顏色、外觀、酸值每周一次每月一次氯含量、電阻率、閃點(diǎn)、水分兩周一次三月一次密度、凝點(diǎn)、自燃點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)粘度、泡沫特性、顆粒污染度、礦物油含量每月一次半年一次表6-1新抗燃油典型性質(zhì)項(xiàng)目中壓抗燃油外觀淺黃色、透明密度（20℃g/cm3）1.13~1.17（1.13）粘度（40℃mm2/s）約43.4凝點(diǎn)（℃）≤-18閃點(diǎn)（℃）≥235（246）自燃點(diǎn)（℃）≥530（575）顆粒度SAE749D級(jí)≤5級(jí)（3級(jí)）水分含量%（w/w）≤0.1（0.06）酸值mgKOH/g≤0.07（0.06）氯含量%（w/w）≤0.005（25ppm）泡沫性質(zhì)24℃ml≤90電阻率≥1X108表6-2抗燃油與襯墊材料的相容性材料名稱抗燃油相容性氯丁橡膠不相容丁腈橡膠不相容皮革不相容橡膠石棉墊不相容硅橡膠相容乙丙橡膠相容氟化橡膠相容聚四氟乙烯相容聚乙烯相容丁基橡膠相容第七篇污染控制第七篇污染控制據(jù)統(tǒng)計(jì)液壓系統(tǒng)的故障、失效有70％以上都是由于油液污染造成的。污染使得液壓系統(tǒng)可靠性降低，元件壽命縮短。因此，加強(qiáng)液壓系統(tǒng)管理，進(jìn)行有效的污染控制，已成為液壓系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的關(guān)鍵。污染的定義：污染物是指混雜在工作介質(zhì)中的異物，它構(gòu)成或引起對(duì)液壓或潤(rùn)滑油液以及系統(tǒng)和部件的損害。污染物以固體、液體和氣體等多種方式存在。污染物的種類及危害：固體顆粒污染物固體顆粒是液壓系統(tǒng)中最常見的一類污染物，它包括元件加工和組裝過程中殘留的金屬切屑、焊渣等；從外界侵入系統(tǒng)的塵埃和機(jī)械雜質(zhì)；系統(tǒng)工作中產(chǎn)生的磨屑和銹蝕剝落物；油液氧化和分解產(chǎn)生的沉淀物等。其磨損型式主要是：切削磨損、疲勞磨損和粘著磨損。顆粒污染物的危害作用主要為：加速元件的磨損「導(dǎo)致元件性能下降：堵塞閥的間隙和孔口，引起閥的故障等。水水對(duì)液壓系統(tǒng)最大的危害作用是腐蝕金屬表面。此外，水加速油液的氧化變質(zhì)，并且與油液中的某些添加劑作用產(chǎn)生粘性膠質(zhì)，引起閥芯粘滯和濾油器濾芯堵塞等故障。當(dāng)油液中水的含量超過0.05%時(shí)，水對(duì)液壓系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害作用。空氣從大氣中混入油液的空氣會(huì)降低油液的體積模量，使系統(tǒng)失去剛性和響應(yīng)特性，并引起汽蝕現(xiàn)象。此外，空氣促使油液氧化變質(zhì)，降低潤(rùn)滑性能?；瘜W(xué)污染物液壓油中常見的化學(xué)污染物有溶劑、表面活性化合物和油液氧化分解產(chǎn)物等。它們可形成酸類，對(duì)金屬表面產(chǎn)生腐蝕作用；或形成懸浮顆粒，增加油液的污染度。元件污染失效模式液壓元件由于油液污染引起的失效，主要有突發(fā)失效、間歇失效和退化失效等幾種方式。突發(fā)失效：突發(fā)失效是指元件或系統(tǒng)迅速、突然損壞，完全喪失工作能力。常見的是大顆粒把主要元件卡住時(shí)發(fā)生突變失效，或細(xì)小顆粒在閥間隙中堵塞和淤積引發(fā)突變失效。間歇失效：間歇失效是暫時(shí)發(fā)生且大多可自行恢復(fù)的瞬時(shí)故障。這類失效往往難以診斷，但具有潛在的危險(xiǎn)。退化失效：退化失效是由磨損、腐蝕、汽蝕、混汽、沖刷等引起的。在系統(tǒng)中造成內(nèi)泄漏和表面破壞、劣化，并且越來越大直至出現(xiàn)完全失效。油液污染度等級(jí)油液污染度等級(jí)是為了描述和評(píng)定液壓系統(tǒng)油液污染的程度，合理實(shí)施污染控制而制定的。現(xiàn)常用的液壓工作介質(zhì)污染度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)有美國(guó)國(guó)家宇航學(xué)會(huì)NAS1638標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO4406標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)汽車工程協(xié)會(huì)SAE749D標(biāo)準(zhǔn)等。表7－1美國(guó)NAS1638污染度等級(jí)污染度等級(jí)顆粒尺寸范圍（μm）5～1515～1525～5050～100>1000012522410025044820150089163121000178326132000356631124400071212622458000142525345861600028505069016732000570010121803286400011400202536064912800022800405072012810256000456008100144025611512000912001620028805121210240001824003240057601024表7－2國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO4406污染度等級(jí)等級(jí)代號(hào)每毫升顆粒數(shù)等級(jí)代號(hào)每毫升顆粒數(shù)等級(jí)代號(hào)每毫升顆粒數(shù)1>0.01～0.0211>10～2021>10000～200002>0.02～0.0412>20～4022>20000～400003>0.04～0.0813>40～8023>40000～800004>0.08～0.1614>80～16024>80000～1600005>0.16～0.3215>160～32025>160000～3200006>0.32～0.6416>320～64026>320000～6400007>0.64～1.317>640～130027>640000～13000008>1.3～2.518>1300～250028>1300000～25000009>2.5～5.019>2500～500029>2500000～500000010>5.0～1020>5000～1000030≥5000000代號(hào)每100毫升中顆粒數(shù)代號(hào)每100毫升中顆粒數(shù)大于5μm大于15μm大于5μm大于15μm超過至超過至超過至超過至20/1720/16500k500k1M1M64k32k130k64k16/1116/1032k32k64k64k1k5002k1k20/1520/14500k500k1M1M16k8k130k64k15/1215/1116k16k32k32k2k1k4k2k19/1619/15250k250k500k500k32k16k64k32k15/1015/916k16k32k32k5002501k50019/1419/13250k250k500k500k8k4k16k8k14/1114/108k8k16k16k1k5002k1k18/1518/14130k130k250k250k16k8k32k16k14/914/88k8k16k16k25013050025018/1318/12130k130k250k250k4k2k8k4k13/1013/94k4k8k8k5002501k50017/1417/1364k64k130k130k8k4k16k8k13/812/94k2k8k4k13025025050017/1217/1164k64k130k130k2k1k4k2k12/811/82k1k4k2k13013025025016/1316/1232k32k64k64k4k2k8k4kISO4406污染度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)用兩個(gè)代號(hào)表示油液的污染度等級(jí)。前面的代號(hào)代表每1mL油液中大于5μm顆粒數(shù)的等級(jí)，后面的代號(hào)代表每1mL油液中大于15μm顆粒數(shù)的等級(jí)，兩個(gè)代號(hào)之間用一斜線分隔。例如，污染度等級(jí)14/12。經(jīng)驗(yàn)表明，5μm左右的顆粒對(duì)液壓控制閥間隙淤積堵塞的危害作用較大；而尺寸大于15μm的顆粒對(duì)元件的磨損作用顯著加大。常見的污染度等級(jí)之間的相互對(duì)照表如下：表7－3污染度等級(jí)對(duì)照表ISO4406NAS1638SAE749D每mL油液中大于10μm顆粒數(shù)19/1610120018/159658017/148528016/137414015/12637014/124014/11523513/10411412/930911/82510/83油液取樣為了對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行污染分析，應(yīng)定期對(duì)系統(tǒng)樣液進(jìn)行采樣分析。首先需要從系統(tǒng)內(nèi)抽取一定量的樣液，然后進(jìn)行污染分析和測(cè)定。油液取樣必須滿足兩項(xiàng)要求：一是所取樣液能夠代表整個(gè)系統(tǒng)的污染狀況；二是取樣過程中樣液不受污染。取樣容器清潔度控制取樣容器本身的清潔度對(duì)樣液污染分析的結(jié)果有直接的影響。原則上取樣容器所需的清潔度應(yīng)比樣液的清潔度高兩個(gè)數(shù)量級(jí)。為可靠起見，取樣前應(yīng)按下列程序清洗超凈容器。倒盡取樣瓶?jī)?nèi)的油液，用溶劑或洗滌液去除殘余油漬；在超聲波清洗槽內(nèi)注入清潔熱水和適量洗滌液，將取樣瓶浸泡在水中進(jìn)行超聲波清洗；排盡超聲波清洗槽內(nèi)的污水，注入清潔的熱水，再次進(jìn)行超聲波清洗；用蒸餾水沖洗取樣瓶，將瓶倒置，倒盡余水；用經(jīng)過0.45μm濾膜過濾的異丙醇沖洗取樣瓶?jī)?nèi)部；用經(jīng)過0.45μm濾膜過濾的溶劑（乙醚或丙酮）沖洗；用清洗國(guó)的塑料膜封住瓶口，并擰緊瓶蓋。取樣方法在EH系統(tǒng)中常用的取樣方法為管路取樣。這是由于從運(yùn)轉(zhuǎn)中的液壓管路取出的樣液有較好的代表性，可以反映整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)際污染狀況。管路取樣的示意圖如圖7-1所示。取樣步驟如下：打開取樣球閥，至少放掉200mL油液，以沖洗取樣裝置內(nèi)部；用取樣瓶接取樣液，當(dāng)樣液達(dá)到取樣瓶容積的70％