油壓裝置組合閥技術探討

吳擢簪

摘 要：通過分析了福建省尤溪縣水東電站原調速器油壓裝置存在的問題，得出是由于壓油泵啟動時帶負載啟動、安全閥動作不可靠、逆止閥止漏效果差、油管路多、滲漏點多的原因，通過對油壓裝置技術改造，大大提高了機組及輔機運行穩定性、可靠性，有利保證了機組的安全運行。

關鍵詞：安全閥 油壓裝置 卸荷 調節 插裝式

中圖分類號：TV736 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）10（c）-0042-02

水東水電站位于福建省尤溪縣境內，具有季調節能力。電站裝有4臺單機容量為20 MW的軸流轉槳式發電機組，每臺機有一套調速器油壓裝置。油壓裝置由壓油罐、壓油泵、安全閥、主油閥、集油槽等組成，油壓裝置的作用是為調速器提供操作、控制油源，保障調速器能安全、可靠操作導葉、槳葉。油壓裝置出現油壓故障會影響導葉、槳葉的操作，大大影響機組的安全、穩定運行。原調速器油壓裝置采用彈簧式安全閥、逆止閥與壓油泵出油閥合為一體，無空載延時裝置。自投產以來，1～4號機運行中常出現調速器油壓裝置缺陷。

1 原調速器油壓裝置運行存在的問題

（1）彈簧式安全閥動作不可靠，校驗安全閥動作值時，經常出現保證了安全閥開啟值，卻保證不了安全閥全開值，保證了安全閥全開值，開啟值都在額定油壓之內，壓油泵未打到額定油壓時，安全閥動作開始排油，大大影響了壓油泵的打油效率。安全閥動作時噪音極大，影響現場人員的身心健康。

（2）壓油泵一投入就帶載運行，會造成壓油泵電機過載，經常運行容易造成電機過載損壞。

（3）逆止閥與壓油泵出油閥合為一體，逆止閥的閥芯動作聲音過大，經常封不住油，造成壓油罐油壓下降過快，壓油泵反轉卸壓，壓油泵頻繁自動啟動打油，損耗廠用電。

（4）油管路多且振動沖擊大、滲漏點多，檢修不方便。

2 改造處理

鑒于上述情況，公司決定利用機組大、小修的機會對其調速器油壓裝置進行了改造試驗。根據實際情況，經對比，選擇了型號為ZHF-50/4.0型組合閥，液壓系統原理圖見圖1。下面對此組合閥進行詳細說明。

2.1 概述

水電站油壓裝置油泵需要頻繁啟動，若在原動機啟動時就帶上負載，則對液壓系統及供電系統均產生不利影響。為了減少原動機啟動電流，縮短啟動時間，減少啟動過程中的壓力沖擊，特設計該啟動組合閥。該啟動組合閥具有空載啟動和安全閥功能，在工作過程中無振動沖擊現象發生。采用該組合閥可以實現：（1）使油泵在啟動期間處于卸荷狀態，直至原動機達到穩定轉速，才向壓油罐供油。（2）當油泵出口壓力超過允許值時，安全閥自動打開，來自油泵的壓力油排入集油槽，使油泵出口壓力不再升高。（3）當壓油罐中壓力超過設定值較多時，卸荷閥動作，可使油泵在空載下運轉，防止油泵繼續向壓油罐供油，引起壓力過高。

2.2 工作原理

該閥組采用插裝式結構，油口P為進油口，接油泵出口。T為回油口，接集油槽。

（1）液控閥YV閥為控制用先導閥，其控制油液引自P口，調節其偏置彈簧的預緊力，可調節其工作時的壓力設定值（一般小于5 bar），PV為卸荷閥，調節其偏置彈簧的預緊力，可設定系統的最高工作壓力。

（2）在油泵啟動初期，原動機轉速尚低，流量不大，P口處未建立起壓力，液控閥YV處于原始位置，此時溢流插裝單元CV1的控制腔X的油液經YV閥回油箱，CV1單元處于開啟狀態，在此狀態下，油泵輸出油液全部流經CV1單元回油箱，油泵卸荷，P口處的壓力由CV1單元的開啟度及油泵流量等因素決定（一般小于5 bar）。

（3）隨著原動機的加速，油泵輸出流量不斷增加，P口處壓力也隨之升高，到原動機接近額定轉速時，油泵輸出流量接近最大，此時，P口處壓力為最高卸荷壓力，它應稍高于液控閥YV的設定動作壓力值（可以調節YV閥的偏置彈簧預緊力與之相適應），于是YV閥動作，切換插裝單元CV1的控制油路，使X腔與P口相通，CV1在控制腔壓力及彈簧力的作用下經延時關閉，于是P口建立起壓力，克服系統單向閥處的反向壓力，將單向閥打開，油泵即向壓油罐供油，進入正常工作狀態。進入正常工作狀態后，CV1便在先導閥PV的控制作用下處于限壓工況。若油泵出口壓力大于PV閥預先設定值時，PV閥開始打開，此時，P口處就有一股油液流經節流孔Y和PV閥，最后流入回油箱，P口處壓力超過PV閥的設定值越多，PV閥的開啟口就越大，通過的流量也就越大；而一旦節流孔Y有油液流過，就會在節流孔兩端形成壓力差，且流量越大壓差就越大，這樣就使得P口處壓力大于X腔的壓力，因此CV1插裝單元在兩端壓力差的作用下打開，將油泵出口與回油箱接通，使油泵出口壓力不再升高；若壓油罐壓力過高，則油泵將被卸載，使油泵在空載下運行，不再向壓油罐供油。

（4）當油泵停止運轉時，由于反向壓力的作用，單向閥在其控制腔壓力和彈簧力的作用下關閉，防止壓油罐中壓力油流向油泵。

2.3 調試

（1）打開閥組至壓油罐間的截止閥。（2）將壓力油罐內的壓力降至工作壓力的下限。（3）啟動油泵，觀察壓力油罐內的壓力變化。（4）調節PV閥的調節螺桿，直至壓油罐內壓力升至最高安全壓力（一般為116%額定壓力）而不再上升為止后，鎖緊螺母。注：閥組開始排油壓力應大于正常停泵壓力0.1 MPa以上。（5）停泵后，重新啟動油泵，驗證調定壓力。（6）若調定壓力準確，則調試完畢；反之，進行重新調整。

3 結語

通過調速器油壓裝置改造，把逆止閥、安全閥、空載延時閥組合在一起，減少油管路和滲漏點，安全閥調試方便且動作可靠，壓油泵一投入就空載運行，保障了壓油泵電動機的無過載，逆止閥止漏效果好，油管路無振動沖擊。在班組人員少的情況下，大大減少檢修維護工作量，經過長期穩定運行，全廠每年的油壓裝置缺陷數量從原先的13次下降到2次，充分肯定了改造后的調速器油壓裝置品質優良。緊接著也按照此改造方案對水東電站主閥油壓裝置、雍口電站的調速器油壓裝置、過速限制器油壓裝置進行改造。

參考文獻

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