高壓抗燃油液壓系統(tǒng)培訓(xùn)教材

DEA東方電氣自動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)（第一分冊）Turbine Hydraulic Servo Control System of HP Fire-resistant Oil第 一 版中國東方電氣集團(tuán)東方電氣自動控制工程有限公司內(nèi) 容 提 要本教材是針對大型火力發(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、服務(wù)、管理、生產(chǎn)人員學(xué)習(xí)使用。主 編：王寶忠 主 審：尚小林 徐正華責(zé)任校對：繆 凡 責(zé)任編輯：秦 晴前 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)人員都迫切需要有一冊較為詳盡的，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，以方便用戶和相關(guān)技術(shù)人員的學(xué)習(xí)與工作。本手冊共分兩個(gè)分冊。第一分冊為EH系統(tǒng)分冊，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。第二分冊是運(yùn)行維護(hù)分冊，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)本書的價(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）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14第五篇 液壓輔件26第六篇 液壓油28第七篇 污染控制32第一篇 概 述第一篇 概 述在近十余年中，國內(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)，存在著自動化程度低、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)。我國在20世紀(jì)80年代末、90年代初從國外（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)了一場國內(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)，簡稱DEH。在DEH控制系統(tǒng)中，信號流部分（主要包括信號的采集、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)。40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。只要液體流動，必然存在引起運(yùn)動的不平衡力，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)、生活活動中不可缺少的技術(shù)。為什么汽輪機(jī)閥門的驅(qū)動、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)：l 無級調(diào)控性。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)速度、扭矩、功率等的無級調(diào)控；并且響應(yīng)迅速，動作過程平穩(wěn)、可靠。l 方向可逆性。很少有原動機(jī)是可以反向的?？梢苑聪虻脑瓌訖C(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)動中突然反向且不損壞。l 控制精確性。液壓控制系統(tǒng)有極好的運(yùn)動精度。這是由于其采用的傳遞介質(zhì)（液壓油）的性質(zhì)所決定的。由于油液的可壓縮性很小，因此其控制精度可達(dá)到極高的水平。同時(shí)液壓系統(tǒng)易與微機(jī)控制技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成機(jī)-電-液一體的伺服控制系統(tǒng)。l 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)動而無損壞，并將在負(fù)載減小后立即起動。l 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、遮斷等任務(wù)，確保機(jī)組的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。3.1 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)鍵部件是油動機(jī)。油動機(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。3.1.1 油動機(jī)的構(gòu)成和類型：3.1.1.1 油動機(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，油動機(jī)分為連續(xù)型（主要用于調(diào)節(jié)閥油動機(jī)）和開關(guān)型（主要用于主汽閥油動機(jī)）兩類。按照其所受液壓力作用方式的不同，則可分為單作用缸和雙作用缸兩類。3.1.1.2 油缸：汽輪機(jī)EH系統(tǒng)中最常用的油缸為單作用缸。其開啟由高壓抗燃油驅(qū)動，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: l 采用防塵導(dǎo)向環(huán)l 活塞桿采用唇形串聯(lián)密封提高桿密封的可靠性l 活塞密封采用活塞環(huán)密封l 液壓缸緩沖采用圓錐形緩沖圖3-1 油動機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖3.1.1.3 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、單向閥及測壓接頭等。所有“O”形密封圈均采用氟橡膠材料。3.1.2 油動機(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。對于連續(xù)型油動機(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)。對于開關(guān)型油動機(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）油動機(jī)為例加以說明。其液壓原理如圖3-2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)，油動機(jī)工作準(zhǔn)備就緒。計(jì)算機(jī)送來的閥位控制信號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 （LVDT 2只，冗余配置） 的拉桿與活塞連接，所以活塞的移動便由位移傳感器產(chǎn)生位置信號，該信號通過解調(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。此時(shí)蒸汽閥門已經(jīng)開到了所需要的開度，完成了電信號液壓力機(jī)械位移的轉(zhuǎn)換過程。隨著閥位指令信號有規(guī)律的變化，油動機(jī)不斷地調(diào)節(jié)蒸汽閥門的開度。卸載閥裝在油動機(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)動作，卸載閥上腔的安全油壓泄壓，卸載閥在油動機(jī)活塞下油壓的作用下打開，油動機(jī)活塞下的油液通過卸載閥向油動機(jī)活塞上腔轉(zhuǎn)移，多余的油液則通過單向閥流回油箱。這時(shí)油動機(jī)活塞下油壓的壓力迅速降低，油動機(jī)活塞在閥門操縱座彈簧緊力下迅速下降，使閥門快速關(guān)閉。油動機(jī)自身關(guān)閉時(shí)間常數(shù)為 0.15 秒。圖3-2 油動機(jī)液壓原理圖當(dāng)需要油動機(jī)做快關(guān)試驗(yàn)（如OPC動作）時(shí)，可以通過每個(gè)油動機(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，油動機(jī)活塞下腔與回油通道切斷，油動機(jī)就可以再次實(shí)現(xiàn)位置伺服控制。3.1.3 主要技術(shù)參數(shù)：3.1.3.1 額定工作壓力：14Mpa 3.1.3.2 活塞桿結(jié)構(gòu)形式：單活塞桿（拉缸）3.1.3.3 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10250620885.23.1.4 注意事項(xiàng)：3.1.4.1 油動機(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。3.1.4.2 油動機(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級或NAS標(biāo)準(zhǔn)6級。使用前，應(yīng)對其進(jìn)行低壓循環(huán)沖洗。3.1.4.3 定期更換油動機(jī)入口濾油器精密濾芯，超過污染標(biāo)準(zhǔn)時(shí)（壓差指示器動作）也應(yīng)更換濾芯。3.1.4.4 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，應(yīng)返回專業(yè)廠家或在專業(yè)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行。3.2 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。為保證其動作的安全、可靠性，高壓遮斷模塊大都采用四只卸荷閥（分別由各自的電磁閥控制）兩兩并聯(lián)再串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，并可通過對設(shè)置在前后兩組卸荷閥中部的兩只壓力開關(guān)的監(jiān)測，在線對電磁閥、卸荷閥分別進(jìn)行活動試驗(yàn)。為保證汽機(jī)在失去保安電源的情況下能迅速遮斷汽輪機(jī)，高壓遮斷模塊的電磁閥一般都采取正常運(yùn)行時(shí)長期帶電，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)復(fù)位發(fā)訊，DEH裝置接受壓力開關(guān)的復(fù)位信號，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)）動作或就地手動遮斷時(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卸荷閥及控制其動作的先導(dǎo)電磁閥組成。它的作用是控制各調(diào)節(jié)閥油動機(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電磁閥帶電動作，其卸荷閥開啟，快速泄掉各調(diào)節(jié)閥油動機(jī)的OPC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)場的安裝布置。3.3 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（1114MPa）。供油系統(tǒng)主要由EH供油裝置、抗燃油管路、油動機(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。 3.3.1 供油裝置組成及主要部件供油裝置的電源要求：l 兩臺主油泵為 230KW，380VAC，50HZ，三相l(xiāng) 兩臺循環(huán)泵為 21.5KW，380VAC，50HZ，三相l(xiāng) 一組電加熱器為 3KW2，220VAC，50HZ，單相圖3-4 供油裝置原理圖3.3.1.1 油泵兩臺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)。一臺泵工作，另一臺泵備用，以提高供油系統(tǒng)的可靠性。二臺泵布置在油箱的下方，以保證正的吸入壓頭。 3.3.1.2 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210L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。3.3.1.3 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)。 3.3.1.4 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)定期或長期投入抗燃油再生裝置，以維護(hù)油液的品質(zhì)。3.3.1.5 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。3.3.1.6 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，可供一臺大機(jī)和兩臺給水泵小汽機(jī)EH系統(tǒng)用油。3.3.1.7 回油過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)啟動系統(tǒng)，過濾油箱中的油液。3.3.1.8 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)，啟動加熱器給油液加熱，此時(shí)，循環(huán)泵同時(shí)（自動）啟動，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)，自動切斷加熱回路，以避免由于人為的因素而使油溫過高。3.3.1.9 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)，可啟動該系統(tǒng)對油液進(jìn)行冷卻和過濾。3.3.1.10 必備的監(jiān)視儀表供油裝置中配有泵出口壓力表、系統(tǒng)壓力測口、回油壓力測口、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，可對供油裝置及液壓系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)視和控制。3.3.2 供油裝置工作原理 由交流馬達(dá)驅(qū)動的高壓變量柱塞泵，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)170.2MPa時(shí)動作，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，并提供自動啟動備用泵的開關(guān)信號。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（三取二邏輯），每臺主泵出口設(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)裝有油箱油溫過低、油位高、油位低報(bào)警測點(diǎn)和油位低低遮斷的裝置。油箱油位指示器安放在油箱的側(cè)面。3.3.2.1 油動機(jī)過濾器組件在每個(gè)油動機(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3m，主要用于保護(hù)油動機(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3.3.2.2 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，并盡量靠近油動機(jī)布置。其作用是儲存能量，消除油壓波動，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機(jī)快關(guān)時(shí)的瞬間排油沖擊。3.3.2.3 抗燃油油管路系統(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軋無縫管，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4.1 液壓缸汽輪機(jī)EH控制系統(tǒng)中的液壓缸是直線執(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：單作用彈簧回程缸和雙作用差動缸。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，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41為典型工業(yè)用液壓缸的結(jié)構(gòu)示意圖。其中運(yùn)動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41 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：FPA，QAV4.2 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，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)動閥門、控制機(jī)組的目的。4.2.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 伺服閥是一個(gè)由力矩馬達(dá)、兩級液壓放大及機(jī)械反饋所組成的系統(tǒng)。第一級液壓放大是雙噴嘴擋板系統(tǒng)；第二級放大是滑閥系統(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)簡圖4.2.1.1 力矩馬達(dá)：一種電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換器，可產(chǎn)生與電指令信號成比例的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，用在伺服閥的輸入級。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。4.2.1.2 先導(dǎo)級：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。4.2.1.3 功率放大級：由一滑閥系統(tǒng)控制輸出流量。閥芯在閥套中滑動，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。4.2.1.4 特點(diǎn)：l 銜鐵及擋