船闸液压启闭机故障分析与解决
某船闸、阀门的启闭设备均为液压直推式启闭机,闸门启闭机布置于上、下闸首边墩的空箱内。每个闸首的闸门及阀门启闭机共用一台独立的泵站系统。电气控制采用PLC程序控制。每台泵站配备两台油泵电机组,一台为工作油泵组,另一台为备用泵组。工作泵组:PV046R/PQ02-FOO/Y160M-4比例变量泵组(11kw)。备用泵组:25SCY14-1D/Y132M-4手动变量泵组(7.5kw)。
系统工作液压原理图如图一所示:
2 系统故障分析与解决
该系统在船闸大修放水之前经调试一切使用正常。船闸放水之后,阀门在有水位差近6M状态下提阀门,闸室内出现紧急情况,对阀门进行强落阀,发现阀门不动作。经检查强落阀所需要的阀件YV5(进油阀)、YV8(有杆腔回油阀)、YV10(卸荷阀)均已得电(如图1所示),且各电磁阀均已吸合,电机也工作正常,可以排除是电器上发生故障。关闭阀门高压截止阀,查看系统压力、提阀压力、强落阀压力均为设计调定压力。可以排除因系统内部阀件运动受阻导致系统内漏油引起的故障。后发现当有水位差时阀门强落阀系统工作压力基本上为零,阀门不动。但5-6分钟后阀门开始落阀。
实际工况是自落阀是在电机不工作的前提下YV8得电,有杆腔回油阀件F8打开,有杆腔液压油在阀门的重力作用下压到无杆腔,阀门自行落下。由于无杆腔容积比有杆腔大,此时不足的液压油经补油阀从油箱内吸入。阀门强落阀需启动油泵电机组,电磁阀YV5、YV8、YV10同时得电,油泵输出的压力油经单向阀、滤油器、F5(无杆腔进油阀件)进入阀门无杆腔,而有杆腔液压油经F8后也进入无杆腔,由压力油推动活塞下行,实现强落阀。
阀门在有水位差时强落,水位差的水流冲击压力的作用,使得阀门的自重与放水时水流对阀门的冲击力相抵消,同时根据有水位差情况下强落阀时系统运行压力近似为零,判断由于自落阀时油缸没有从油箱内补充足够的液压油,导致阀门油缸有杆腔内部形成很大一部分真空,在强落阀时,电机油泵仅给阀门有杆腔注油,油缸无杆腔内部没有真正形成一个向下使阀门油缸活塞运动的压力,导致阀门强落不动。在油缸油注满之后,阀门开始强落,注油过程需要5-6分钟,在这段时间内,由于水位差减小,水压减小,当水压小于阀门自重,阀门靠自重落阀。而在无水状态下无水压力,强落阀运行时由于自落阀件打开,无须油泵加注压力油,阀门靠自重下落,所以运行正常。
3 系统其它常见故障的分析
3.1 系统无压力
关闭高压截止阀,打开压力表,拆掉各工况电磁阀插头,运行电机,使系统卸荷阀得电,观察系统压力表,系统无压力,检查各电磁阀是否正常(用细硬物捣电磁阀阀芯,如能捣动且能回复,电磁阀为正常,如不动或不回复,判断电磁阀已损毁),如所有电磁阀正常,则系统卸荷阀控制盖板或系统插件有故障,拆卸检查。
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