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風(fēng)電液壓系統(tǒng)
北京步拓科貿(mào)有限公司 2014-9-28
第七章: 液壓系統(tǒng)
7.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的液壓系統(tǒng)
風(fēng)力發(fā)電機(jī)的液壓系統(tǒng)屬于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的一種動力系統(tǒng),它的主要功能是為變漿控制裝置、安全漿距控制裝置、偏航驅(qū)動和制動裝置、停機(jī)制動裝置提供液壓驅(qū)動力。風(fēng)機(jī)液壓系統(tǒng)是一個公共服務(wù)系統(tǒng),它為風(fēng)力發(fā)電機(jī)上一切使用液壓作為驅(qū)動力裝置提供動力。在定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中,液壓系統(tǒng)的主要任務(wù)是驅(qū)動風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的氣動剎車和機(jī)械剎車;在變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中,液壓系統(tǒng)主要控制變距機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速控制、功率控制,同時也制控機(jī)械剎車機(jī)構(gòu)。
一、液壓系統(tǒng)常識
(一)、液壓工作原理
液壓裝置的工作原理是:在特定的機(jī)械、電子設(shè)備內(nèi),利用液體介質(zhì)的靜壓力,完成能量的蓄積、傳遞、控制、放大,實(shí)現(xiàn)機(jī)械功能的輕巧化、精細(xì)化、科學(xué)化和最大化。
(二)、液壓技術(shù)的特點(diǎn):
液壓系統(tǒng)的基本功能是以液體壓力能的形式進(jìn)行便于控制的能量傳遞。從能量傳遞方面看,液壓技術(shù)大致處于機(jī)械式能量傳遞和電氣式能量傳遞之間位置。
液壓技術(shù)的特點(diǎn)如下:
1、可實(shí)現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速(調(diào)速范圍達(dá)2000:1),即能在很寬的范圍內(nèi)很容易地調(diào)節(jié)力與轉(zhuǎn)矩;
2、控制性能好,對力、速度、位置等指標(biāo)能以很高的響應(yīng)速度正確地進(jìn)行控制。很容易實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動化,當(dāng)采用電液聯(lián)合控制時,不僅可實(shí)現(xiàn)更高程度的自動控制過程,而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。
3、體積小、重量輕、運(yùn)動慣性小、反應(yīng)速度快,動作可靠,操作性能好。
4、可自動實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。一般采用礦物油作為工作介質(zhì),相對運(yùn)動面可自行潤滑,使用壽命長。
5、可以方便地根據(jù)需要使用液壓標(biāo)準(zhǔn)元件、靈活地構(gòu)成實(shí)現(xiàn)任意復(fù)雜功能的系統(tǒng)。
液壓系統(tǒng)也存在一些問題:效率較低、泄露污染場地,而且可能引起火災(zāi)和爆炸事故。工作性能易受到溫度變化的影響,不宜在很高或很低的溫度條件下工作。由于液體介質(zhì)的泄露及可壓縮性影響,不能得到嚴(yán)格的傳動比。
(三)、液壓系統(tǒng)的基本組成
液壓系統(tǒng)的組成部分稱為液壓元件,根據(jù)液壓元件的功能分類如下:
1、動力元件
動力元件的作用是將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體(主要是油)的壓力能,是指液壓系統(tǒng)中的油泵,向整個液壓系統(tǒng)提供壓力油。液壓泵的常見結(jié)構(gòu)形式有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。
2、控制元件
控制元件(即各種液壓閥)其作用是在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和方向,以滿足執(zhí)行元件對力、速度和運(yùn)動方向的要求。根據(jù)控制功能的不同,液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為溢流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等;流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等;方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同,液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。
3、執(zhí)行元件
執(zhí)行元件是把系統(tǒng)的液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置,驅(qū)動外負(fù)載做功。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動用液壓馬達(dá),直線運(yùn)動用液壓缸,擺動用液壓擺動馬達(dá)。
4、輔助元件
輔助元件是傳遞壓力能和液體本身調(diào)整所必需的液壓輔件,其作用是儲油、保壓、濾油、檢測等,并把液壓系統(tǒng)的各元件按要求連接起來,構(gòu)成一個完整的液壓系統(tǒng)。輔助元件包括油箱、蓄能器、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、油位計、油溫計等。
5、液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì),有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。
(四)、液壓系統(tǒng)原理圖
液壓系統(tǒng)原理圖是使用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的,代表各種液壓元件、輔件及連接形式的圖形符號,組成用以表示一個液壓系統(tǒng)工作原理的簡圖。它是按照液壓系統(tǒng)控制流程的邏輯關(guān)系畫出的圖紙,能幫助我們掌握液壓系統(tǒng)的工作原理。一個液壓系統(tǒng)是由液壓元件和液壓回路構(gòu)成,用以控制和驅(qū)動液壓機(jī)械完成所需工作的整個傳動系統(tǒng)。
元件是由數(shù)個不同零件組成的,用以完成特定功能的組件。如液壓缸、液壓馬達(dá)、液壓泵、閥、油箱、過濾器、蓄能器、冷卻器和管接頭等;這些元件有些是通用的、標(biāo)準(zhǔn)化的。液壓回路是完成某種特定功能、由元件構(gòu)成的典型環(huán)節(jié)。
1、液壓系統(tǒng)原理圖的繪制原則如下:
①、液壓系統(tǒng)圖形符號、標(biāo)記畫法應(yīng)符合GB/T786.1-1993。元件的圖形符號應(yīng)符合GB/T4728.2的規(guī)定。計量單位應(yīng)符合國家法定計量單位的規(guī)定。
②、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)以示意簡圖表示,并標(biāo)注名稱。
③、主管路(如壓力管路、回油管路、泄油管路等)和連接液壓執(zhí)行元件的管路應(yīng)標(biāo)注管路外徑和壁厚。
④、壓力控制元件應(yīng)標(biāo)注壓力調(diào)定值。壓力充氣元件或部件應(yīng)標(biāo)注充氣壓力。
⑤、溫度控制元件應(yīng)標(biāo)注溫度整定值。
⑥、電動機(jī)和電氣觸點(diǎn)、電磁線圈應(yīng)標(biāo)注代號。
⑦、每個元件應(yīng)編上數(shù)字件號,相同型號的元件同時應(yīng)標(biāo)注排列順序號。
⑧、構(gòu)成獨(dú)立液壓裝置的液壓回路應(yīng)采用雙點(diǎn)劃線劃分區(qū)域和標(biāo)注代號。
⑨、液壓系統(tǒng)各組裝部件之間的接口應(yīng)標(biāo)注代號。
2、液壓傳動原理圖閱讀方法:
①、了解液壓系統(tǒng)的用途,工作循環(huán),應(yīng)具有的性能和對液壓系統(tǒng)的各種要求等。
②、根據(jù)工作循環(huán),工作性能和要求等,分析需要哪些基本回路,并弄清各種液壓元件的類型,性能,相互間的聯(lián)系和功用。根據(jù)工作循環(huán)和工作性能要求分析必須具有哪些基本回路,并在液壓傳動原理圖上逐一地查找出每個回路。
③、按照工作循環(huán)表,仔細(xì)分析并依次寫出完成各個動作的相應(yīng)油液流經(jīng)路線。為了便于分析,在分析之前最好將液壓系統(tǒng)中的每個液壓原件和各條油路編上號碼。這樣,對分析復(fù)雜油路,動作較多的系統(tǒng)特別重要。標(biāo)油液流經(jīng)路線時要分清主油路和控制油路。對主油路,應(yīng)從液壓泵開始寫,一直寫到執(zhí)行元件,這就構(gòu)成了進(jìn)油路線;然后再從執(zhí)行元件回油泄到油箱(閉式系統(tǒng)回到液壓泵)。
這樣分析目標(biāo)明確,不易混亂。在分析各種狀態(tài)時,要特別注意系統(tǒng)從一種工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種工作狀態(tài),是由哪些元件發(fā)出的信號,使哪些控制元件動作,從而改變哪個通路狀態(tài),達(dá)到何種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。在閱讀時還要注意,主油路和控制油路是否有矛盾,是否相互干擾等。在分析各個動作油路的基礎(chǔ)上,列出電磁鐵和其它轉(zhuǎn)換元件動作順序表。
3、液壓系統(tǒng)圖閱讀示例
現(xiàn)用圖7.1.1來說明液壓傳動系統(tǒng)的工作原理:當(dāng)電動機(jī)帶動油泵運(yùn)轉(zhuǎn)時,油泵從油箱經(jīng)濾油器吸油,并從其排油口排油,也就是把經(jīng)過油泵獲得了液壓能的油液排人液壓系統(tǒng)。
圖7.1.1液壓系統(tǒng)原理圖
在圖示狀態(tài),即換向閥手把位于中位時,油泵排出的油液經(jīng)排油管—節(jié)流閥—換向閥P口—換向閥O口—回油箱。
如果把換向閥手把推向左位,則該閥閥芯把P、A兩口溝通,同時,B、O兩口也被溝通,油泵排出的油液經(jīng)P口—A口—液壓缸上腔;同時,液壓缸下腔的油液—B口—O口—回油箱,這樣液壓油缸上腔進(jìn)油,下腔回油,活塞在上腔油壓的作用下帶動活塞桿一起向下運(yùn)動。當(dāng)活塞向下運(yùn)行到液壓油缸下端極限位置時,運(yùn)行停止,然后可根據(jù)具體工作需要或溢流閥保壓停止,或使活塞桿返回原位。
如果需要活塞桿向上運(yùn)動返回原位,則應(yīng)把換向閥手把推向右位,這時P口、B口被閥芯通道溝通,油泵排出的油液經(jīng)—P口—B口—液壓缸下腔;同時液壓缸上腔的油液經(jīng)—A口—O口(當(dāng)換向閥溝通P口、B口時,也同時溝通了A口、O口)—回油箱。這樣,液壓缸下腔進(jìn)油,上腔回油,活塞在下腔油壓的作用下,連同活塞桿一起向上運(yùn)動返回原位,通過操縱換向閥手把的左、中、右位置,可以分別實(shí)現(xiàn)液壓缸活塞桿的伸、停、縮三種運(yùn)動狀態(tài)。手把不斷左右換位,活塞帶動活塞桿就不斷地作往復(fù)直線運(yùn)動。
系統(tǒng)中的節(jié)流閥可用來調(diào)節(jié)液壓缸活塞桿運(yùn)動速度的快慢;溢流閥用于穩(wěn)壓和限制系統(tǒng)壓力;壓力表用來觀測系統(tǒng)壓力;濾油器用于過濾液壓泵吸的油;油箱用于儲油和沉淀油液雜質(zhì)。
(五)、液壓伺服系統(tǒng)工作原理
液壓伺服系統(tǒng)以其響應(yīng)速度快、負(fù)載剛度大、控制功率大等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)控制中得到了廣泛的應(yīng)用。電液伺服系統(tǒng)通過使用電液伺服閥,將小功率的電信號轉(zhuǎn)換為大功率的液壓動力,從而實(shí)現(xiàn)了一些重型機(jī)械設(shè)備的伺服控制。液壓伺服系統(tǒng)是使系統(tǒng)的輸出量,如位移、速度或力等,能自動地、快速而準(zhǔn)確地跟隨輸入量的變化而變化,與此同時,輸出功率被大幅度地放大。液壓伺服系統(tǒng)的工作原理可由圖7.1.2來說明。
圖7.1.2所示為一個對風(fēng)力發(fā)電機(jī)液壓變漿距系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)控制的電液伺服系統(tǒng)。在輪轂1中,葉片2的轉(zhuǎn)角θ變化會產(chǎn)生節(jié)流作用而起到調(diào)節(jié)流量Qt的作用。葉片轉(zhuǎn)動由液壓缸上的齒條帶動扇形齒輪來實(shí)現(xiàn)。這個系統(tǒng)的輸入量是電位器5的給定值Xi。對應(yīng)給定值Xi,有一定的電壓輸給放大器7,放大器將電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號加到伺服閥的電磁線圈上,使閥芯相應(yīng)地產(chǎn)生一定的開口量Xv。閥開口Xv使液壓油進(jìn)入液壓缸上腔,推動液壓缸向下移動。液壓缸下腔的油液則經(jīng)伺服閥流回油箱。液壓缸的向下移動,使齒輪、齒條帶動葉片產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。同時,液壓缸活塞桿也帶動電位器6的觸點(diǎn)下移。當(dāng)活塞桿移動量Xp所對應(yīng)的電壓與Xi所對應(yīng)的電壓相等時,兩電壓之差為零。這時,放大器的輸出電流亦為零,伺服閥關(guān)閉,液壓缸帶動的葉片停在相應(yīng)Qt的位置。
圖7.1.2 液壓變漿距的電液伺服系統(tǒng)
在控制系統(tǒng)中,將被控制對象的輸出信號回輸?shù)较到y(tǒng)的輸入端,并與給定值進(jìn)行比較而形成偏差信號以產(chǎn)生對被控對象的控制作用,這種控制形式稱之為反饋控制。反饋信號與給定信號符號相反,即總是形成差值,這種反饋稱之為負(fù)反饋。用負(fù)反饋產(chǎn)生的偏差信號進(jìn)行調(diào)節(jié),是反饋控制的基本特征。在圖7.1.2所示的實(shí)例中,電位器6就是反饋裝置,偏差信號就是給定信號電壓與反饋信號電壓在放大器輸入端產(chǎn)生的Δu。
二、風(fēng)力發(fā)電機(jī)液壓系統(tǒng)的類型
(一)、定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的液壓系統(tǒng)
定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的液壓系統(tǒng)實(shí)際上是制動系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),主要用來執(zhí)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的開關(guān)機(jī)指令。通常它由兩個壓力保持回路組成,一路通過蓄能器供給葉尖擾流器,另一路通過蓄能器供給機(jī)械剎車機(jī)構(gòu)。這兩個回路的工作任務(wù)是使機(jī)組運(yùn)行時制動機(jī)構(gòu)始終保持壓力。當(dāng)需要停機(jī)時,兩回路中的常開電磁閥先后失電,葉尖擾流器一路壓力油被泄回油箱,葉尖動作;稍后,機(jī)械剎車一路壓力油進(jìn)入剎車油缸,驅(qū)動剎車夾鉗,使葉輪停止轉(zhuǎn)動。在兩個回路中各裝有兩個壓力傳感器,以指示系統(tǒng)壓力,控制液壓泵站補(bǔ)油和確定剎車機(jī)構(gòu)的狀態(tài)。
      1—油箱  2—液壓泵  3—電動機(jī)  4—精濾油器  5—油位指示器  6—溢流閥
7—單向閥  8—蓄能器  9—壓力開關(guān)  10—節(jié)流閥  11—壓力表  12—電磁閥(1)
13—電磁閥(2)  14—制動夾鉗  15—突開閥  16—電磁閥(3)
圖7.1.3定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的液壓系統(tǒng)
 
圖7.1.3為FD43-600kW 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的液壓系統(tǒng)。由于偏航機(jī)構(gòu)也引入了液壓回路,它由三個壓力保持回路組成。圖左側(cè)是氣動剎車壓力保持回路,壓力油經(jīng)油泵2、經(jīng)濾油器4 進(jìn)入系統(tǒng)。溢流閥6用來限制系統(tǒng)最高壓力。開機(jī)時電磁閥12-1 接通,壓力油經(jīng)單向閥7-2 進(jìn)入蓄能器8-2,并通過單向閥7-3和旋轉(zhuǎn)接頭進(jìn)入氣動剎車油缸。壓力開關(guān)由蓄能器的壓力控制,當(dāng)蓄能器壓力達(dá)到設(shè)定值時,開關(guān)動作,電磁閥12—1關(guān)閉。運(yùn)行時,回路壓力主要由蓄能器保持,通過液壓油缸上的鋼索拉住葉尖擾流器,使之與葉片主體緊密結(jié)合。
電磁閥12-2為停機(jī)閥,用來釋放氣動剎車油缸的液壓油,使葉尖擾流器在離心力作用下滑出;突開閥15,用于超速保護(hù),當(dāng)葉輪飛車時,離心力增大,通過活塞的作用,使回路內(nèi)壓力升高;當(dāng)壓力達(dá)到一定值時,突開閥開啟,壓力油泄回油箱。突開閥不受控制系統(tǒng)的指令控制,是獨(dú)立的安全保護(hù)裝置。
圖中間是兩個獨(dú)立的高速軸制動器回路,通過電磁閥13—1、13-2 分別控制制動器中壓力油的進(jìn)出,從而控制制動器動作。工作壓力由蓄能器8—1 保持。壓力開關(guān)9—1根據(jù)蓄能器的壓力控制液壓泵電動機(jī)的停、起。壓力開關(guān)9-3、9-4用來指示制動器的工作狀態(tài)。
右側(cè)為偏航系統(tǒng)回路,偏航系統(tǒng)有兩個工作壓力,分別提供偏航時的阻尼和偏航結(jié)束時的制動力。工作壓力仍由蓄能器8-1 保持。由于機(jī)艙有很大的慣性,調(diào)向過程必須確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性,此時偏航制動器用作阻尼器。工作時,4DT 得電,電磁閥16左側(cè)接通,回路壓力由溢流閥保持,以提供調(diào)向系統(tǒng)足夠的阻尼;調(diào)向結(jié)束時,4DT失電,電磁閥右側(cè)接通,制動壓力由蓄能器直接提供。
由于系統(tǒng)的內(nèi)泄漏、油溫的變化、及電磁閥的動作,液壓系統(tǒng)的工作壓力實(shí)際上始終處于變化的狀態(tài)之中。其氣動剎車與機(jī)械剎車回路的工作壓力分別如圖7.1.4所示。
a、空氣制動壓力    b、機(jī)械制動壓力
 ①—開機(jī)時液壓泵啟動   ②—內(nèi)泄漏引起的   ③—液壓泵重新啟動
④—溫升引起的壓力升高  ⑤—電磁閥動作引起的壓力降   ⑥—停機(jī)時電磁閥打開
圖7.1.4 氣動剎車與機(jī)械剎車壓力圖
圖中虛線之間為設(shè)定的工作范圍。當(dāng)壓力由于溫升或壓力開關(guān)失靈超出該范圍一定值時,會導(dǎo)致突開閥誤動作,因此必須對系統(tǒng)壓力進(jìn)行限制,系統(tǒng)最高壓力由溢流閥調(diào)節(jié)。而當(dāng)壓力同樣由于壓力開關(guān)失靈或液壓泵站故障低于工作壓力下限時,系統(tǒng)設(shè)置了低壓警告線,以免在緊急狀態(tài)下,機(jī)械剎車中的壓力不足以制動風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
(二)、變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的液壓系統(tǒng)
變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的液壓系統(tǒng)與定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的液壓系統(tǒng)很相似,也由兩個壓力保持回路組成。一路由蓄能器通過電液比例閥供給葉片變漿距油缸,另一路由蓄能器供給高速軸上的機(jī)械剎車機(jī)構(gòu)。圖7.1.5為VESTASV39 型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組液壓系統(tǒng)。
圖7.1.5變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組液壓系統(tǒng)
1—油箱  2—油位開關(guān)  3—空氣濾清器  4—溫度傳感器  5—液壓泵  6—聯(lián)軸器  7—電動機(jī)
8—主模塊  9—壓力測試口  10—濾清器  11—單向閥  12壓力傳感器  13—溢流閥
14—壓力表  15—壓力表接口  16—蓄能器  17—節(jié)流閥  18—可調(diào)節(jié)流閥  19—電磁閥
 20—比例閥  21—電磁閥  22—減壓閥  23—壓力開關(guān)  24—先導(dǎo)止回閥
1、液壓泵站
液壓泵站的動力源是齒輪泵5,為變距回路和制動器回路所共用。液壓泵安裝在油箱油面以下并通過聯(lián)軸器6,由油箱上部的電動機(jī)驅(qū)動。泵的流量變化根據(jù)負(fù)載而定。
液壓泵由壓力傳感器12的信號控制。當(dāng)泵停止時,系統(tǒng)由蓄能器16保持壓力。系統(tǒng)的工作壓力設(shè)定范圍為130—145bar。當(dāng)壓力降至130bar以下時,泵起動;在145bar時,泵停止。在運(yùn)行、暫停和停止?fàn)顟B(tài),泵根據(jù)壓力傳感器的信號自動工作,在緊急停機(jī)狀態(tài),泵將被迅速斷路而關(guān)閉。
壓力油從泵通過高壓濾油器10 和單向閥11—1傳送到蓄能器16。濾油器上裝有旁通閥和污染指示器,它在旁通閥打開前起作用。閥11—1在泵停止時阻止回流。緊跟在濾油器外面,先后有二個壓力表連接器(M1 和M2),它們用于測量泵的壓力或?yàn)V油器兩端的壓力降。測量時將各測量點(diǎn)的連接器通過軟管與連接器M8 上的壓力表14 接通。溢流閥13—1是防止泵在系統(tǒng)壓力超過145bar 時繼續(xù)泵油進(jìn)入系統(tǒng)的安全閥。在蓄能器16 因外部加熱情況下,溢流閥13—1 會限制氣壓及油壓升高。
節(jié)流閥18—1用于抑制蓄能器預(yù)壓力并在系統(tǒng)維修時,釋放來自蓄能器16—1 的壓力油。
油箱上裝有油位開關(guān)2,以防油溢出或泵在無油情況下運(yùn)轉(zhuǎn)。
油箱內(nèi)的油溫由裝在油池內(nèi)的PT100傳感器測得,出線盒裝在油箱上部。油溫過高時會導(dǎo)致報警,以免在高溫下泵的磨損,延長密封的使用壽命。
2、變漿控制
液壓變槳距控制機(jī)構(gòu)屬于電液伺服系統(tǒng),變槳距液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)是槳葉通過機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)與液壓缸相連接,節(jié)距角的變化同液壓缸位移基本成正比。
變漿控制系統(tǒng)的節(jié)距控制是通過比例閥來實(shí)現(xiàn)的。在圖7.1.5中,控制器根據(jù)功率或轉(zhuǎn)速信號給出一個(-10-+10)V 的控制電壓,通過比例閥控制器轉(zhuǎn)換成一定范圍的電流信號,控制比例閥輸出流量的方向和大小。點(diǎn)劃線內(nèi)是帶控制放大器的比例閥,設(shè)有內(nèi)部LVDT反饋。變距油缸按比例閥輸出的方向和流量操縱葉片節(jié)距在-5°~88°之間運(yùn)動。為了提高整個變距系統(tǒng)的動態(tài)性能,在變距油缸上也設(shè)有LVDT位置傳感器。
在比例閥至油箱的回路上裝有1bar單向閥11-4。該單向閥確保比例閥T-口上總是保持1bar壓力,避免比例閥阻尼室內(nèi)的阻尼“消失”導(dǎo)到該閥不穩(wěn)定而產(chǎn)生振動。
比例閥上的紅色LED(發(fā)光二極管)指示LVDT 故障,LVDT輸出信號是比例閥上滑閥位置的測量值,控制電壓和LVDT信號相互間的關(guān)系,如圖7.1.6所示。
圖7.1.6 節(jié)距控制示意圖
變距速度由控制器計算給出,以0°為參考中心點(diǎn)�?刂齐妷汉妥兙嗨俾实年P(guān)系如圖7.1.7所示。
圖7.1.7 變距速率、位置反饋信號與控制電壓的關(guān)系
3、液壓系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)緩?fù)r的工作情況
電磁閥19-1 和19-2(緊急順槳閥)通電后,使比例閥上的P口得到來自泵和蓄能器16—1壓力。節(jié)距油缸的左端(前端)與比例閥的A口相連。
電磁閥21—1 通電后,從而使先導(dǎo)管路(虛線)增加壓力。先導(dǎo)止回閥24 裝在變距油缸后端靠先導(dǎo)壓力打開以允許活塞雙向自由流動。
把比例閥20 通電到“直接”(P-A,B-T ))時,壓力油即通過單向閥11-2和電磁閥19-2 傳送P-A 到缸筒的前端�;钊蛴乙苿�,相應(yīng)的葉片節(jié)距向-5°方向調(diào)節(jié),油從油缸右端(后端)通過先導(dǎo)止回閥24 和比例閥(B 口至T 口)回流到油箱。
把比例閥通電到“跨接”(P-B,A-T)時,壓力油通過止回閥傳送P-B進(jìn)入油缸后端,活塞向左移動,相應(yīng)的葉片節(jié)距向+88°方向調(diào)節(jié),油從油缸左端( 前端)通過電磁閥19-2 和單向閥11-3 回流到壓力管路。由于右端活塞面積大于左端活塞面積,使活塞右端壓力高于左端的壓力,從而能使活塞向前移動。
4、液壓系統(tǒng)在停機(jī)/ 緊急停機(jī)時的工作情況
停機(jī)指令發(fā)出后,電磁閥19—1 和19-2 斷電,油從蓄能器16-1通過閥19-1和節(jié)流閥17— 1及閥24 傳送到油缸后端。缸筒的前端通過閥19-2 和節(jié)流閥17-2 排放到油箱,葉片變距到+88°機(jī)械端點(diǎn)而不受來自比例閥的影響。
電磁閥21-1斷電時,先導(dǎo)管路壓力油排放到油箱;先導(dǎo)止回閥24 不再保持在雙向打開位置,但仍然保持止回閥的作用,只允許壓力油流進(jìn)缸筒。從而使來自風(fēng)的變漿力不能從油缸左端方向移動活塞,避免向-5°的方向調(diào)節(jié)葉片節(jié)距。
在停機(jī)狀態(tài),液壓泵繼續(xù)自動停/ 起運(yùn)轉(zhuǎn)。順槳由部分來自蓄能器16-1,部分直接來自泵5 的壓力油來完成。在緊急停機(jī)位時,泵很快斷開,順槳只由來自蓄能器16-1 的壓力油來完成。為了防止在緊急停機(jī)時,蓄能器內(nèi)油量不夠變距油缸一個行程,緊急順槳將由來自風(fēng)的自變漿力完成。油缸右端將由兩部分液壓油來填補(bǔ):一部分來油缸左端通過電磁閥19—2、節(jié)流閥17-2、單向閥11-5 和24 的重復(fù)循環(huán)油;另一部分油來自油箱通過吸油管路及單向閥11-5和24。
緊急順槳的速度由二個節(jié)流閥17-1和17-2控制并限制到約9°/s。
5、制動機(jī)構(gòu)
制動系統(tǒng)由泵系統(tǒng)通過減壓閥22 供給壓力源。
蓄能器16-2是確保能在蓄能器16-1或泵沒有壓力的情況下也能工作。
可調(diào)節(jié)流閥18-2 用于抑制蓄能器16-2的預(yù)充壓力或在維修制動系統(tǒng)時,用于來自釋放的油。
壓力開關(guān)23-1 是常閉的,當(dāng)蓄能器16-2上的壓力降低于15bar時打開報警。
壓力開關(guān)23-2  用于檢查制動壓力上升,包括在制動器動作時。
溢流閥13-2 防止制動系統(tǒng)在減壓閥22 誤動作或在蓄能器16-2受外部加熱時,壓力過高(23bar)。過高的壓力即過高的制動轉(zhuǎn)矩,會造成對傳動系統(tǒng)的嚴(yán)重?fù)p壞。
液壓系統(tǒng)在制動器一側(cè)裝有球閥,以便螺桿活塞泵在液壓系統(tǒng)不能加壓時,用于制動風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。打開球閥、旋上活塞泵,制動卡鉗將被加壓,單向閥17-7 阻止回流油向蓄能器16-2方向流動。要防止在電磁閥21-2通電時加壓,這時制動系統(tǒng)的壓力油經(jīng)電磁閥排回油箱,加不上來自螺桿活塞泵的壓力。在任何一次使用螺桿泵以后,球閥必須關(guān)閉。
①、運(yùn)行/暫停/ 停機(jī)
開機(jī)指令發(fā)出后,電磁閥21-2通電,制動卡鉗排油到油箱,剎車因此而被釋放。暫停期間保持運(yùn)行時的狀態(tài)。停機(jī)指令發(fā)出后,電磁閥21-2 失電,來自蓄能器16-2的和減壓閥22壓力油可通過電磁閥21-2 的3口進(jìn)入制動器油缸,實(shí)現(xiàn)停機(jī)時的制動。
②、緊急停機(jī)
電磁閥21-2失電,蓄能器16-2將壓力油通過電磁閥21-2 進(jìn)入制動卡鉗油缸。制動油缸的速度由節(jié)流閥17-4 控制。
8.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)對液壓系統(tǒng)及零部件的要求
一、風(fēng)力發(fā)電機(jī)對液壓系統(tǒng)的基本要求
風(fēng)力發(fā)電機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)滿足一些基本要求:工作原理簡單、易行、完善,節(jié)能、高效,成本低廉;工作安全可靠;運(yùn)行正常,維護(hù)方便;噪聲小、無滲漏,滿足設(shè)計壽命大于20年的要求。
(一)、液壓系統(tǒng)的設(shè)計條件
液壓行業(yè)是機(jī)械工業(yè)中十分成熟的行業(yè),具有專業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)勢,所以風(fēng)力發(fā)電機(jī)的液壓系統(tǒng)都是由風(fēng)力發(fā)電機(jī)總裝廠進(jìn)行設(shè)計,委托液壓件廠生產(chǎn)制造零部件,在風(fēng)機(jī)總裝時進(jìn)行液壓系統(tǒng)的安裝。在與液壓件廠的技術(shù)協(xié)議或設(shè)計任務(wù)書中必須明確以下內(nèi)容:
1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的額定功率;
2、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)形式及工作方式系統(tǒng)工作的環(huán)境溫度等級(高溫:—25℃~50℃;常溫:—20℃~40℃;低溫:—30℃~40℃)、濕度及其變化范圍;
3、對于高溫和易燃環(huán)境、外界擾動(如沖擊、振動等)、高海拔(1000米以上)、嚴(yán)寒地區(qū)以及高精度、高可靠性等特殊情況下的系統(tǒng)設(shè)計、制造及使用要求;
4、液壓執(zhí)行元件、液壓泵站、液壓閥臺及其它液壓裝置的安裝位置;
5、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的性能、運(yùn)動參數(shù)、安裝方式和有關(guān)特殊要求(如保壓、泄壓、同步精度及動態(tài)特性等);
6、操作系統(tǒng)的自動化程度和連鎖要求;
7、系統(tǒng)使用工作油的種類;
8、明確用戶電網(wǎng)參數(shù)。
(二)、液壓系統(tǒng)的設(shè)計原則
液壓系統(tǒng)的設(shè)計和結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,并應(yīng)考慮下列因素:
1、元件(泵、管路、閥門、液壓缸)的尺寸應(yīng)適當(dāng),以保證其所需的反應(yīng)時間、動作速度、作用力;運(yùn)行期間,液壓組件中的壓力波動可能導(dǎo)致的疲勞破壞;
2、控制功能與安全系統(tǒng)應(yīng)能完全分離;液壓系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計在無壓力或液壓失效情況下,系統(tǒng)仍能處于安全狀態(tài);
3、液壓缸(如:風(fēng)輪制動機(jī)構(gòu)、葉片變漿距機(jī)構(gòu)、偏航制動機(jī)構(gòu)等)僅在具有壓力時才能實(shí)現(xiàn)其安全功能,液壓系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計成在動力供給失效后能使機(jī)組保持在安全狀態(tài)的時間不少于5天;
4、機(jī)組設(shè)計應(yīng)滿足運(yùn)行氣候條件(油/液體粘度、可能的冷卻、加熱等);
5、泄露不應(yīng)對其功能產(chǎn)生有害影響。如出現(xiàn)泄露應(yīng)能進(jìn)行監(jiān)控,并對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行相應(yīng)的控制;
6、如液壓缸在液壓動作下沿兩個方向移動,應(yīng)設(shè)計成“液壓加載”式;
7、布置管路時,應(yīng)考慮組件間的相互運(yùn)動和由此產(chǎn)生的作用于管子上的動應(yīng)力。
(三)、液壓系統(tǒng)的節(jié)能安全要求
1、設(shè)計液壓系統(tǒng)時,應(yīng)考慮系統(tǒng)效率(應(yīng)選用節(jié)能元件、節(jié)能回路等),使系統(tǒng)的發(fā)熱減至最小程度。
2、系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮各種可能發(fā)生的事故。系統(tǒng)的功能設(shè)置,元件的選擇、應(yīng)用、配置和調(diào)節(jié)等,應(yīng)首先考慮人員的安全和事故發(fā)生時設(shè)備損壞最��;系統(tǒng)應(yīng)有過壓保護(hù)裝置。
3、液壓系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)整,應(yīng)使沖擊力最小。沖擊力不致影響設(shè)備正常工作和引起危險。
4、液壓元件的使用應(yīng)符合相應(yīng)的實(shí)用特性、技術(shù)參數(shù)和性能的要求。
5、液壓元件的安裝位置應(yīng)能安全方便的進(jìn)行操作和調(diào)整,液壓元件的操作和調(diào)整應(yīng)符合制造廠的規(guī)定。
6、液壓系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)符合GB/T5083有關(guān)安全、衛(wèi)生的規(guī)定。
二、風(fēng)力發(fā)電機(jī)液壓系統(tǒng)的主要組成部分
風(fēng)力發(fā)電機(jī)液壓系統(tǒng)由液壓件廠根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)總裝廠的訂貨要求設(shè)計生產(chǎn)。其供貨組件有液壓泵站(包括油箱、油泵、變漿控制塊、安全漿距控制塊、一些標(biāo)準(zhǔn)液壓控制閥)、蓄能器、油缸、控制箱等。這些液壓零部件在風(fēng)力發(fā)電機(jī)總裝廠進(jìn)行總裝時,安裝在各自規(guī)定的位置,然后進(jìn)行配管作業(yè),用液壓管路把它們連接起來組成系統(tǒng)。
變漿控制塊和安全漿距控制塊是液壓件廠根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組液壓系統(tǒng)的的特點(diǎn),專門為風(fēng)力發(fā)電機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計制造的液壓控制器件。變漿控制塊和安全漿距控制塊上集成了多個不同種類的液壓控制閥和聯(lián)通管路,油路聯(lián)通是采用油路塊實(shí)現(xiàn)的,各種液壓閥安裝在油路塊上;因此具有體積小、占地面積小、可靠性高、對外連接管路少、現(xiàn)場安裝工作量少的優(yōu)點(diǎn)。目前專用機(jī)械設(shè)備的液壓系統(tǒng)普遍采用控制模塊集成的方式。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組液壓系統(tǒng)的液壓泵站是以一個部件來供貨的,液壓控制模塊一般安裝在液壓泵站的頂部,由液壓管路將受控的油流輸送到執(zhí)行部件變漿距液壓缸、鉗盤式制動器的柱塞等。
三、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求
(一)、工作溫度
1、液壓系統(tǒng)的工作油溫度范圍應(yīng)滿足元件及油液的使用要求。
2、為保證正常的工作溫度,應(yīng)根據(jù)使用條件設(shè)置熱交換裝置或提高油箱自身熱交換能力。將其溫度控制在規(guī)定要求范圍內(nèi)。一般情況下,液壓泵的吸入口油溫不得超過60℃,在規(guī)定的最低溫度時,系統(tǒng)應(yīng)能正常工作。
(二)、管路流速與噪聲
系統(tǒng)金屬管路的油液流速推薦值見表7.2.1。
表7.2.1  系統(tǒng)金屬管路的油液流速推薦值
管路類型
吸管路
壓 油 管 路
回油管路
泄油管路
管路代號
S
P
O
L
壓力 MPa
2.5
2.5~6.3
6.3~16
16~31.5
允許流速m/s
0.5~2
2.5~3
3~4
4~5
5~6
1.5~3
1
 
設(shè)計系統(tǒng)時應(yīng)考慮采取降低噪聲的措施,系統(tǒng)噪聲應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
(三)、用于液壓系統(tǒng)的材料應(yīng)考慮以下要求:
1、傳遞功率的液壓元件所用材料應(yīng)能承受預(yù)期的動載荷。
2、導(dǎo)管應(yīng)采用無縫鋼管或縱向焊接鋼管,并應(yīng)符合GB/T8162和GB/T3091的要求。軟管應(yīng)采用符合有關(guān)規(guī)定的高壓軟管,亦可用作柔性管路連接件。
3、允許采用經(jīng)試驗(yàn)證明能保證密封并能承受產(chǎn)生的動載荷的管螺紋連接件。
(四)鑄件、鍛件、焊接件和管件的質(zhì)量
1、金屬材料牌號應(yīng)符合圖紙規(guī)定。金屬材料的化學(xué)成分、力學(xué)性能應(yīng)符合相應(yīng)材料標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2、鑄件應(yīng)符合GB/T6414的要求;鍛件應(yīng)符合GB/T12362的要求;焊接件應(yīng)符合GB/T985的要求。
3、焊接件毛坯、管件應(yīng)符合下列要求:
①、焊接件坯料(板材、型材等)的金屬表面銹蝕程度不得低于B級,液壓用管件的金屬表面銹蝕程度不得低于A級。
②、焊接坯料及管件應(yīng)除銹,除銹后應(yīng)及時焊接并焊后進(jìn)行防腐處理。
③、焊接坯料的成型形狀公差應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
④、焊接坯料下料的斷面表面粗糙度應(yīng)不大于25微米。
⑤、焊接坯料端面不得有擠起形狀,端面應(yīng)平齊,與管子軸線的垂直度公差為管子外徑的1%。
⑥、焊接坯料及管件的焊接坡口應(yīng)機(jī)加工,且符合GB/T985的規(guī)定。
⑦、對不影響使用和外觀的鑄件、鍛件缺陷,在保證使用質(zhì)量的條件下,允許按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進(jìn)行焊補(bǔ)。
 (五)、液壓油
1、液壓油的基本要求
對于所選用的液壓油,設(shè)計系統(tǒng)時應(yīng)考慮系統(tǒng)中規(guī)定使用液壓油的品種、特性參數(shù)與下列物質(zhì)的相適應(yīng)性。
①、系統(tǒng)中與液壓油相接觸的金屬材料、密封件和非金屬材料;
②、保護(hù)性涂層材料以及其它會與系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系的液體等,如油漆、處理液、防銹漆以及維修油液;
③、與溢出或泄漏的液壓油相接觸的材料,如電纜、電線等。
2、油液使用過程中的注意事項(xiàng)
系統(tǒng)中液壓油的使用應(yīng)符合GB/T7631.2的規(guī)定和有關(guān)油品專業(yè)廠家的規(guī)定,且考慮溫度,壓力使用范圍及其特殊性。
①、在系統(tǒng)規(guī)定的油液溫度范圍內(nèi),所選用的油液的粘度范圍應(yīng)符合元件的使用條件。
②、不同類型液壓油不應(yīng)互相調(diào)和,不同制造商的相同牌號液壓油,也不能混合使用。若要混合使用時,應(yīng)進(jìn)行小樣混合試驗(yàn),檢查是否有物理變化和化學(xué)變化。必要時與油品制造廠協(xié)商認(rèn)定。
③、在使用過程中,應(yīng)對液壓油理化性能指標(biāo)(如粘度、酸值、水分等)和清潔度進(jìn)行定期檢驗(yàn),確定液壓油是否可繼續(xù)使用。如不符合質(zhì)量要求時,應(yīng)全部更換。一般三個月檢查一次,最長不能超過六個月。
④、液壓油的供應(yīng)商應(yīng)向使用者提供使用液壓油時的人員勞動衛(wèi)生要求、使用及操作說明、失火時產(chǎn)生的毒氣和窒息的危險及廢液處理問題等方面的資料。
(六)、液壓設(shè)備標(biāo)志設(shè)置要求
液壓裝置上的標(biāo)志應(yīng)醒目、清楚、持久、規(guī)整。標(biāo)志的打印、噴涂、粘貼及裝訂位置不得因更換元件后而失去標(biāo)志。
1、壓力管路、回油管路、泄油管路的主管路應(yīng)分別以“P”、“O”、“L”字樣標(biāo)志。連接液壓執(zhí)行元件的管路應(yīng)標(biāo)示管路代號。
2、液壓系統(tǒng)中元件接口應(yīng)按元件廠家規(guī)定的標(biāo)示代號。
3、液壓操作裝置(如手動、腳踏、電控閥及組件等)、壓力表等部件應(yīng)標(biāo)示作用功能標(biāo)志。
4、液壓裝置主管路(如壓力管路、回油管路、泄油管路等)的出口連接處,涂覆100㎜寬的色環(huán)面漆,用以表示不同類別功能的管路。色澤應(yīng)符合設(shè)計要求規(guī)定。非液壓裝置上的主管路外表面涂漆,色澤與色環(huán)色澤對應(yīng)、相同。
5、液壓裝置上接線盒接線應(yīng)標(biāo)示線號。
6、液壓裝置應(yīng)標(biāo)示產(chǎn)品銘牌,外購件應(yīng)附帶銘牌。
7、液壓泵應(yīng)標(biāo)示泵軸旋轉(zhuǎn)方向標(biāo)志。
(七)、涂裝
1、液壓系統(tǒng)的涂裝應(yīng)符合下列要求:
涂裝材料應(yīng)適應(yīng)于工作油液及環(huán)境。
涂裝材料的質(zhì)量應(yīng)符合化工行業(yè)或所選產(chǎn)品的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
涂裝方法和步驟應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和工藝規(guī)范規(guī)定。
涂裝厚度、附著力等參數(shù)應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
2、涂裝著色要求
油箱內(nèi)壁宜使用奶油色等淺顏色。
整個液壓裝置之外表面涂色應(yīng)一致(包括液壓裝置上的管路),且色澤符合用戶提供的色板要求。
液壓裝置上的主管路及非液壓裝置上的主管路的涂漆色澤要求,應(yīng)符合液壓設(shè)備標(biāo)志設(shè)置要求第四款規(guī)定。
四、對液壓執(zhí)行元件的要求
液壓執(zhí)行元件的安裝底座應(yīng)具有足夠的剛性,以保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)正常工作。
(一)、液壓缸
1、設(shè)計或選用液壓缸時,應(yīng)對其行程、負(fù)載和裝配條件加以充分考慮,以防活塞桿在外伸情況時產(chǎn)生不正常的彎曲。
2、液壓缸的安裝應(yīng)符合設(shè)計圖樣號制造商的規(guī)定。
3、安裝液壓缸時,如果結(jié)構(gòu)允許,進(jìn)出油口的位置應(yīng)在最上面。應(yīng)裝成使其能自動放氣或裝有方便的放氣閥。
(二)、液壓馬達(dá)
1、液壓馬達(dá)與被驅(qū)動裝置之間的聯(lián)軸器形式及安裝應(yīng)符合制造商的規(guī)定。
2、外露的旋轉(zhuǎn)軸和聯(lián)軸器應(yīng)有防護(hù)罩。
3、在使用液壓馬達(dá)時,應(yīng)考慮它的啟動力矩、失速力矩、負(fù)載變化以及低速特性等因素的影響。
五、液壓泵裝置要求
1、液壓泵與原動機(jī)之間的聯(lián)軸器的形式及安裝應(yīng)符合制造商的規(guī)定。
2、外露的旋轉(zhuǎn)軸和聯(lián)軸器應(yīng)有防護(hù)罩。
3、液壓泵與原動機(jī)的安裝底座應(yīng)具有足夠的剛性,以保證運(yùn)轉(zhuǎn)時始終同軸。
4、液壓泵的進(jìn)油管路應(yīng)短而直,避免拐彎增多、端面突變。在規(guī)定的油液粘度范圍內(nèi),應(yīng)使泵的進(jìn)油壓力和其它條件符合泵制造廠的規(guī)定。
5、液壓泵進(jìn)油管路密封應(yīng)可靠,不得吸入空氣。
6、高壓、大流量的液壓泵制造宜采用:泵的進(jìn)油口設(shè)置橡膠彈性補(bǔ)償接管;泵的出油口連接高壓軟管;泵裝置底座設(shè)置彈性減震墊。
六、油箱裝置要求
油箱材料一般應(yīng)采用碳素鋼板加工,重要的特殊油箱可采用不銹鋼板加工。
(一)、油箱的設(shè)計應(yīng)符合下列要求:
1、油箱的公稱容量應(yīng)符合JB/T7938的規(guī)定;
2、在系統(tǒng)正常工作下,特別是系統(tǒng)沒有安裝冷卻器時,應(yīng)能充分散發(fā)液壓油中的熱量;
3、具有較慢的循環(huán)速度應(yīng)便于析出混入油液中的空氣和沉淀油液中較重的雜質(zhì);
4、油箱的回油口與泵的進(jìn)油口應(yīng)遠(yuǎn)離,可用擋流板或其它措施進(jìn)行隔離,但不能妨礙油箱的清洗;
5、在正常情況下,應(yīng)能容納從系統(tǒng)中流來的液壓油。
(二)、油箱結(jié)構(gòu)應(yīng)符合下列要求
1、油箱應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度,以免裝上各類組件和灌油后發(fā)生較大變形;
2、油箱應(yīng)高于安裝面150㎜以上,以便搬運(yùn)、放油和散熱;油箱應(yīng)有足夠的支撐面積,以便在裝配和安裝時使用墊片和楔塊等進(jìn)行調(diào)整。
3、油箱內(nèi)應(yīng)保持平整,少裝結(jié)構(gòu)件,以便清理內(nèi)部污垢,油箱底部的形狀應(yīng)能將液壓油放凈,并在底部設(shè)置放油口;
4、為清洗油箱應(yīng)配置一個或一個以上的手孔或人孔;油箱蓋、側(cè)壁上的手孔、人孔以及安裝其他組件的孔口或基板位置應(yīng)焊裝凸臺法蘭。
5、可拆卸的蓋板,其結(jié)構(gòu)應(yīng)能阻止雜質(zhì)進(jìn)入油箱;
6、穿過油箱壁板的管子均應(yīng)有效密封。
(三)、油箱附件的要求
1、重要油箱應(yīng)設(shè)置油液擴(kuò)散器和消泡裝置。
2、開式油箱頂部應(yīng)設(shè)置空氣濾清器以及注油器�?諝鉃V清器的過濾精度應(yīng)與系統(tǒng)精度要求相符合。空氣濾清器的最大壓力損失應(yīng)不影響液壓系統(tǒng)的正常工作。
3、油箱應(yīng)設(shè)置液位計,其位置應(yīng)設(shè)置在液壓泵的入口附近用以顯示液面位置。重要油箱應(yīng)加設(shè)液位開關(guān),用以油箱高低限液位的監(jiān)測與警示。
4、油箱應(yīng)設(shè)置油液溫度計及油量檢測元件,以便目視監(jiān)測油液溫度。
5、壓力式隔離型油箱應(yīng)裝低壓報警器,壓力式充氣型油箱應(yīng)設(shè)置氣油安全閥和壓力表及壓力警示器。
七、其它輔件的要求
(一)、熱交換器
系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)使用要求設(shè)置加熱器和冷卻器,且應(yīng)符合下列基本要求:
1、加熱器的表面耗散功率不得超過1.7W/c㎡。
2、安裝在油箱上的加熱器的位置應(yīng)低于油箱低極限液面位置。
3、使用熱交換器時,應(yīng)有液壓油和冷卻(或加熱)介質(zhì)的測溫點(diǎn)。
4、使用熱交換器時,可采用自動控溫裝置,以保持液壓油的溫度在正常溫度范圍內(nèi)。
5、用戶應(yīng)使用制造商規(guī)定的冷卻介質(zhì)或水。如水源很不衛(wèi)生、水質(zhì)有腐蝕性、水量不足,應(yīng)向制造商提出。
6、采用空氣冷卻器時,以防止進(jìn)排氣通路被遮蔽或堵塞。
(二)、濾油器
1、為了消除液壓油中的有害雜質(zhì),系統(tǒng)應(yīng)裝有濾油器,濾油器的過濾精度應(yīng)符合元件及系統(tǒng)的使用要求。
2、在濾油器需要清洗和更換濾芯時,系統(tǒng)應(yīng)有明確指示。
3、在用戶特別提出系統(tǒng)不停車而能更換濾芯時,應(yīng)滿足用戶要求。
4、液壓泵的進(jìn)油口根據(jù)使用要求可設(shè)置吸油濾油器,宜使用網(wǎng)式旁通型。吸油濾油器的容量選擇與安裝泵進(jìn)口壓力應(yīng)符合泵制造廠的規(guī)定。
5、如使用磁性濾油器,在維護(hù)和使用中應(yīng)防止吸附著的雜質(zhì)掉落在油液中。
6、使用濾油器時,其額定流量不得小于實(shí)際的過濾油液的流量。
7、對連續(xù)工作的大型液壓泵站,宜采用獨(dú)立的冷卻循環(huán)過濾系統(tǒng)。
(三)、蓄能器
1、蓄能器的回路中應(yīng)設(shè)置釋放及切斷蓄能器的液體元件,供充氣、檢修或長時間停機(jī)使用。
2、蓄能器做液壓油源時,它與液壓泵之間應(yīng)裝設(shè)單向閥,以防止泵停止工作時,蓄能器中壓力油倒流使泵產(chǎn)生反向運(yùn)轉(zhuǎn)。
3、蓄能器的排放速率應(yīng)與系統(tǒng)使用要求相符,不得超過制造商規(guī)定。
4、蓄能器的安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離熱源。
5、蓄能器在泄壓前不得拆卸,禁止在蓄能器上進(jìn)行焊接、鉚接或機(jī)加工。
(四)壓力表
1、壓力表的量程一般為額定值的1.5倍~2倍。
2、使用壓力表應(yīng)設(shè)置壓力表開關(guān)及壓力阻尼裝置。
(五)、密封件
1、密封件應(yīng)與它相接觸的介質(zhì)相容。
2、密封件的使用壓力、溫度以及密封件的安裝應(yīng)符合實(shí)際使用要求,并安全可靠。
(六)、液壓閥的安裝
1、液壓閥的安裝應(yīng)符合制造商的規(guī)定。
2、板式閥或插式閥應(yīng)有正確的定向措施。
3、為保證安全閥的安裝,應(yīng)考慮重力、振動對閥主要零件的影響。
(七)、油路塊
1、油路塊的制造材料應(yīng)使用45#鋼或35#鋼,并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。
2、油路塊上安裝元件的螺孔之間的尺寸應(yīng)能夠保證閥的互換。
3、油路塊的油路通道應(yīng)在整個工作溫度和系統(tǒng)流通能力范圍內(nèi),使液體流進(jìn)通道產(chǎn)生的壓降不會對系統(tǒng)的效率產(chǎn)生影響。
八、管路要求
(一)管件材料
1、系統(tǒng)管路用管可采用鋼管、膠管、尼龍管、銅管等。
2、管路中采用鋼管時,宜采用10號、15號、20號無縫鋼管,特殊和重要系統(tǒng)應(yīng)采用不銹鋼無縫鋼管。
(二)、管件公差要求
管件的精度等級應(yīng)與所采用的管路輔件相適應(yīng),管件的最低精度應(yīng)符合GB/T8162的規(guī)定。
九、控制裝置要求
(一)回路保護(hù)裝置
1、如回路中工作壓力或流量超過規(guī)定而可能引起危險或事故時,應(yīng)有保護(hù)裝置。
2、調(diào)整壓力或流量的控制元件,防止調(diào)整值超出銘牌上標(biāo)明的工作范圍。重新調(diào)整前,應(yīng)一直保持調(diào)整裝置的調(diào)整值。
3、系統(tǒng)回路應(yīng)設(shè)計在液壓執(zhí)行元件起動、停車空轉(zhuǎn)、調(diào)整和液壓故障等工況下,防止運(yùn)動失控與不正常的動作順序。需保持自身位置的執(zhí)行元件,應(yīng)設(shè)置失控保護(hù)作用的閥進(jìn)行控制。
4、在壓力控制與流量回路中,元件的選用和設(shè)置應(yīng)考慮工作壓力、溫度與負(fù)載變化時與回路的響應(yīng)、重復(fù)性和穩(wěn)定性的影響。
(二)、人工控制裝置
1、設(shè)備應(yīng)有緊急制動和緊急返回控制,以確保安全。
2、對緊急制動和緊急返回控制的要求:
①、應(yīng)容易識別;②、在所有工作條件下容易而方便操作;③、應(yīng)立即動作;④、只能設(shè)置一個人工控制裝置完成全部緊急操縱;⑤、在從伺服閥來的執(zhí)行元件管路上,可設(shè)置足夠的緊急制動閥。
3、都要多個執(zhí)行元件的順序控制回路或自動控制回路,為了調(diào)整每個執(zhí)行元件的行程,應(yīng)設(shè)有單獨(dú)的人工調(diào)整裝置。
(三)、閥的控制
1、手動操作閥操作桿的工作位置,應(yīng)有清晰地標(biāo)牌或形象化的符號表示。
2、除非另有說明,電磁閥應(yīng)有手動的按鈕,并避免該設(shè)施的誤動作。
3、閥的電控電源、氣控氣源及液控液源的參數(shù)應(yīng)符合動作的要求。
7.3 液壓系統(tǒng)的安裝
 
液壓系統(tǒng)的安裝包括管道安裝、液壓件安裝和系統(tǒng)清洗。液壓系統(tǒng)的工作是否穩(wěn)定可靠,一方面取決于設(shè)計是否合理,另一方面還取決于安裝的質(zhì)量。精心的、高質(zhì)量的安裝,會使液壓系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)良好,減少故障的發(fā)生。
一、安裝前的準(zhǔn)備
(一)、安裝技術(shù)資料的準(zhǔn)備與熟悉
風(fēng)力發(fā)電機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計單位應(yīng)向用戶提供下述資料:
1系統(tǒng)原理圖,包括元件的型號、名稱、規(guī)格、數(shù)量和制造廠家的明細(xì)表;
2、系統(tǒng)的電氣和機(jī)械控制元件操作時間程序表;
3、系統(tǒng)設(shè)備安裝圖或按協(xié)議規(guī)定的其它圖樣;
4、備件清單。
工程技術(shù)人員和安裝人員需對各技術(shù)文件的具體內(nèi)容和技術(shù)要求逐項(xiàng)熟悉與了解。深入研究液壓系統(tǒng)原理圖、電氣原理圖、管道布置圖、液壓元件、輔件、管件清單和有關(guān)元件樣本等,這些資料都應(yīng)準(zhǔn)備齊全,以便掌握。
(二)、物資準(zhǔn)備
按照液壓系統(tǒng)圖和液壓件清單,核對液壓件的數(shù)量,并檢查其型號規(guī)格是否正確,質(zhì)量是否達(dá)到要求,有缺陷的應(yīng)及時更換。嚴(yán)格檢查壓力表的質(zhì)量,查明壓力表交驗(yàn)日期,對檢驗(yàn)時間過長的壓力表要重新進(jìn)行校驗(yàn),確保準(zhǔn)確。其次,再按圖紙要求做物質(zhì)準(zhǔn)備,備齊管道、管接頭及各種液壓元件,
(三)、質(zhì)量檢查
液壓元件在運(yùn)輸或庫存過程中極易被污染和銹蝕,庫存時間過長會使液壓元件中的密封件老化而喪失密封性,有些液壓元件由于加工及裝配質(zhì)量不良使性能不可靠,所以必須對元件進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查。
一)、液壓元件質(zhì)量檢查
有些液壓元件由于運(yùn)輸或庫存期間侵入了砂土、灰塵或銹蝕,如直接裝入液壓系統(tǒng),可能會對系統(tǒng)的工作產(chǎn)生不良影響,甚至引發(fā)故障。所以,對比較重要的元件在安裝前要進(jìn)行測試,檢驗(yàn)其性能,若發(fā)現(xiàn)有問題要拆開清洗,然后重新裝配、測試,確保元件工作町靠。液壓元件屬精密機(jī)械,對它的拆、洗、裝一定要在清潔的環(huán)境中進(jìn)行。拆卸時要做到熟知被拆元件的結(jié)構(gòu)、功用和工作原理,按順序拆卸;清洗時可用煤油、汽油或和液壓系統(tǒng)牌號相同的油清洗,清洗后,不要用棉紗擦拭,以防再次污染。裝配時禁止猛打、硬搬,硬擰,如有圖紙應(yīng)參照圖紙進(jìn)行核對。在拆洗過程中對已損壞的零件,如老化的密封件等要進(jìn)行更換。重新裝配好的元件要進(jìn)行性能和質(zhì)量的測試。
1、各類液壓元件型號必須與元件清單一致
2、要查明液壓元件保管時間是否過長,或保管環(huán)境不合要求,應(yīng)注意液壓元件內(nèi)部密封件老化程度,必要時要進(jìn)行拆洗、更換、并進(jìn)行性能測試。已清洗干凈的液壓元件,暫不進(jìn)行總裝時要用塑料塞子將它們的進(jìn)、出口都堵住,或用膠帶封住以防臟物侵入。
3、每個液壓元件上的調(diào)整螺釘、調(diào)節(jié)手輪、鎖緊螺母等都要完整無損。
4、液壓元件所附帶的密封件表面質(zhì)量應(yīng)符合要求、否則應(yīng)予更換。
5、板式連接元件和板式閥安裝底板的連接平面不準(zhǔn)有凹凸不平缺陷,安裝密封件的溝槽尺寸加工精度要符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),連接螺紋不準(zhǔn)有破損和亂扣現(xiàn)象。
6、管式連接元件的連接螺紋口不準(zhǔn)有破損和亂扣現(xiàn)象。
7、有油路塊的系統(tǒng)要檢查油路塊上各孔的通斷是否正確,并對流道進(jìn)行清洗
8、將通油口堵塞取下,檢查元件內(nèi)部是否清潔。
9、檢查電磁閥中的電磁鐵芯及外表質(zhì)量,若有異常不準(zhǔn)使用。
10、各液壓元件上的附件必須齊全。
二)、液壓輔件質(zhì)量檢查
1、油箱要達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量要求。油箱上附件必須齊全。箱內(nèi)部不準(zhǔn)有銹蝕,裝油前油箱內(nèi)部一定要清理并清洗干凈。
2、濾油器型號規(guī)格與設(shè)計要求必須一致,確認(rèn)濾芯精度等級,濾芯不得有缺陷,連接螺口不準(zhǔn)有破損,所帶附件必須齊全。
3、各種密封件外觀質(zhì)量要符合要求,并查明所領(lǐng)密封件保管期限。有異�;虮9芷谙捱^長的密封件不準(zhǔn)使用。
4、蓄能器質(zhì)量要符合要求,所帶附件要齊全。查明保管期限,對存放時間過長的蓄能器要嚴(yán)格檢查質(zhì)量,不符合技術(shù)指標(biāo)和使用要求的蓄能器不準(zhǔn)使用。
5、空氣濾清器用于過濾空氣中的粉塵,通氣阻力不能太大,保證箱內(nèi)壓力為大氣壓。所以空氣濾清器要有足夠大的空氣通過能力。
三)、管子和接頭質(zhì)量檢查
管接頭壓力等級應(yīng)符合設(shè)計要求。
使用的管道材質(zhì)必須有明確的原始依據(jù)材料,對于材質(zhì)不明的管子不允許使用。高壓管路必須使用按其工作壓力選定的無縫鋼管,不許使用有縫鋼管或有缺陷的鋼管代替,其管路連接宜采用法蘭連接。
1、管子的材料、通徑、壁厚和接頭的型號規(guī)格及加工質(zhì)量都要符合設(shè)計要求。
2、所用管子不準(zhǔn)有缺陷,有下列異常不準(zhǔn)使用:
①、管子內(nèi)、外壁表面已腐蝕或有顯著變色。
②、管子表面?zhèn)诹押凵疃葹楣茏颖诤竦?0%以上。
③、管子壁內(nèi)有小孔。
④、管子表面凹入程度達(dá)到管子直徑的10%以上。
2、使用彎曲的管子時,有下列異常不準(zhǔn)使用:
①、管子彎曲部位內(nèi)、外壁表面曲線不規(guī)則或有鋸齒形。
②、管子彎曲部位其橢圓度大于10%以上。
③、扁平彎曲部位的最小外徑為原管子外徑的70%以下。
3、所用接頭不準(zhǔn)有缺陷。若有下列異常不準(zhǔn)使用:
①、接頭體或螺母的螺紋有傷痕、毛刺或亂扣等現(xiàn)象。
②、接頭體各結(jié)合面加工精度未達(dá)到技術(shù)要求。
③、接頭體與螺母配合不良,有松動或卡澀現(xiàn)象。
④、安裝密封圈的溝槽尺寸和加工精度未達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求。
4、軟管和接頭有下列缺陷的不準(zhǔn)使用:
①、軟管表面有傷皮或老化現(xiàn)象。
②、接頭體有銹蝕現(xiàn)象。
③、螺紋有傷痕、毛刺、亂扣和配合有松動、卡澀現(xiàn)象。
5、法蘭件有下列缺陷不準(zhǔn)使用:
①、法蘭密封面有氣孔、裂縫、毛刺、徑向溝槽。
②、法蘭密封溝槽尺寸、加工精度不符合設(shè)計要求。
③、法蘭上的密封金屬墊片不準(zhǔn)有各種缺陷。材料硬度應(yīng)低于法蘭硬度。
二、液壓系統(tǒng)的安裝要求
(一)、液壓件安裝要求
1、油泵的安裝
①、在安裝液壓泵、支架和電動機(jī)時,兩軸之間的同軸度、平行度允差應(yīng)符合規(guī)定。液壓泵輸入軸與電動機(jī)驅(qū)動軸的同軸度偏差不應(yīng)大于0.1mm;兩軸中心線的傾斜角不應(yīng)大于1°。
②、直角支架安裝時,泵支架的支口中心高,允許比電動機(jī)的軸稍高,可在電動機(jī)底座與安裝面之間墊入金屬墊片(墊片數(shù)量不得超過3個,總厚度不大于0.8mm)。一旦調(diào)整好后,電動機(jī)不允許再拆下。
③、調(diào)整完畢后,在泵支架與底板之間鉆、鉸定位銷孔。再裝入聯(lián)軸器的彈性耦合件。然后用手轉(zhuǎn)動聯(lián)軸器,電動機(jī)應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活。
④、安裝各種泵和閥時,必須注意各油口的位置,不能接反或接錯。
2、油路塊的安裝
①、油路塊所有各油流通道內(nèi),尤其是孔與孔貫穿交叉處,都必須仔細(xì)去除毛刺,用探燈伸入到孔中仔細(xì)清除、檢查。油路塊外周及各周棱邊必須倒角去毛刺。加工完畢的油路塊與液壓閥、管接頭、法蘭相貼合的平面上不得留有傷痕,也不得留有劃線的痕跡。
②、油路塊加工完畢后必須用防銹清洗液反復(fù)用加壓清洗。各孔流道,尤其是對盲孔應(yīng)特別注意洗凈。清洗時應(yīng)分粗洗和精洗。清洗后的油路塊,如暫不裝配,應(yīng)立即將各孔口蓋住,可用大幅的膠紙封在孔口上。
③、往油路塊上安裝液壓閥時,要核對它們的型號、規(guī)格。各閥都必須有產(chǎn)品合格證,并確認(rèn)其清潔度合格。
④、核對所有密封件的規(guī)格、型號、材質(zhì)及出廠日期(應(yīng)在使用期內(nèi))。
⑤、裝配前再一次檢查油路塊上所有的孔道是否與設(shè)計圖一致、正確。
⑥、檢查所用的連接螺栓的材質(zhì)及強(qiáng)度,是否達(dá)到設(shè)計要求以及液壓件生產(chǎn)廠規(guī)定的要求。油路塊上各液壓閥的連接螺栓都必須用測力扳手?jǐn)Q緊。擰緊力矩應(yīng)符合液壓閥制造廠的規(guī)定。
⑦、板式液壓元件接合面處的密封圈應(yīng)有一定的壓縮量,各連接螺釘應(yīng)按交叉順序均勻擰緊,并使元件的安裝平面與底板平面全部接觸。
⑧、方向控制閥一般應(yīng)保持軸線水平安裝。凡有定位銷的液壓閥,必須裝上定位銷。
⑨、油路塊上應(yīng)訂上金屬制的小標(biāo)牌,標(biāo)明各液壓閥在設(shè)計圖上的序號,各回路名稱,各外接口的作用。
⑩、閥塊裝配完畢后,在裝到閥架或液壓系統(tǒng)上之前,應(yīng)將閥塊單獨(dú)先進(jìn)行耐壓試驗(yàn)和功能試驗(yàn)。
3、其它元件按安裝
①、蓄能器應(yīng)保持其軸線豎直安裝。
②、應(yīng)保證液壓缸的安裝面與活塞桿(或柱塞)滑動面的平行度要求。
③、各指示表的安裝應(yīng)便于觀察和維修。
(二)、液壓管道的安裝
液壓管道安裝是液壓設(shè)備安裝的一項(xiàng)主要工程。管道安裝質(zhì)量的好壞是關(guān)系到液壓系統(tǒng)工作性能是否正常的關(guān)鍵之一。
一)、管道的安裝要求
1、管路敷設(shè)、安裝應(yīng)按有關(guān)工藝規(guī)范進(jìn)行,應(yīng)防止元件、液壓裝置受到污染。
2、布管設(shè)計和配管時都應(yīng)先根據(jù)液壓原理圖,對所需連接的組件、液壓元件、管接頭、法蘭作一個通盤的考慮。管道的布置要整齊,油管長度應(yīng)盡量短,管道的直角轉(zhuǎn)彎應(yīng)盡量少,剛性差的油管應(yīng)予以可靠地固定。系統(tǒng)的管路復(fù)雜時,可將其高壓油管、低壓油管、回油管和吸油管等分別涂上不同的顏色或編號加以區(qū)別,以便于安裝和維修。
3、管道的敷設(shè)排列和走向應(yīng)整齊一致,層次分明。盡量采用水平或垂直布管,水平管道的不平行度應(yīng)≤2/1000;垂直管道的不垂直度應(yīng)≤2/400。用水平儀檢測。
4、各平行與交叉的油管之間應(yīng)有10mm以上的空隙,相鄰管路的管件輪廓邊緣的距離不應(yīng)小于10㎜。
5、液壓泵吸油管的高度一般不大于500mm。吸油管道的接合處應(yīng)涂以密封膠,保證密封良好。溢流閥的回油管口不應(yīng)靠近泵的吸油管口,以免吸入溫度較高的油液。
6、回油管應(yīng)伸到油箱液面以下,以防油液飛濺而混入氣泡�;赜凸芏藨�(yīng)加工成45°斜面,使回油平穩(wěn)。凡外部有泄油管的閥(如減壓閥、順序閥等),其泄油口與回油管道連通時不允許有背壓,否則應(yīng)單獨(dú)設(shè)回油管。
7、軟管的應(yīng)用只限于以下場合:設(shè)備可動元件之間;便于替換件的更換處;抑制機(jī)械振動或噪聲的傳遞處。使用的軟管長度盡可能短。如軟管自重引起變形時,對軟管應(yīng)有充分的支托或使管端下垂布置�?拷鼰嵩椿驘彷椛浒惭b的軟管應(yīng)采用隔熱套保護(hù)。
8、軟管的安裝一定避免使軟管和接頭造成附加的受力、扭轉(zhuǎn)變形、急劇彎曲、磨擦等不良情況。軟管在裝入系統(tǒng)前,也應(yīng)將內(nèi)腔及接頭清洗干凈。
9、接頭、螺塞、元件緊固件的擰緊力矩應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范或廠家的規(guī)定。
10、管路應(yīng)在自由狀態(tài)下進(jìn)行敷設(shè);焊裝后的管路固定和連接不得施加過大的徑向力強(qiáng)行固定和連接。
二)、管道的配管
1、系統(tǒng)中的主要管道的配置必須使管道、液壓閥、過濾器、蓄能器、壓力表、流量計等輔助元件和其它元件裝卸、維修方便。系統(tǒng)中任何一段管道或元件應(yīng)能自由拆裝而不影響其它元件。布置活接頭時,應(yīng)保證其拆裝方便。
2、配管時必須使管道有一定的剛性和抗振能力。適當(dāng)配置管道支架和管夾。彎曲的管子應(yīng)在起彎點(diǎn)附近設(shè)支架或管夾。管道不得與支架或管夾直接焊接。
3、管道的重量不應(yīng)由閥、泵及其它液壓元件和輔件承受;也不應(yīng)由管道支承較重的元件重量。
4、較長的管道必須考慮有效措施以防止溫度變化使管子伸縮而引起的應(yīng)力。
5、擴(kuò)口管接頭用油管端面要先锪平,油管擴(kuò)口必須使用專門工具進(jìn)行。采用法蘭連接時,法蘭焊接要與油管中心線垂直。各油管接頭要緊固可靠,密封良好,不得漏氣。
6、液壓系統(tǒng)管子直徑在50mm以下的可用砂輪切割機(jī)切割。直徑50mm以上的管子一般應(yīng)采用機(jī)械加工方法切割。如用氣割,則必須用機(jī)械加工方法車去因氣割形成的組織變化部分,同時可車出焊接坡口。除回油管外,壓力管道不允許用滾輪式擠壓切割器切割。管子切割表面必須平整,去除毛刺、氧化皮、熔渣等。切口表面與管子軸線應(yīng)垂直。
7、一條管路由多段管段與配套件組成時,應(yīng)依次逐段接管,完成一段組裝后,再配置其后一段,以避免一次焊完產(chǎn)生累積誤差。
8、為了減少局部壓力損失,管道各段應(yīng)避免斷面的局部急劇擴(kuò)大或縮小以及急劇彎曲,應(yīng)避免用短管件拼焊。
9、與管接頭或法蘭連接的管子必須是一段直管,即這段管子的軸心線應(yīng)與管接頭、法蘭的軸心是同心的。此直線段長度要大于或等于2倍管徑。
10、管子彎曲應(yīng)符合設(shè)計圖紙的要求,外徑小于30mm的管子宜采用冷彎法。管子外徑在30~50mm時可采用冷彎或熱彎法。管子外徑大于50mm時,一般采用熱彎法。管子彎曲處應(yīng)圓滑過渡,不應(yīng)有明顯的凹陷、波紋及壓扁等現(xiàn)象。
三)、管道的焊接
1、焊接液壓管道的焊工應(yīng)持有有效的高壓管道焊接合格證。
2、焊條、焊劑應(yīng)與所焊管材相匹配,其牌號必須有明確的依據(jù)資料,有產(chǎn)品合格證,且在有效使用期內(nèi)。焊條、焊劑在使用前應(yīng)按其產(chǎn)品說明書規(guī)定烘干,并在使用過程中保持干燥,在當(dāng)天使用。焊條藥皮應(yīng)無脫落和顯著裂紋。
3、焊接工藝的選擇:
①、乙炔氣焊主要用于一般碳鋼管壁厚度小于等于2mm的管子。電弧焊主要用于碳鋼管壁厚大于2mm的管子。管子的焊接最好用氬弧焊或二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。
②、對壁厚大于5mm的鋼管應(yīng)采用氬弧焊或二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊封底,電弧焊填充。必要的場合應(yīng)采用管孔內(nèi)充保護(hù)氣體方法焊接。
4、焊接前應(yīng)將坡口及其附近寬10~20mm處表面臟物、油跡、水份和銹斑等清除干凈。
5、焊接件的接頭形式應(yīng)符合GB/T985和GB/T986的規(guī)定。
①、管道與法蘭的焊接應(yīng)采用對接焊法蘭,不可采用插入式法蘭。
②、管道與管接頭的焊接應(yīng)采用對縫焊接,不可采用插入式的形式。
③、管道與管道的焊接應(yīng)采用對縫焊接,不允許用插入式的焊接形式。
6、管路焊接的接口應(yīng)做到內(nèi)壁平齊;工作壓力低于6.3MPa的管道,內(nèi)壁錯邊量不大于2㎜;工作壓力高于6.3MPa的管道,內(nèi)壁錯邊量不大于1㎜。
7、液壓管道焊接都應(yīng)采用對縫焊接,焊縫內(nèi)壁必須比管道高出0.3~0.5mm。不允許出現(xiàn)凹入內(nèi)壁的現(xiàn)象。在焊完后,再用銼或手提砂輪把內(nèi)壁中高出的焊縫修平。去除焊渣、毛刺,達(dá)到光潔程度。
8、對接焊焊縫的截面應(yīng)與管子中心線垂直。焊縫截面不允許在轉(zhuǎn)角處,也應(yīng)避免在管道的兩個彎管之間。
9、在焊接配管時,必須先按安裝位置點(diǎn)焊定位,再拆下來焊接,焊后再組裝并整形。
10、在焊接全過程中,應(yīng)防止風(fēng)、雨、雪的侵襲。管道焊接后,對壁厚小于等于5mm的焊縫,應(yīng)在室溫下自然冷卻,不得用強(qiáng)風(fēng)或淋水強(qiáng)迫冷卻。
11、管路焊接時,應(yīng)將焊接熱影響區(qū)內(nèi)的密封圈拆除,避免過熱老化。
12、焊縫應(yīng)焊透,外表應(yīng)均勻平整。壓力管道的焊縫應(yīng)抽樣探傷檢查。
13、管路焊縫返修應(yīng)制定工藝措施,同一部位的焊縫返修次數(shù)不得超過兩次。
四)、管路的試裝配與預(yù)清洗
1、管路的試裝配
①、液壓系統(tǒng)的全部管路在正式安裝前要進(jìn)行配管試裝。管道配管焊接以后,所有管道都應(yīng)按所處位置預(yù)安裝一次。將各液壓元件、閥塊、閥架、泵站連接起來。各接口應(yīng)自然貼和、對中,不能強(qiáng)扭連接。當(dāng)松開管接頭或法蘭螺釘時,相對結(jié)合面中心線不許有較大的錯位、離縫或蹺角。如發(fā)生此種情況可用加熱整形消除。
②、管路的固定
管夾或管路支撐架應(yīng)符合選用產(chǎn)品的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。管子彎曲處兩直邊應(yīng)用管夾固定�?梢栽谌颗涔芡瓿珊髮⒐軍A與機(jī)架焊牢,也可以按需要交叉進(jìn)行。
2、管路的預(yù)清洗
①、液壓系統(tǒng)管道在配管、焊接、預(yù)安裝后,再次拆開,用溫度為40~60℃的10%~20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的稀硫酸或稀鹽酸溶液酸洗30~40min。取出后再用30~40℃的蘇打水中和或進(jìn)行酸洗磷化處理。經(jīng)酸洗磷化后的管道,向管道內(nèi)通入熱空氣進(jìn)行快速干燥。干燥后,如在幾日就復(fù)裝成系統(tǒng)、管內(nèi)通入液壓油,一般可不作防銹處理,但應(yīng)妥善保管。如須長期擱置,需要涂防銹涂料,則必須在磷化處理48小時后才能涂裝。應(yīng)注意,防銹涂料必須能與以后管道清洗時的清洗液或使用的液壓油相容。
②、管道在酸洗、磷化、干燥后再次安裝起來以前,需對每一根管道內(nèi)壁先進(jìn)行一次預(yù)清洗。預(yù)清洗完畢后應(yīng)盡早復(fù)裝成系統(tǒng),進(jìn)行系統(tǒng)的整體循環(huán)凈化處理,直至達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計要求的清潔度等級。
三、液壓系統(tǒng)清洗
(一)、液壓系統(tǒng)的沖洗要求
液壓系統(tǒng)裝配完畢后,系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行調(diào)試前的循環(huán)沖洗。循環(huán)沖洗應(yīng)符合下列基本要求:
①、伺服閥和比例閥應(yīng)拆掉,換上沖洗板。
②、沖洗液的溫度:水溶液不超過50℃;液壓油不超過60℃。
③、沖洗液應(yīng)與系統(tǒng)工作油液和接觸到的液壓裝置的材質(zhì)相適應(yīng)。
④、沖洗液的流速宜低,流動應(yīng)呈紊流狀態(tài)。
⑤、沖洗清潔度應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
⑥、濾油精度應(yīng)高于系統(tǒng)設(shè)計要求。
(二)液壓系統(tǒng)的循環(huán)沖洗工藝
液壓系統(tǒng)安裝完畢后,在試車前必須對管道、流道等進(jìn)行循環(huán)清洗。使系統(tǒng)清潔度達(dá)到設(shè)計要求,要求高的系統(tǒng)可分兩次進(jìn)行。循環(huán)沖洗工藝要求:
1、沖洗液要選用低粘度的專用清洗油,或本系統(tǒng)同牌號的液壓油。
2、沖洗工作以主管道系統(tǒng)為主。沖洗前將溢流閥壓力調(diào)到0.3~0.5MPa,對其它液壓閥的排油回路要在閥的入口處臨時切斷,將主管路連接臨時管路,并使換向閥換向到某一位置,使油路循環(huán)。
3、在主回路的回油管處臨時接一個回油過濾器。濾油器的過濾精度,一般液壓系統(tǒng)的不同清洗循環(huán)階段,分別使用30μm、20μm、10μm的濾芯;伺服系統(tǒng)用20μm、10μm、5μm濾芯,分階段分次清洗。沖洗后液壓系統(tǒng)必須達(dá)到凈化標(biāo)準(zhǔn),不達(dá)凈化標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)不準(zhǔn)運(yùn)行。
4、復(fù)雜的液壓系統(tǒng)可以按工作區(qū)域分別對各個區(qū)域進(jìn)行沖洗。
5、沖洗后,將清洗油排盡,確認(rèn)清洗油排盡后,才算沖洗完畢。
6、確認(rèn)液壓系統(tǒng)凈化達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后,將臨時管路拆掉,恢復(fù)系統(tǒng),按要求加液壓油。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組循環(huán)沖洗工藝也可以按下面要求進(jìn)行:
第一次沖洗前應(yīng)先清洗油箱并用綢布擦凈。然后注入油箱容量60%~70%的工作油或試車油(不準(zhǔn)用煤油、酒精等)。將溢流閥及其他閥的排油回路在閥的進(jìn)口處臨時切斷;將液壓缸兩端的油管直接連通(使油液不流經(jīng)液壓缸),并使換向閥處于某換向位置 (不處于中位);將主回油管處接一過濾器。這時,即可使泵運(yùn)轉(zhuǎn)并接通加熱裝置,將油加熱到50~60℃進(jìn)行清洗。
清洗初期,回油管處的過濾器應(yīng)用0.15~0.19mm的濾油網(wǎng);當(dāng)達(dá)到洗沖時間的60%時,換用0.10mm的濾油網(wǎng)。為提高清洗質(zhì)量,應(yīng)該使泵做間歇運(yùn)動,并在清洗過程中不斷輕輕敲擊油管,使管道各處微粒都被沖洗干凈。清洗時間視系統(tǒng)復(fù)雜程度等具體情況而定,一般為十幾個小時。第一次清洗結(jié)束后,應(yīng)將系統(tǒng)中的油液全部排出,然后再次清洗油箱并用綢布擦凈。
第二次清洗前應(yīng)先將油路按正式工作油路接好。然后將油箱內(nèi)注入實(shí)際使用的液壓油,清洗過程和方法與前面相同。
四、電器配線
液壓設(shè)備上電器配線應(yīng)符合下列要求:
配線種類應(yīng)符合電氣設(shè)計要求。
接線盒、線槽、線管應(yīng)符合選用產(chǎn)品的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
線路敷設(shè)應(yīng)符合線路配線的設(shè)計要求。
五、控制裝置的安裝要求
1、所有控制裝置的安裝位置,應(yīng)防止下列不利因素:
失靈和預(yù)兆事故;高溫;腐蝕性氣體;油污染電控裝置;振動和高粉塵;易燃易爆。
2、各種控制裝置應(yīng)便于調(diào)節(jié)和維護(hù)。
3、人工控制裝置應(yīng)置于操作者的正常工作位置附近并便于操作,不得妨礙設(shè)備操作者的正常工作。
4、回路相互關(guān)系
系統(tǒng)某一部分的工況不得對其它部分造成不利影響。
5、伺服控制回路
伺服閥與相關(guān)的執(zhí)行元件的安裝位置應(yīng)盡可能靠近,以減少閥與執(zhí)行元件間所包含液體的容積。閥的安裝與布置及方向應(yīng)符合閥制造廠的要求。
6、液壓泵站控制要求
重要的液壓泵站的自動控制應(yīng)有下列功能:
濾油器污染報警;油液最高油溫報警;熱交換裝置根據(jù)油溫信號自動工作;主壓力油的失壓報警;液壓泵的工作信號指示。
8.4 液壓系統(tǒng)的調(diào)試、保養(yǎng)與維修
調(diào)試是調(diào)整與試驗(yàn)的簡稱,調(diào)試的方法就是在試驗(yàn)的過程中進(jìn)行調(diào)整,然后再試驗(yàn)再調(diào)整,如此反復(fù)進(jìn)行直到液壓系統(tǒng)的動作和控制功能滿足設(shè)計要求為止。
液壓設(shè)備安裝、循環(huán)沖洗合格后,要對液壓系統(tǒng)進(jìn)行必要的調(diào)整試車,使其在滿足各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的前提下,按風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制要求進(jìn)行必要的調(diào)整,使其在極限載荷情況下也能正常工作。
一、液壓系統(tǒng)調(diào)試前的準(zhǔn)備工作
(一)、參加液壓系統(tǒng)調(diào)試的工作人員必須經(jīng)過專門的職業(yè)技能培訓(xùn),并具有相應(yīng)的職業(yè)資格證書。參加調(diào)試人員應(yīng)分工明確,統(tǒng)一指揮。調(diào)試前應(yīng)熟悉并掌握風(fēng)力發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)廠向用戶提供的液壓系統(tǒng)使用說明書,其內(nèi)容主要包括:
1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的型號、系列號、生產(chǎn)日期;
2、液壓系統(tǒng)的主要作用、組成及主要技術(shù)參數(shù);
3、液壓系統(tǒng)的工作原理與使用說明;
4、液壓系統(tǒng)正常工作條件、要求(如工作油溫范圍,油的清潔度要求,油箱注油高度,油的品種代號及工作粘度范圍,注油要求等);
5、液壓系統(tǒng)的調(diào)試方法、步驟、操作要求及注意事項(xiàng)。
(二)、進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)的條件:
1)需調(diào)試的液壓系統(tǒng)必須循環(huán)沖洗合格。
2)液壓驅(qū)動的主機(jī)設(shè)備全部安裝完畢,運(yùn)動部件狀態(tài)良好并經(jīng)檢查合格。
3)控制調(diào)試液壓系統(tǒng)的電氣設(shè)備及線路全部安裝完畢并檢查合格。
4)確認(rèn)液壓系統(tǒng)凈化符合標(biāo)準(zhǔn)后,向油箱加入規(guī)定的液壓油。加入液壓油時一定要過濾,濾芯的精度要符合要求,并要經(jīng)過檢測確認(rèn)。向油箱灌油,當(dāng)油液充滿液壓泵后,用手轉(zhuǎn)動聯(lián)軸節(jié),直至泵的出油口出油并不見氣泡時為止。有泄油口的泵,要向泵殼體中灌滿油。油箱油面高度應(yīng)在油位指示器最低油位線和最高油位線之間。
5)根據(jù)管路安裝圖,檢查管路連接是否正確、可靠、選用的油液是否符合技術(shù)文件的要求,油箱內(nèi)油位是否達(dá)到規(guī)定高度,根據(jù)原理圖、裝配圖認(rèn)定各液壓元器件的位置。
6)清除主機(jī)及液壓設(shè)備周圍的雜物,調(diào)試現(xiàn)場應(yīng)有必要明顯的安全設(shè)施和標(biāo)志,并由專人負(fù)責(zé)管理。
二、液壓系統(tǒng)調(diào)試步驟
(一)、調(diào)試前的檢查
1、根據(jù)系統(tǒng)原理圖、裝配圖及配管圖檢查液壓系統(tǒng)各部位,確認(rèn)安裝合理無誤。檢查并確認(rèn)每個液壓缸由哪個支路的電磁閥操縱。
2、液壓油清潔度采樣檢測報告合格。
3、電磁閥分別進(jìn)行空載換向,確認(rèn)電氣動作是否正確、靈活,符合動作順序要求。
4、將泵吸油管、回油管路上的截止閥開啟,泵出口溢流閥及系統(tǒng)中安全閥手柄全部松開;放松并調(diào)整液壓閥的調(diào)節(jié)螺釘,將減壓閥置于最低壓力位置。
5、流量控制閥置于小開口位置。調(diào)整好執(zhí)行機(jī)構(gòu)的極限位置,并維持在無負(fù)載狀態(tài)。如有必要,伺服閥、比例閥、蓄能器、壓力傳感器等重要元件應(yīng)臨時與循環(huán)回路脫離。
6、按照使用說明書要求,向蓄能器內(nèi)充氮。節(jié)流閥、調(diào)速閥、減壓閥等應(yīng)調(diào)到最大開度。
三、液壓系統(tǒng)的試驗(yàn)
(一)、液壓系統(tǒng)驗(yàn)收資料
液壓系統(tǒng)總裝出廠試驗(yàn)大綱及驗(yàn)收試驗(yàn)技術(shù)文件應(yīng)由設(shè)計單位制定或由用戶、制造商和設(shè)計單位協(xié)商確定。試驗(yàn)大綱及驗(yàn)收試驗(yàn)技術(shù)文件應(yīng)包括如下內(nèi)容:
1、試驗(yàn)的目的、要求、條件、方法、步驟及注意事項(xiàng)。
2、耐壓試驗(yàn)及記錄表。
3、系統(tǒng)功能的試驗(yàn)及記錄表。
4、系統(tǒng)保壓試驗(yàn)及記錄表。
5、系統(tǒng)靜、動態(tài)性能試驗(yàn)(如保壓、速度調(diào)節(jié)、同步、定位及調(diào)節(jié)精度等)及記錄表。
6、系統(tǒng)標(biāo)志、標(biāo)定及記錄表。
7、系統(tǒng)噪聲檢測及記錄表。
(二)、試驗(yàn)項(xiàng)目和方法
當(dāng)液壓系統(tǒng)組裝完成后,應(yīng)按試驗(yàn)大綱和制造商試驗(yàn)規(guī)范進(jìn)行性能試驗(yàn),試驗(yàn)項(xiàng)目如下:
1、進(jìn)行系統(tǒng)的通路試驗(yàn)。檢查其管路、閥門、各通路是否順暢,有無滯塞現(xiàn)象。
2、進(jìn)行系統(tǒng)空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)。檢查其各部位操作是否靈活,表盤指針顯示是否無誤、準(zhǔn)確、清晰。用電壓表測試電磁閥的工作電壓。
3、應(yīng)進(jìn)行密封性試驗(yàn),試驗(yàn)在連續(xù)觀察的6小時中自動補(bǔ)充壓力油2次,每次補(bǔ)油時間約2s。在保持壓力狀態(tài)24小時后,檢查是否有滲漏現(xiàn)象及能否保持住壓力。
4、進(jìn)行壓力試驗(yàn),檢查各分系統(tǒng)的壓力是否達(dá)到了設(shè)計要求。打開油壓表,進(jìn)行開機(jī)、停機(jī)操作,觀察液壓是否能及時補(bǔ)充、回放,卡鉗補(bǔ)油,變漿距和收回葉尖的壓力是否保持在設(shè)定值。觀察在液壓補(bǔ)油,回油時是否有異常噪聲。記錄系統(tǒng)自動補(bǔ)充壓力的時間間隔。
5、必要時還要進(jìn)行流量試驗(yàn),檢查其流量是否達(dá)到設(shè)計要求。
6、應(yīng)進(jìn)行與并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制功能相適應(yīng)的模擬試驗(yàn)和考核試驗(yàn),要求在執(zhí)行變漿與機(jī)械剎車指令時動作正確;檢查其工作狀況應(yīng)準(zhǔn)確無誤、協(xié)調(diào)一致。在正常運(yùn)行和剎車狀態(tài),分別觀察液壓系統(tǒng)壓力保持能力和液壓系統(tǒng)各元件動作情況。連續(xù)考核運(yùn)行應(yīng)不少于24小時。變漿距系統(tǒng)試驗(yàn)的目的主要是測試變漿速率、位置反饋信號與控制電壓的關(guān)系。
7、當(dāng)液壓系統(tǒng)單機(jī)試驗(yàn)合格后,應(yīng)在風(fēng)電場進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)調(diào)試,檢查液壓系統(tǒng)是否達(dá)到機(jī)組的控制要求。分別操作風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的開機(jī),松剎、停機(jī)動作,觀察葉尖、變漿和卡鉗是否有相應(yīng)動作。
8、飛車試驗(yàn)
飛車試驗(yàn)的目的是為了設(shè)定或檢驗(yàn),葉尖空氣動力制動風(fēng)機(jī)液壓系統(tǒng)中的突開閥,以確保在極限風(fēng)速下液壓系統(tǒng)的的工作可靠性和安全性。一般按如下程序進(jìn)行試驗(yàn):
①、將所有過轉(zhuǎn)速保護(hù)的設(shè)置值均改為正常設(shè)定值的2倍,以免這些保護(hù)首先動作。
②、將發(fā)電機(jī)并網(wǎng)轉(zhuǎn)速調(diào)至5000r/min。
③、調(diào)整好突開閥后,起動風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的125%時,突開閥將打開并將氣動剎車油缸中的壓力油釋放,從而導(dǎo)致空氣動力剎車動作,使風(fēng)輪轉(zhuǎn)速迅速降低。
④、讀出最大風(fēng)輪轉(zhuǎn)速值和風(fēng)速值。
⑤、試驗(yàn)結(jié)果正常時,將轉(zhuǎn)速設(shè)置改為正常設(shè)定值。
9、試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)記錄在驗(yàn)收資料要求的記錄表中,并給出實(shí)驗(yàn)報告
四、液壓系統(tǒng)的保養(yǎng)
(一)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)生產(chǎn)廠應(yīng)向用戶提供使用說明書,其內(nèi)容應(yīng)包括:
1、定期測試、維護(hù)保養(yǎng)的測試點(diǎn)、加油口、排油口、采油口、濾油器等設(shè)置的位置。
2、液壓系統(tǒng)常見故障及排除方法,特殊元件、部件的維修方法。
3、密封件的貯存條件及貯存期限。
4、隨機(jī)附帶的工具、易損密封件(不包括外購件的密封件)明細(xì)表。
(二)、液壓系統(tǒng)保養(yǎng)要求
1、液壓系統(tǒng)油液工作溫度不得過高。液壓系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行過程中,要注意油質(zhì)的變化情況。要每三個月定期取樣化驗(yàn),若發(fā)現(xiàn)油質(zhì)不符合要求,要進(jìn)行凈化處理或更換新油液。
2、定期檢查潤滑管路是否完好,潤滑元件是否工作正常,潤滑油脂量是否達(dá)標(biāo)。
3、定期檢查冷卻器和加熱器工作性能。
4、定期按設(shè)計規(guī)定和工作要求,合理調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的工作壓力與工作速度。壓力閥、調(diào)速閥調(diào)到所要求的數(shù)值時,應(yīng)將調(diào)節(jié)螺釘緊固,防止松動。
5、高壓軟管、密封件要定期更換。
6、檢查液壓泵或馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)是否有異常噪聲,檢查系統(tǒng)各部位有無高頻振動。當(dāng)系統(tǒng)某部位產(chǎn)生異常時,要及時分析原因進(jìn)行處理,不要勉強(qiáng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
7、經(jīng)常觀察蓄能器工作性能,若發(fā)現(xiàn)氣壓不足或油氣混合,要及時充氣和修理。。
8、為保證電磁閥正常工作,應(yīng)保持電壓穩(wěn)定,其波動值不應(yīng)超過額定電壓的5%~10%。
9、電氣柜、電氣盒、操作臺和指令控制箱等應(yīng)有蓋子或門,不得敞開使用
10、主要液壓元件定期進(jìn)行性能測定,實(shí)行定期更換維修制。
11、檢查所有液壓閥、液壓缸、管件是否有泄漏。檢查液壓缸運(yùn)動全行程是否正常平穩(wěn)。
12、檢查系統(tǒng)中各測壓點(diǎn)壓力是否在允許范圍內(nèi),壓力是否穩(wěn)定。
13、檢查換向閥工作是否靈敏;檢查各限位裝置是否變動。
五、液壓系統(tǒng)的維修
(一)、液壓系統(tǒng)故障診斷的一般原則
正確分析故障是排除故障的前提,系統(tǒng)故障大部分并非突然發(fā)生,發(fā)生前總有預(yù)兆,當(dāng)預(yù)兆發(fā)展到一定程度即產(chǎn)生故障。引起故障的原因是多種多樣的,并無固定規(guī)律可尋。統(tǒng)計表明,液壓系統(tǒng)發(fā)生的故障約90%是由于使用管理不善所致。為了快速、準(zhǔn)確、方便地診斷故障,必須充分認(rèn)識液壓故障的特征和規(guī)律,這是故障診斷的基礎(chǔ)。
在故障診斷中應(yīng)遵循以下原則:
1、首先判明液壓系統(tǒng)的工作條件和外圍環(huán)境是否正常;首先需要搞清楚到底是風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)械部分還是電器控制部分故障,或是液壓系統(tǒng)本身的故障;同時查清液壓系統(tǒng)的各種條件是否符合正常運(yùn)行的要求。
2、根據(jù)故障現(xiàn)象和特征確定與該故障有關(guān)的區(qū)域,逐步縮小發(fā)生故障的范圍;檢測此區(qū)域內(nèi)的元件情況,分析發(fā)生原因,最終找出具體的故障點(diǎn)。
3、掌握故障種類進(jìn)行綜合分析,根據(jù)故障最終的現(xiàn)象,逐步深入找出多種直接或間接的可能原因。為避免盲目性,必須根據(jù)液壓系統(tǒng)的基本原理,進(jìn)行綜合分析、邏輯判斷,減少懷疑對象、逐步逼近,最終找出故障部位。
4、故障診斷是建立在風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行記錄及某些系統(tǒng)參數(shù)基礎(chǔ)之上的。利用機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)建立液壓系統(tǒng)運(yùn)行記錄,這是預(yù)防、發(fā)現(xiàn)和處理故障的科學(xué)依據(jù)。建立設(shè)備運(yùn)行故障分析表,它是使用經(jīng)驗(yàn)的高度概括總結(jié),有助于對故障現(xiàn)象迅速做出判斷。使用一定檢測手段,可對故障做出準(zhǔn)確的定量分析。
5、驗(yàn)證故障的可能原因時,一般從最可能的故障原因或最易檢驗(yàn)的地方開始,這樣可減少裝拆工作量,提高檢修速度。
(二)、常用故障診斷方法
1.感觀檢查法
對于一些較為簡單的故障,維修人員通過眼看、手模、耳聽和鼻嗅等手段對零部件進(jìn)行檢查。例如,通過視覺檢查能發(fā)現(xiàn)諸如破裂、漏油、松脫和變形等故障想象,從而可及時地維修或更換配件。用手握住油管(特別是膠管),當(dāng)有壓力油流過時會有脈動地感覺,而無油液流過或壓力過低時則沒有這種現(xiàn)象。手摸還可用于判斷帶有機(jī)械傳動部件的液壓元件潤滑情況是否良好,用手感覺一下元件殼體溫度地變化,若元件殼體過熱,則說明潤滑不良。耳聽可以判斷機(jī)械零部件損壞造成的故障點(diǎn)和損壞程度,如液壓泵吸空、溢流閥開啟、元件發(fā)卡等故障都會發(fā)出如水的沖擊聲或“水錘聲”等異常響聲。有些部件由于過熱、潤滑不良和氣蝕等原因而發(fā)出異味,通過嗅聞可以判斷出故障點(diǎn)。
2.替換診斷法
在維修現(xiàn)場缺乏診斷儀器或被查元件比較精密不宜拆開時,應(yīng)采用此法。先將懷疑出現(xiàn)故障的零件拆下,換上同型號新元件或其他機(jī)器上工作正常的元件進(jìn)行試驗(yàn),看故障能否排除即可作出判斷。用替換診斷法檢查故障,盡管受到結(jié)構(gòu)、現(xiàn)場元件儲備或拆卸不便等因素的限制,操作起來也可能比較麻煩,但對于如平衡閥、溢流閥、單向閥之類的體積小、易拆裝的元件,采用此法還是較方便的。替換診斷法可以避免因盲目拆卸而導(dǎo)致液壓元件的性能降低。對故障如果不用替換法檢查,而直接拆下可疑的主安全閥并對其進(jìn)行拆解,若該元件無問題,裝復(fù)后有可能會影響其性能。
3.儀表測量檢查法
儀表測量檢查法也稱為參數(shù)測量法,是借助對液壓系統(tǒng)各部分液壓油的壓力、流量和油溫參數(shù)的測量以及對液壓系統(tǒng)的理解,來判斷判斷故障發(fā)生的原因及故障點(diǎn)。一般在檢測中,由于液壓系統(tǒng)的故障往往表現(xiàn)為壓力不足,容易查覺;而流量的檢測則比較困難,流量的大小只可通過執(zhí)行元件動作的快慢作出粗略的判斷。因此,在檢測中,更多地采用檢測系統(tǒng)壓力的方法。
任何液壓系統(tǒng)工作正常時,系統(tǒng)參數(shù)都工作在設(shè)計和設(shè)定值附近,工作中如果這些參數(shù)偏離了預(yù)定值,則系統(tǒng)就會出現(xiàn)故障或有可能出現(xiàn)故障。即液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障的實(shí)質(zhì)就是系統(tǒng)工作參數(shù)的異常變化。因此當(dāng)液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時,必然是系統(tǒng)中某個元件或某些元件有故障,進(jìn)一步可斷定回路中某一點(diǎn)或某幾點(diǎn)的參數(shù)已偏離了設(shè)定值。這說明如果液壓回路中某點(diǎn)的工作參數(shù)不正常,則系統(tǒng)已發(fā)生了故障或可能發(fā)生了故障,需維修人員馬上進(jìn)行處理。這樣在參數(shù)測量的基礎(chǔ)上,再結(jié)合邏輯分析法,即可快速、準(zhǔn)確地找出故障所在。
參數(shù)測量法不僅可以診斷系統(tǒng)故障,而且還能預(yù)報可能發(fā)生的故障,并且這種預(yù)報和診斷都是定量的,大大提高了診斷的速度和準(zhǔn)確性。這種檢測為直接測量,檢測速度快,誤差小,檢測設(shè)備簡單,便于在生產(chǎn)現(xiàn)場推廣使用。測量時,既不需停機(jī),又不損壞液壓系統(tǒng),幾乎可以對系統(tǒng)中任何部位進(jìn)行檢測。不但可診斷已有故障,而且可進(jìn)行在線監(jiān)測、預(yù)報潛在故障。
4.邏輯推理法
風(fēng)力發(fā)電機(jī)液壓系統(tǒng)的基本原理是,按照風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)的要求,利用不同的液壓元件回路組合匹配而成的。當(dāng)出現(xiàn)故障現(xiàn)象時,可據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)的邏輯關(guān)系進(jìn)行分析推理,初步判斷出故障的部位和原因,對癥下藥,迅速予以排除。此法的基本思路是綜合分析、條件判斷。此法在故障診斷過程中要求維修人員具有液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)知識和較強(qiáng)的分析能力,方可保證診斷的效率和準(zhǔn)確性。
對于液壓系統(tǒng)的故障,可根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作原理圖,按照動力元件→控制元件→執(zhí)行元件的順序在系統(tǒng)圖上正向推理分析故障原因。如果一鉗盤式制動器工作無力,從原理上分析認(rèn)為,工作無力一般是由于油壓下降或流量減小造成的。
從系統(tǒng)圖上看,造成壓力下降或流量減小的可能因素有:一是油箱,比如缺油、吸油濾油器堵塞、通氣孔不暢通;二是液壓泵內(nèi)漏,如液壓泵柱塞副的配合間隙增大;三是操縱閥上主安全閥壓力調(diào)節(jié)過低或內(nèi)漏嚴(yán)重;四是液壓缸過載閥調(diào)定壓力過低或內(nèi)漏嚴(yán)重;五是回油路不暢等�?紤]到這些因素后,再根據(jù)已有的檢查結(jié)果排除某些因素,縮小故障的范圍,直至找到故障點(diǎn)并予以排除。
液壓系統(tǒng)故障診斷中,根據(jù)系統(tǒng)工作原理,要掌握一些規(guī)律或常識。一是分析故障過程是漸變還是突變,如果是漸變,一般是由于磨損導(dǎo)致原始尺寸與配合的改變而喪失原始功能;如果是突變,往往是零部件突然損壞所致,如果彈簧折斷、密封件損壞、運(yùn)動件卡死或污物堵塞等。二是要分清是易損件還是非易損件,是處于高頻重載下的運(yùn)動件,還是易發(fā)生故障的液壓元件,如液壓泵的柱塞副、配流盤副、變量伺服和液壓缸等。而處于低頻、輕載或基本相對靜止的元件,則不易發(fā)生故障,如換向閥、順序閥、滑閥等就不易發(fā)生故障。掌握這些規(guī)律后,對于快速判斷故障部位可起到積極的作用。
(三)液壓系統(tǒng)常見故障及原因分析
1、漏油
漏油是液壓系統(tǒng)最為常見故障,又是最為難以徹底解決的故障。這一故障的存在,輕則降低液壓技術(shù)參數(shù),污染設(shè)備環(huán)境,重則讓液壓系統(tǒng)根本不能運(yùn)行。細(xì)分析,泄漏可分為內(nèi)泄漏和外泄漏兩種。內(nèi)泄漏是指液壓元件內(nèi)部有少量液體從高壓腔泄漏到低壓腔。內(nèi)泄漏量越大,元件的發(fā)熱量就越大,可通過對液壓元件進(jìn)行調(diào)試,減少元件磨損量來控制。還可通過對液壓元件的改進(jìn)性維修設(shè)計,減少與消除內(nèi)泄漏。
外泄漏的原因大致有:一是管道接頭處有松動或密封圈損壞,應(yīng)通過擰緊接頭或更換密封圈來解決;二是元件的接合面處有外泄漏,主要是由于緊固螺釘預(yù)緊力不夠及密封環(huán)磨壞引起的,這時應(yīng)增大預(yù)緊力或更換密封環(huán);三是軸頸處由于元件殼體內(nèi)壓力高于油封的許用壓力或是油封受損而引起外泄漏,可采取把殼體內(nèi)壓力降低或者更換油封來解決;四是動配合處出現(xiàn)外泄漏,例如活塞桿閥桿處由于安裝不良、V形密封圈預(yù)壓力小或者油封受損而出現(xiàn)外泄漏,這時應(yīng)及時更換油封,調(diào)節(jié)V形密封圈的預(yù)緊力;五是油箱油位計出現(xiàn)外漏油,這種情況是由水漏入油中或油漏入水中造成的,應(yīng)通過及時拆修來解決。
2、液壓系統(tǒng)發(fā)熱
液壓系統(tǒng)發(fā)熱的原因有兩類:一是設(shè)計不合理,二是系統(tǒng)運(yùn)行中的油液污染�?梢酝ㄟ^手感的方法來檢查系統(tǒng)的發(fā)熱部位。如液壓泵、液壓馬達(dá)和溢流閥都是易發(fā)熱的元件,只要用手撫摸元件殼體,即可發(fā)現(xiàn)是否過熱。當(dāng)元件殼體溫度上升到了65攝氏度時,一般人手就不能忍受。若手能放在元件的殼體上,就表明油溫還在系統(tǒng)元件允許的最高溫度以下;若不敢碰元件殼體,那就表明油溫太高了,應(yīng)及時采取措施控制油溫。在不影響系統(tǒng)情況下,對液壓泵、液壓馬達(dá)通�?梢圆捎脤ν鈿だ鋮s降溫的措施以控制其發(fā)熱。
3、振動和噪聲
振動和噪聲來自兩個方面:機(jī)械傳動部件和液壓系統(tǒng)自身。檢測人員可耳聽手摸的辦法來初步判斷振動、噪聲發(fā)生的部位。有條件的可以用儀器監(jiān)測振動與噪聲情況。
液壓系統(tǒng)產(chǎn)生振動、噪聲的主要根源是在液壓泵和系統(tǒng)參數(shù)的不相匹配上。雖然液壓執(zhí)行元件也產(chǎn)生噪聲,但它的工作時間總是比液壓泵短,其嚴(yán)重性也遠(yuǎn)不如液壓泵。各類控制閥產(chǎn)生的噪聲比液壓泵也要低。如果發(fā)生諧振,往往又是由于系統(tǒng)參數(shù)匹配不合理引起的。
液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的振動、噪聲大致有:液壓泵的流量脈動噪聲、氣穴噪聲、通風(fēng)噪聲、旋轉(zhuǎn)聲、軸承聲、殼體振動聲;電動機(jī)的電磁噪聲、旋轉(zhuǎn)噪聲、通氣噪聲、殼體振動聲;壓力閥、電磁換向閥、流量閥、電液伺服閥等的液流聲、氣穴聲、顫振聲、液壓沖擊聲;油箱的回油擊液聲、吸油氣穴聲、氣體分離聲和箱壁振動聲;風(fēng)扇冷卻器的振動噪聲以及由于壓力脈動、液壓沖擊、旋轉(zhuǎn)部件、往復(fù)零件等引起的振動向各處傳播引起系統(tǒng)的共振。
防范液壓泵引起的振動、噪聲,若是由于電動機(jī)底座、泵架的固定螺釘松動、電動機(jī)聯(lián)軸節(jié)松動等引起,應(yīng)對之加以緊固、調(diào)整;若是其他傳動件出現(xiàn)故障,則應(yīng)及時更換傳動件。當(dāng)液壓泵出現(xiàn)噪聲過大時,應(yīng)重點(diǎn)檢查密封圈是否損壞,濾油器是否堵塞。如果液壓泵吸空,可聽到低沉的噗噗聲,同時伴隨進(jìn)油管振動,這時應(yīng)將黃油或肥皂水涂在可疑處檢查是否漏氣,若有漏氣就應(yīng)更換密封圈或清洗濾油器。當(dāng)液壓泵振動、噪聲突然加大,則可能是液壓泵突然損壞,應(yīng)停機(jī)檢修。
防范由液壓油引起的振動、噪聲,應(yīng)加強(qiáng)對油液的過濾,定期檢查油液的質(zhì)量,避免因油液污染引起的振動、噪聲和發(fā)熱,同時定期檢查油箱油位的高度,以免因油位低而吸入空氣。
防范由各類閥體引起的振動、噪聲,一是檢查各類閥的密封圈是否有損,避免因漏氣而出現(xiàn)振動、噪聲;二是檢查各閥的電磁鐵是否失靈,若失靈則應(yīng)及時更換或修理;三是檢查各類閥的緊固螺釘是否松動,以免產(chǎn)生顫振聲。
 防范由管道引起的振動、噪聲,應(yīng)控制系統(tǒng)中的油溫,同時防范因吸油管道漏氣、高壓管道的管夾松動和元件安裝位置不合理所引起的振動、噪聲。
當(dāng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的液壓系統(tǒng)在不發(fā)熱、不振動、無噪聲情況下突然出現(xiàn)執(zhí)行元件不動作或誤動作時,應(yīng)先從電控系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)液壓控制閥開始檢查。
4、液壓閥失靈
若懷疑有故障的閥是電控(電磁、電液、比例、伺服)閥時,應(yīng)檢查電源、保險和與故障有關(guān)的繼電器、接觸器和各接點(diǎn)、放大器的輸入輸出信號,徹底排除電控系統(tǒng)故障。
檢查電液、液壓件的控制油壓力,以及比例閥和伺服閥的供油壓力,排除電控、液控系統(tǒng)的故障。
 
 
 

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