蓄能罐式液控缓闭止回蝶阀自开启故障分析

曹怀宇

红寺堡扬水管理处，宁夏中宁 755100

1 概述

液控蝶阀是扬水泵站中一种常见的断流设备，它具有操作简便、启闭速度快、启闭力大、传动平衡、调速方便、缓冲性能好，易于实现自动化操作等性能，但是在运行中，出现故障的机率也比较高，如油泵建立不起压力，液压系统保压性能差，密封易损坏泄漏严重。在今年5月份，红寺堡扬水管理处固海扩灌一泵站5＃机组，DX7K41X型蓄能灌式液控蝶阀，在备运情况下，出现阀门，自开启15°左右的故障现象，经过多次处理，均未能解决。后来经过我认真分析，了解发现这种型号的蝶阀上装有两只蓄能器，在系统油压达到额定17MPa后，应关掉其中一只蓄能器以备用，另一只投入正常运行，此时故障现象消除。

2 液压功能分析。

液压传动是以油液作为工作介质，通过能量转换来实现执行机构所要求的运动。油泵将电动机的机械能转换为液体的压力能，然后通过油缸将液体的压力能再转换为机械能以推动负载运动。下面对其主要元件功能进行说明：

1）溢流阀，它在这里属于调压回路，液压泵的最大工作压力由溢流阀调定，通过该阀溢去多余的油液，稳定压力在调节值上，外负载小于一定量值时，溢流阀则无油通过；

2）蓄能器。蓄能器是液压系统的辅助元件，它内部充有氮气，工作时有3种状态，即充气、储存、释放。它在工作循环的某一阶段，可把液压泵输出的压力油，部分或全部通过压缩内部的氮气蓄存在蓄能器里，而在工作循环的另一阶段，蓄能器释放出这些蓄能液体供液压执行机构使用。在图中设置了两只容积相同的蓄能器，充氮气压力在8MPa～9MPa范围内，蓄能器的工作压力由压力控制器控制，系统压力到下限值14.5MPa时启动油泵补压，到上限值17MPa时停止油泵。另外要求在系统调试结束后，而且系统油压达到17MPa后，应关掉载止阀，让其中一台蓄能器备用；

3）节流阀。它属于流量控制阀中的一种形式。在液压系统中，改变执行元件速度的方法之一是改变供给执行元件的流量，而改变流量可以采用节流的方法。所谓节流就是借助小通流面积或增大液流通道的长度来造成明显的液压阻力；

4）电磁阀，也称为换向阀，它是利用阀芯和阀体间相对位置的不同来变换不同管路间的通断关系。以控制工作介质的流通，它连接油口的数量，可分为二通、三通、四通及多通，按阀芯可以变换的位置又分为二位、三位及多位的，按操作方式又可分为手动、电动、液动和电液动等。在这里是利用电磁铁推动阀芯移动来控制油液方向的。在开阀过程中，电磁阀上的电磁铁同时得电，压力油经电磁阀进入油缸无杆腔，推动活塞杆伸出，带动蝶板开启，有杆腔回油经电磁阀，节流阀流回油箱；

5）油缸，它是液压传动系统中的执行元件。它是将油液的压力能转变为直线往复运动的机械能量转换装置。在工作过程中，为了减少开启、关闭时的撞击力，必须在液压缸上或外围回路中，设置缓冲装置，如节流阀和快、慢关调速阀。液压缸的缓冲一般都是利用对油液的节流作用来实现，以平衡惯性力，达到缓冲目的；

6）快、慢关调速阀，也属于流量控制阀的一种形式，在阀门开启时，压力油经快、慢关调速阀中的单向阀进入油缸无杆腔，推动活塞杆伸出，带动蝶板开启。在关阀中，油缸在二位二通阀的操作下，通过两个并接的调速阀实现两种慢速运动的切换，油缸速度由大变小，在这时的切换中不会产生很大的冲力。通过对快、慢关调速阀的调整，可达到我们要求的快、慢关参数；

7）油泵，它是一定量液压泵，并带有转动方向，也可以说它是液压系统的心脏，它为液压系统提供一定量的压力油。在这里油泵向系统供油至上限值为止。系统以蓄能器作为压力油源，油泵仅用于补充蓄能器所损失的压力油；

8）过滤器，据了解，液压系统的故障有70%是由于油液不清洁所造成的，这说明液压油清洁度的重要性。

3 故障分析

通过以上对液控蝶阀各元件功能的分析，了解使我们对液压系统有了更进一步的认识，这对我们在今后的工作中有很大帮助，而且能很快的分析，处理故障，下面就针对以上提出的故障进行分析。

1）在该阀的控制箱中，有三个电源开关，一经送上，油泵即开始运行，为系统建压，同时两只电磁阀也接通，其上的指示灯点亮（指示灯点亮，并不代表电磁阀已吸合，只是指示而已）。当系统建压至上限时，油泵停止工作，为阀门的开启做好了准备。

2）该蝶阀在安装调试后，要求关闭蓄能器的其中一只，做互为备用，由一只蓄能器向系统释放压力，就能满足该阀的正常运行。但由于调试人员的忽视，未按要求关闭其中一只，而由两只蓄能器同时向系统释放能量，在较大的能量下，电磁阀有很微量的内泄，造成该阀在没有操作的情况下，阀门自动开启15°左右，后关闭其中一只蓄能器，该阀的自开启故障就得到排除。

3）后经2个多月的运行，该阀又出现了自开启的现象，经分析判断，由于之前两蓄能器向系统释放能量，电磁阀内泄，使阀口冲刷磨损，直至密封不严，所以又出现自开启现象，经更换电磁阀，故障得到排除。

4 使用与维护

1）液压油。液压油的质量对液压系统的工作影响很大。其中油的粘度是它的主要指标，粘度过大则流动时内磨擦大，能量损耗大，还有杂质要少，包括气体杂质，机械杂质，酸碱含量等，以免在工作中磨损或腐蚀零件，最后是它的化学性能要稳定，长期使用不变质。

（1）对泵站的液压站，要定期检查，发现油变质和污染情况，应立即处理，并彻底清洗油箱，加油桶要清洁干净，新油或经过滤的油，在加入时应经20um的精过滤。

（2）定期清洗滤油器，并检查是否完好，对损坏（破损或堵死）的滤油器应更换。

（3）使用时，应经常观察油面高度，压力表的压力以及蓄能器的氮气压力。

2）泄漏。泵站液压站主要的缺点是漏油。那么什么叫泄漏，液压元件的零件之间常有相对运动，这样在这些零件之间就必须有一定的配合间隙。液压油从压力较高处经过配合间隙流到压力较低的地方或大气中，这就是泄漏。它包括内泄漏和外泄漏。前者在设备内部不易看出来，只是要通过建立压力的时间长短和每次建立压力的时间间隔相比较来判断。据了解厂家在调试中，液压站的保压性能在24小时以上，甚至更长，但在实际应用中，我们有很多台液压站建压时间长，且补压频繁。

（1）在拆卸检修时，应注意场地清洁，零部件不能直接置于地面。

（2）清洗液压站，液压缸零件时，应在干净的柴油或煤油中进行，不得用棉纱擦试。

（3）装配时，应更换全部密封件，注意不能错装或漏装密封件，并确保密封件质量。

（4）截止阀在使用时，避免用力过大，以防阀口损坏，出现内泄。

（5）电磁阀密封处，阀针，阀口不能有损伤，划横，夹杂，否则应更换或修复。

（6）使用时，对泵的启动运行时间和每次启动运行的间隙要做好记录。