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摘要:通过分析TLT系列液压缸结构,总结实际运行中出现的问题提出解决办法,为TLT液压缸的检修和运行给出一些建议。
关键词:TLT液压缸
一、液压缸工作原理
上海鼓风机厂动叶可调轴流风机改变动叶安装角是通过动叶调节机构来执行的,它包括液压调节装置和傳动机构,型号为TLT型。液压缸内的活塞由轴套及活塞轴的凸肩被轴向定位的,液压缸可以在活塞上左右移动,但活塞不能产生轴向移动。为了防止液压缸在左、右移动时通过活塞与液压缸间隙的泄漏,活塞上还装置有两列带槽密封圈。当叶轮旋转时,液压缸与叶轮同步旋转,而活塞由于护罩与活塞轴的旋转亦作旋转运动。所以风机稳定在某工况下工作时,活塞与液压缸无相对运动。
液压调节机构从结构来看,可分为二部分。一为伺服机构,它不随轴转动,另一部分为液压缸。液压缸由叶片、曲柄、活塞、缸体、轴、控制阀、带齿条的反馈拉杆、位置指示轴和控制轴等组成,液压缸的轴线上钻有5个孔,中心孔是为了安装位置反馈杆,此反馈杆一端固定于缸体上,另一端通过轴承与反馈齿条连接。这样,位置反馈齿条做轴向往返移动,反馈齿条带动输出轴,输出轴伸出机壳上显示出叶片角度的大小,同时又可转换成电信号引到控制室作为叶片角度的开度指示。另一方面,反馈齿条又带动传动伺服阀齿条的齿轮,使伺服阀复位。而液压缸中心周围的4个孔是使缸体做轴向往返运动的供油回路。液压缸的轴固定在转子罩壳上,并插入风机轴孔内随转子一同转动的,轴的一端装液压缸缸体和活塞(固定于轴上),另一端装伺服机构(即控制阀,它和轴靠轴承连接)在两轴承间被分割成两个压力油室。该轴和风机同步转动,而控制头则不转动,油室的中间和两端与轴间的间隙都是靠齿形密封环密封,而轴与控制阀壳靠橡胶密封,使油不致大量泄出或从一油室漏入另一油室。伺服阀装在伺服机构的另一侧,压力油和回油管道通过伺服阀与两个压力油室连接。伺服阀的阀心与传动齿条铰接,传动齿条穿过滑块的中心与装配在滑块上的小齿轮啮合,小齿轮同轴的大齿轮与反馈齿条相啮合。在与伺服机构连接的输入轴(控制轴)上偏心安装金属杆,嵌入在滑块的槽道中。当轴流风机在某工况下稳定工作时,动叶片也在相应某一安装角下运转,那么伺服阀恰好处在图示的位置,伺服阀将进出口油道的油孔堵住,活塞左右两侧的工作油压不变,动叶安装角也就固定不变。
二、液压缸常见故障原因分析
通过统计及分析,液压缸常见故障为液压缸控制头内部反馈杆功能失效,风机液压缸控制头内部反馈杆是保证高速旋转中把叶片稳定在合适角度的重要机构,反馈杆与缸体连接,随液压缸一起动作,末端有一个固定反馈轴承及锁紧螺母等部件。失效的常见形式有:一是尾部锁紧螺母松脱;二是反馈轴承保持架损坏,导致动叶无法调节。
反馈杆功能失效后,液压缸在反馈过程中不能将调节系统的进油口封住,双面齿轮不能同步跟踪液压缸移动,致使动叶开度失控,风机不能正常运行。动叶将出现全开或全关的情况。至于向哪一个方向滑去要看固定螺母松脱后的油缸首先向哪一个方向移动。不论怎样移动,反馈系统都不能将风机叶片的开关角度固定在任意位置上。主要原因有:
1、伺服机构安装不好,中心偏差大。
运行中,反馈杆及反馈轴承内圈随液压缸一起旋转,液压缸中心找正工作效果直接影响反馈轴承(型号3200)运行稳定性,如液压缸中心偏差超过允许误差0.03mm,将导致反馈轴承与缸体旋转不同心,反馈轴承磨损加剧,轴承保持架间隙大,容易在运行中失效导致风机故障。
2、伺服机构和机壳的扁铁拉条的螺栓未拧紧,伺服机构摆动。
伺服机构末端由铁条和风机机壳相连,保证伺服机构的稳定,由螺栓固定,螺栓孔是盲孔,若选用的螺栓过长,紧固时固定不牢,易造成连接假象,运行中造成伺服机构不能完全固定,会一直晃动,导致缸体与机壳的固定螺栓振松,也会出现反馈轴承中心偏差大,最终影响风机振动或反馈轴承损坏。
3、反馈指示轴关节轴承和轴套卡涩。
控制头反馈杆通过齿条带动反馈齿轮,进而带动反馈指示轴旋转,使风箱外部就地叶片角度指针移动。反馈杆两端为铜轴套润滑,反馈指示轴穿过风机风壳处为关节轴承润滑,如果这些地方缺少润滑油或长时间积灰未动作发生锈蚀等情况,将导致反馈杆卡涩,运行中反馈轴承旋转而反馈杆不动,产生过大的扭转力,反馈轴承承载力差而损坏。
4、润滑系统故障。
润滑油为液压系统的血液,容易出现油管接错、润滑油变质、油压过高、密封泄露等问题,都会导致液压缸不能正常运转。
5、风机叶片卡涩导致液压缸损坏。
液压缸通过油压将轴向的力转变为叶片旋转的力,相应的作用力由反馈轴承和缸体推盘承载。若风机叶片出现故障卡涩,导致液压缸油压过高,容易导致推盘损坏和反馈轴承故障。
6、运行操作不当。
轴流风机在运行中根据出力情况不停调整叶片开度,若运行人员每次的调节量过大或调节速率过快,很容易造成反馈杆轴承瞬间轴向受力过大,加剧反馈轴轴承磨损甚至直接损坏反馈轴承。同时一次调节量过大也容易造成油压剧烈波动,影响风机调节性能,造成风压波动。
三、提高风机液压缸运行可靠性控制措施
1、液压缸中心找正符合要求。
根据设备要求,TLT液压缸圆跳动允许误差0—0.03mm,越小越好,检修人员每次找完中心,紧固螺丝后要再次进行复检,直至达标。在调整过程中应固定好限位螺丝并留出合适的限位余量,以保证限位装置工作正常。
2、做好反馈指示轴关节轴承和轴套的定期检查及润滑工作。
加强对反馈指示轴及操纵轴的就地维护保养,通过轴承座的注油嘴定期对关节轴承注入黄油保养,确保反馈指示轴及操纵轴的灵活可靠。
加强铜轴套的定期润滑和保养,每次风机停运后,进入液压缸检修室,对轴与轴套进行检查,间隙是否合格,不合格的必须更换;若轴套与轴积灰卡涩,必须清洗重新加油润滑,确保轴与铜轴套灵活无卡涩。
3、选用质量合格的反馈轴承并定期更换。
反馈轴承为液压缸的重要部件,必须采购质量合格的产品,当风机停运后,定期进入液压缸检修室打开伺服机构后端盖检查反馈杆轴承质量情况,发现润滑脂变黑或游隙变大等现象,或已到使用寿命需及时更换,反馈轴承建议每年更换1次。
4、运行操作合理,平稳。
运行人员进行叶片调节时输入合理的指令,避免调节速率过快,这样能减少反馈轴承的轴向受力,延长反馈轴承的寿命。
5、定期进行转动部件活动
定期进行叶片全行程活动,建议每天,沿海城市建议每天活动2次,确保叶片无卡涩,液压缸寿命会更长。
定期对油系统进行检验,确保油质合格,油压在合适的范围(2.5Mpa—3.5Mpa),密封无泄漏。
参考文献
[1]李新鹏。动调送风机的调整过程及其常见故障分析[J]。华北电力技术,2001(12):43-45。
[2]杨诗成,王喜奎。泵与风机[M]。北京:中国电力出版社,2004:139。
[3]动叶可调轴流引风机安装和使用维护说明书。上海鼓风机厂有限公司。
关键词:TLT液压缸
一、液压缸工作原理
上海鼓风机厂动叶可调轴流风机改变动叶安装角是通过动叶调节机构来执行的,它包括液压调节装置和傳动机构,型号为TLT型。液压缸内的活塞由轴套及活塞轴的凸肩被轴向定位的,液压缸可以在活塞上左右移动,但活塞不能产生轴向移动。为了防止液压缸在左、右移动时通过活塞与液压缸间隙的泄漏,活塞上还装置有两列带槽密封圈。当叶轮旋转时,液压缸与叶轮同步旋转,而活塞由于护罩与活塞轴的旋转亦作旋转运动。所以风机稳定在某工况下工作时,活塞与液压缸无相对运动。
液压调节机构从结构来看,可分为二部分。一为伺服机构,它不随轴转动,另一部分为液压缸。液压缸由叶片、曲柄、活塞、缸体、轴、控制阀、带齿条的反馈拉杆、位置指示轴和控制轴等组成,液压缸的轴线上钻有5个孔,中心孔是为了安装位置反馈杆,此反馈杆一端固定于缸体上,另一端通过轴承与反馈齿条连接。这样,位置反馈齿条做轴向往返移动,反馈齿条带动输出轴,输出轴伸出机壳上显示出叶片角度的大小,同时又可转换成电信号引到控制室作为叶片角度的开度指示。另一方面,反馈齿条又带动传动伺服阀齿条的齿轮,使伺服阀复位。而液压缸中心周围的4个孔是使缸体做轴向往返运动的供油回路。液压缸的轴固定在转子罩壳上,并插入风机轴孔内随转子一同转动的,轴的一端装液压缸缸体和活塞(固定于轴上),另一端装伺服机构(即控制阀,它和轴靠轴承连接)在两轴承间被分割成两个压力油室。该轴和风机同步转动,而控制头则不转动,油室的中间和两端与轴间的间隙都是靠齿形密封环密封,而轴与控制阀壳靠橡胶密封,使油不致大量泄出或从一油室漏入另一油室。伺服阀装在伺服机构的另一侧,压力油和回油管道通过伺服阀与两个压力油室连接。伺服阀的阀心与传动齿条铰接,传动齿条穿过滑块的中心与装配在滑块上的小齿轮啮合,小齿轮同轴的大齿轮与反馈齿条相啮合。在与伺服机构连接的输入轴(控制轴)上偏心安装金属杆,嵌入在滑块的槽道中。当轴流风机在某工况下稳定工作时,动叶片也在相应某一安装角下运转,那么伺服阀恰好处在图示的位置,伺服阀将进出口油道的油孔堵住,活塞左右两侧的工作油压不变,动叶安装角也就固定不变。
二、液压缸常见故障原因分析
通过统计及分析,液压缸常见故障为液压缸控制头内部反馈杆功能失效,风机液压缸控制头内部反馈杆是保证高速旋转中把叶片稳定在合适角度的重要机构,反馈杆与缸体连接,随液压缸一起动作,末端有一个固定反馈轴承及锁紧螺母等部件。失效的常见形式有:一是尾部锁紧螺母松脱;二是反馈轴承保持架损坏,导致动叶无法调节。
反馈杆功能失效后,液压缸在反馈过程中不能将调节系统的进油口封住,双面齿轮不能同步跟踪液压缸移动,致使动叶开度失控,风机不能正常运行。动叶将出现全开或全关的情况。至于向哪一个方向滑去要看固定螺母松脱后的油缸首先向哪一个方向移动。不论怎样移动,反馈系统都不能将风机叶片的开关角度固定在任意位置上。主要原因有:
1、伺服机构安装不好,中心偏差大。
运行中,反馈杆及反馈轴承内圈随液压缸一起旋转,液压缸中心找正工作效果直接影响反馈轴承(型号3200)运行稳定性,如液压缸中心偏差超过允许误差0.03mm,将导致反馈轴承与缸体旋转不同心,反馈轴承磨损加剧,轴承保持架间隙大,容易在运行中失效导致风机故障。
2、伺服机构和机壳的扁铁拉条的螺栓未拧紧,伺服机构摆动。
伺服机构末端由铁条和风机机壳相连,保证伺服机构的稳定,由螺栓固定,螺栓孔是盲孔,若选用的螺栓过长,紧固时固定不牢,易造成连接假象,运行中造成伺服机构不能完全固定,会一直晃动,导致缸体与机壳的固定螺栓振松,也会出现反馈轴承中心偏差大,最终影响风机振动或反馈轴承损坏。
3、反馈指示轴关节轴承和轴套卡涩。
控制头反馈杆通过齿条带动反馈齿轮,进而带动反馈指示轴旋转,使风箱外部就地叶片角度指针移动。反馈杆两端为铜轴套润滑,反馈指示轴穿过风机风壳处为关节轴承润滑,如果这些地方缺少润滑油或长时间积灰未动作发生锈蚀等情况,将导致反馈杆卡涩,运行中反馈轴承旋转而反馈杆不动,产生过大的扭转力,反馈轴承承载力差而损坏。
4、润滑系统故障。
润滑油为液压系统的血液,容易出现油管接错、润滑油变质、油压过高、密封泄露等问题,都会导致液压缸不能正常运转。
5、风机叶片卡涩导致液压缸损坏。
液压缸通过油压将轴向的力转变为叶片旋转的力,相应的作用力由反馈轴承和缸体推盘承载。若风机叶片出现故障卡涩,导致液压缸油压过高,容易导致推盘损坏和反馈轴承故障。
6、运行操作不当。
轴流风机在运行中根据出力情况不停调整叶片开度,若运行人员每次的调节量过大或调节速率过快,很容易造成反馈杆轴承瞬间轴向受力过大,加剧反馈轴轴承磨损甚至直接损坏反馈轴承。同时一次调节量过大也容易造成油压剧烈波动,影响风机调节性能,造成风压波动。
三、提高风机液压缸运行可靠性控制措施
1、液压缸中心找正符合要求。
根据设备要求,TLT液压缸圆跳动允许误差0—0.03mm,越小越好,检修人员每次找完中心,紧固螺丝后要再次进行复检,直至达标。在调整过程中应固定好限位螺丝并留出合适的限位余量,以保证限位装置工作正常。
2、做好反馈指示轴关节轴承和轴套的定期检查及润滑工作。
加强对反馈指示轴及操纵轴的就地维护保养,通过轴承座的注油嘴定期对关节轴承注入黄油保养,确保反馈指示轴及操纵轴的灵活可靠。
加强铜轴套的定期润滑和保养,每次风机停运后,进入液压缸检修室,对轴与轴套进行检查,间隙是否合格,不合格的必须更换;若轴套与轴积灰卡涩,必须清洗重新加油润滑,确保轴与铜轴套灵活无卡涩。
3、选用质量合格的反馈轴承并定期更换。
反馈轴承为液压缸的重要部件,必须采购质量合格的产品,当风机停运后,定期进入液压缸检修室打开伺服机构后端盖检查反馈杆轴承质量情况,发现润滑脂变黑或游隙变大等现象,或已到使用寿命需及时更换,反馈轴承建议每年更换1次。
4、运行操作合理,平稳。
运行人员进行叶片调节时输入合理的指令,避免调节速率过快,这样能减少反馈轴承的轴向受力,延长反馈轴承的寿命。
5、定期进行转动部件活动
定期进行叶片全行程活动,建议每天,沿海城市建议每天活动2次,确保叶片无卡涩,液压缸寿命会更长。
定期对油系统进行检验,确保油质合格,油压在合适的范围(2.5Mpa—3.5Mpa),密封无泄漏。
参考文献
[1]李新鹏。动调送风机的调整过程及其常见故障分析[J]。华北电力技术,2001(12):43-45。
[2]杨诗成,王喜奎。泵与风机[M]。北京:中国电力出版社,2004:139。
[3]动叶可调轴流引风机安装和使用维护说明书。上海鼓风机厂有限公司。