DDV阀的低压透平油系统01.ppt

DDV阀应用在低压透平油电液伺服系统中的探讨 目录 系统常见故障分析与处理 DDV阀低压透平油简述 由计算机控制系统跟低压透平油系统相结合构成的系统称为低压透平油DEH 采用DDV阀的汽轮机低压透平油纯电调系统 由于使用机组的透平油作为调节油源 不需要另外配置独立的供油装置 所以投资成本较低 另外 由于采用MOOG公司的DDV阀作为电液转换装置 系统的控制精度及动态响应都比较高 因而在50MW 25MW等中小机组上得到了广泛的应用 但在实际使用过程中 也发现很多问题 如调节系统振荡 工作点漂移等 问题原因多种多样 这些问题的存在使得系统的调节非常困难 严重影响机组的运行质量和安全 目录 系统常见故障分析与处理 DDV简述 DDV阀是由美国MOOG公司生产的一种直接驱动是电液伺服阀 简称DDV DDV电液伺服阀由永磁直线力马达 主阀 对中弹簧 位置传感器及集成块电子线路等组成 其中阀芯位置闭环控制电子线路与脉宽调制 PWM 驱动电子线路固化为集成块并固定在伺服阀内 工作原理 当电指令信号施加到阀芯位置控制器集成块上 电子线路在直线力马达上产生一个脉宽调制 PWM 电流 震荡器使阀芯位置传感器 LVDT 励磁 经解调后的阀芯位置信号和指令信号比较 阀芯位置控制器产生一个电流给力马达 力马达驱动阀芯 直到阀芯移动到指令位置 阀芯的位置与指令信号成正比 其控制原理及结构见下图 DDV简述 目录 系统常见故障分析与处理 油动机工作原理 对于不同主机厂家生产的汽轮机低压透平油调速系统虽细节有所不同 但大多都为错油门加油动机形式 基本又可以划分为机械弹簧式跟液力弹簧式两类 这里的机械弹簧式跟液力弹簧式是指油动机错油门滑阀工作时用于平衡的方式 液力弹簧型油动机采用的液压油作用在错油门滑阀的上端面从而代替普通机械弹簧 液力弹簧具有刚度高 错油门响应速度快 迟缓率低等特点 但这种系统跟主油泵出口压力有直接的关系 主油泵出口压力越高 油动机的控制越快 越稳定 脉动油控制压力恒定 属于流量控制类型 DEH控制一般采用DDV阀的控制方案 油动机工作原理 通常DDV阀正常工作在中间断流位置 同时错油门断流滑阀也处于中位 油缸处于平衡位置 为保证这一稳态工作位置 在油路上设置了可调节流孔 通过调整节流孔f2的面积使其与油动机错油门的动反馈油口f1的面积相等 而油动机活塞的定位由LVDT反馈来定 正常时 通过对DDV阀的控制 使脉动油的油量平衡打破 引起油压变化 使错油门滑阀离开平衡位置 油动机活塞移动 改变所控阀门的开度 同时油动机上的LVDT将行程变化信号经调制器反馈到控制器与给定电信号指令综合比较为零时 DDV阀回到平衡位置 脉动油压恢复原值 错油门滑阀又处于断流位置 油动机稳定在新的平衡位置 油动机工作原理 油动机工作原理 油动机的动作是依靠错油门滑阀的上下移动 使油液进入油动机活塞实现的 当油动机活塞在中间某一位置时 错油门滑阀是工作在平衡位置的 在此位置时 错油门滑阀的中间两个凸肩遮盖住了活塞的上下腔油口 一般制造工艺要求错油门滑阀的控制边具有正的遮盖量即过封度 0 2 0 3mm 使得油动机能在稳定在全行程中的任意位置 错油门滑阀的平衡是依靠滑阀上下两个端面的作用力的平衡来保证的 油动机工作原理 脉动油是由DDV阀的进油口跟错油门滑阀的动反馈油口进油合流共同流经可调节流阀行程的中间油压 等效油路图如下 油动机处于平衡位置时有 fDDV f1 f2 以哈汽N50MW机组为例 透平油压P0 2MPa动反馈油口为2个矩形油口 宽度2 5mm 平衡时油口开度4mm 油动机工作原理 当给定发生变化时 信号驱动DDV阀相应地移动 使错油门滑阀随之移动 滑阀上下移动过程中 由于动反馈口的油压反馈作用于脉冲油压 且错油门滑阀上部压力油作用面积是下部脉冲油作用面积的1 2 所以脉冲油压始终保持1 2的油源压力 即Pm2 P0 2 1MPa 一般工况下 要求DDV阀工作在60 的位置 这是因为要使DDV阀一直处于线性的工作状态 并且要求有足够的调节余量 油动机平衡时 通过DDV阀的进油量QDDV 动反馈口的进油量Q1 与可调节流阀流出的流量Q2平衡 油动机工作原理 由流量方程有QDDV Q1 Q2其中A1 2 2 5 4 20mm2DDV为D634 100 开度时10mm2通径 现开60 开度 则Addv 6mm2将数据带入上式 得出可调节流孔的通流面积为A2 26mm2 此为常规的油动机制造数据 根据不同的油动机可做相应的变化 油动机工作原理 目录 系统常见故障分析与处理 系统常见故障分析与处理 低压系统最常见的故障现象是油动机振荡 油动机的震荡现象分很多种 根据震荡的幅度和频率反映了震荡现场的程度 根据程度不同分别采用不同的检查方式和处理方法 现场测试方案 装好DDV阀后挂闸 旋转启动阀到上止点 此时安全油应建立 自动主汽门应开启 DDV阀不用上电 手动调节可调节流阀 观察油动机动作状态 如果出现震荡现象原因一般如下 1 错油门滑阀阻尼不够 可以用更换错油门上方衬套的方法增加阻尼 一般设置为2个 2的孔 必要时可以再堵一个孔 液压组已经依据现场的经验设计 加工了一部分 衬套 零件以备使用 2 错油门的出现负过封度 正常为正的过封度0 2 0 3mm 直接表现为手动可调节流阀后有油动机活塞找不到中间点 检查方法 抽出错油门滑阀和滑阀套筒 检查封油的控制边 第一 是否无法双侧封住油口 第二 控制边是否已经磨损 是否有圆角产生 此种问题是无法简单处理 只有更换错油门滑阀 系统常见故障分析与处理 3 错油门不灵活 卡涩比较严重 油泵停止后 直接用手用力转动错油门滑阀的指示杆转不动 或是转动时有严重的死点和卡涩 拆除错油门滑阀 观察表面划痕和拉痕是否明显而且突出 这表明第一 油质问题需要解决 第二 滑阀的材料比较软 容易收到杂质的磨损 第三 同轴度是否有问题 观测卡涩位置 依据经验判断死点 尤其是错油门滑阀的上盖 可将其孔径扩大1 2mm 4 错油门滑阀负反馈堵死 滑阀运动过程没有反馈作用 可通过抽出错油门的滑阀和滑阀套筒查找原因 核对错油门的上 下行程和反馈口的开度 上行程1 5mm 下行程6mm 反馈口在错油门中间位置的时候 开度保留4mm 如果数值不符合上述要求 机加工的方式去补充加工错油门滑阀和限位套筒 系统常见故障分析与处理 5 油质问题引起的油动机振荡 在油动机运行过程中有时会出现不规则的跳动 一次或几次跳动 甚至持续一段时间的振荡 后又恢复正常 这种现象很有可能是油液污染使滑阀动作迟缓 卡涩 造成的 如果杂质在反馈油口出不来则会引起如上述4的震荡现象 油液清洁度的维护 液压系统油液避免与空气直接接触 安装空气滤清器等过滤设备 并搞好密封 设备维修时避免把杂质带入油液系统 加强外线滤油机的在线滤油 找出污染源 并采取措施封堵污染源 安装磁性过滤设备 及时更换滤芯 密封圈的易损件 思考 1 为什么要维持60 的DDV阀芯位置 高