液压启闭机常见故障及预防措施浅析

液压启闭机常见故障及预防措施浅析摘要：随着水利事业的发展和科学技术的进步，与其他机械式启闭机相比，液压启闭机拥有传动效率高、故障率低、运行过程稳定以及良好的带载锁定功能，对诸多重要水利水电大型金属结构的运行已成为不可替代的启闭设施。根据启闭机液压系统结构特点，总结其调试工作的技术要点以及日常维护与常见故障的处理方法，以指导现场调试人员对液压式启闭机的现场调试、维护检修及技术改造工作。关键词：液压启闭机；常见故障；预防措施引言液压启闭机具有结构紧凑，液压传动效率高，运行平稳可靠，技术经济性先进等特点。南水北调中线跨流域调水中，闸门启闭采用双缸液压启闭机，总体布置形式为双吊点、双作用、尾部悬挂、两端铰接支承液压启闭机，设有现地控制和远程控制。1液压系统结构特点某水电站泄洪深孔、溢流表孔、泄洪洞进水口快速事故闸门和交通洞防洪闸门均是依靠液压式启闭机完成启闭工作。由于孔口宽度较大，溢流表孔和泄洪洞工作弧门采用双吊点双油缸同步运行方式;泄洪深孔进水口快速事故闸门和交通洞防洪闸门采用单吊点单油缸运行方式。对于水工金属闸门液压启闭机，其液压系统均采用开放式液压回路，即液压回路中设置油箱，回油和吸油均需要通过油箱，油箱与大气相连通。其基本结构是由泵源回路、压力控制回路、方向控制回路、同步回路(双吊点形式)、锁紧回路、差动快速回路(快速门)等基本回路所组成。基本回路的组成、功能及特点，液压传动的相关教材上有详尽的讲解，这里不再赘述。以一台液压系统为例，水工金属闸门液压启闭机液压系统基本回路的组合方式基本是由以下顺序组合，进行能量转化并控制执行机构，从而实现闸门的启闭功能:电能→泵源回路→压力控制回路→方向控制回路→同步回路(双吊点形式)→锁紧回路→油缸(执行机构)。由于各式闸门的工况有所不同，液压式启闭机也会根据闸门的不同工况设计使用不同功能形式的基本回路。3液压启闭机常见故障分析与处理方法2.1液压泵运行后，系统没有压力或压力无法提高液压系统的工作介质是液压油，液压系统的核心是液压泵。液压泵的供油量要大于系统的需油量，多余的油经溢流阀流回油箱，溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用。系统没有压力或压力无法提高的主要原因是系统的压力油路和溢液回路短接或是存在较严重的泄漏，也可能是油箱的油根本没有进入液压系统。造成这类故障排除方法如下：首先检查液压泵是否正常运转并输出液压油，如有异常，则可能是液压泵转向不对，检查电源线路极性安装是否正确，如果液压油输出正常，则应检查各油管，看是哪个部件溢油，可拆开漏油阀件加以清洗，疏通并检查、更换已失效的弹簧，恢复其工作性能，再更换新的密封配件，调紧各连接处螺母，避免泄漏存在，严防水、空气等污染物混入管道。2.2闸门开启后，自动下滑闸门开启后自动下滑是液压启闭机较为严重的问题，双吊点闸门下滑速度不均匀，极易造成闸门单边卡死，直接影响闸门的正常启闭。造成这类故障排除方法如下：应关闭系统和油缸之间的油路控制阀，检查管道线路各接头点有无出现泄漏，如各管道正常，闸门仍在下滑，系安全阀密封出了问题，导致油缸内部自卸压力，应更换安全阀。如未出现下滑，但在开启油路控制阀后又继续下滑，基本可以判断液压单向阀出了问题。单向阀泄漏时，应检查阀座是否碎裂、阀孔座与阀芯孔是否同轴，弹簧强度是否变弱等，视情况严重程度，考虑修复或更换。2.3启闭闸门时，活塞杆不同步液压启闭机采用流量调速阀来控制两侧油缸的进出流量，实现同步运行和纠偏。活塞杆不同步，开启到一定高度时，重心偏移，造成失稳，失衡，极易造成闸门倾斜，导致导轮与导轨产生摩擦等不利情况。造成这类故障排除方法如下：在操作过程中，如闸门行程偏差大于要求值时，及时通过液压手动调速阀调整油缸速度，使闸门纠偏达到要求值允许范围内；停止闸门启闭后应检查纠偏换向阀，看阀芯是否由于油质问题或长期未工作而卡死。如纠偏完好，则检查调速阀，对调速阀重新调整运行数值，最大程度地保证了闸门的安全和稳定同步运行。3日常维护与常见故障处理3．1液压系统的日常维护液压系统的日常维护保养是提高水利工程质量，确保其可靠运行、延长其使用寿命的必备条件，分为日常巡检、定期维护保养两种方式。1)日常巡检是指不操作设备的情况下按规定的流程和项目进行的一种巡视和检查，目的是及时发现设备故障、缺陷，一般一周一次。巡检内容为:检查油缸行程是否在合理的范围内;检查油温是否在正常工作区域;检查油位是否在正常范围内;检查油缸、油管、阀块等结合面是否有渗油现象;下滑提升的次数记录和分析;记录和处理PLC操作面板内各种故障信息;检查油箱顶部的空气滤清器中变色硅胶是否需要更换等。2)定期维护保养是指根据设备本身特性所要求的局部或单项维护周期规定所进行的检查、维护、更换配件等工作，一般一年一次。维护保养内容为:①电机试验:检查绝缘、启停控制及转向和运行状态检测;②液压系统压力继电器的功能试验:检查系统超压保护、启门超压保护、启门失压保护、闭门超压保护;③液压启闭机试验、液压设备和电控设备检查、清扫、压力整定;④液压启闭机试验、液压设备和电控设备检查、清扫、压力整定。3．2常见故障诊断和排除在水工金属闸门启闭机液压系统中，常见的液压阀如:溢流阀、减压阀、顺序阀、换向阀、单向阀、节流阀、调速阀、插装阀、平衡阀等，以及较为复杂并加入电控装置的伺服阀、比例阀等，虽然液压阀件形式多样，但组成液压阀的元件主要都由外壳、弹簧、阀芯、电磁铁、阀芯位置检测装置、手动操作机构、密封件等部分组成，较为复杂的阀件如先导式液动换向阀、先导式溢流阀、调速阀等也均是由多个简单结构的阀件叠加组成，以满足特定流量或压力的控制要求。3.3油液污染的防治措施液压系统的故障以上是液压油的污染造成的，油液清洁与否直接影响液压系统工作的好坏和元件的寿命。对液压启闭机的维修检查来说，保持油液的清洁是第一重要的工作。①油液污染程度通常判断方法可用眼看、手摸、鼻闻眼看有无水分及沉淀物手摸油中是否混人颗粒或碎渣等鼻闻是否有刺鼻恶臭②定期抽查、抽样、换油，把杂质限制在规定范围内③使用消泡性较好的油液④严加密封，选择耐磨的、不易被油液溶解的优质密封材料。3.4左右开度超差双吊点闸门液压启闭机在闸门启闭过程中，两油缸同步精度控制在10mm以内，闸门启闭过程中，一缸动作，一缸不动或动作滞后，左右偏差超过正常范围，液压启闭机就会发出声光报警，并停止工作。对于左右开度超差原因分析，首先要了解开度同步控制原理。同步控制，采用以物理量的速度粗调为辅、以旁通泄油的位置精调为主的同步控制方式。粗调方法：在管路过流能力配置上，选用同一规格的油管，使管路在同压、同速下的过流能力相同；在油压分配上，两液压油缸采用同一出流油源，使供油压力相同，从而实现两活塞杆，伸长的速度同步粗调。结语液压启闭机作为重要的水利水电大型液压机械，与其他机械式启闭机相比，拥有传动效率高、故障率低、运行过程稳定以及良好的带载锁定功能，在不少应用场合已成为不可替代的解决方案。水工金属闸门启闭机液压系统的现场调试直接影响着启闭机设备的后期使用，多数情况下，现场调试人员依据自身的工作经验和判断分析，解决现场安装调试中系统出现的各类问题。本文通过某