EH油系统常见故障的分析与处理

EH油系统常见故障的分析与对策

［摘要］针对EH油系统主要部件常见机械故障原因进行了分析，为该系统正常运行和处

理故障提供一定的参考。

［关键词］EH油系统故障分析对策

1 前言

随着自动化程度的提高，汽轮机数字电液控制系统已在汽轮机上得到广泛应用，EH油系统作为汽轮机数字电液控制系统的重要组成部分，它以高压抗燃油为介质，主要由供油系统、执行机构和危急遮断系统三大部分组成，完成DEH指令信号到汽轮机阀门动作的转换，它的故障严重危及汽轮机的安全运行。

2 常见机械故障的分析处理

2.1伺服阀

2.1.1 伺服阀工作原理

伺服阀又称电液转换器，它将控制输出信号转换成液压信号，是EH油系统的核心部件，它由一个力矩马达和两级液压扩大及机械反馈系统组成。当有电信号输入时，伺服阀力矩马达中的电磁铁线圈中就有电流通过，产生一旋转力矩使衔铁旋转，带动与之相连的挡板转动，此挡板伸到两个喷嘴中间。正常情况下，挡板两侧与喷嘴的距离相等，使两侧喷嘴的泄油面积相等。喷嘴两侧油压相等。当有电信号输入，衔铁带动挡板转动，挡板移近一只喷嘴，使这只喷嘴的泄油面积变小，流量变小，喷嘴前油压变高，对侧则相反，这样就将电信号转变为机械位移信号，最终转变为油压信号，并通过喷嘴挡板系统将信号放大。挡板两侧喷嘴前油压与下部滑阀的两腔室相同，两端油压差使滑阀移动，并由滑阀上的凸肩控制的油口开启或关闭，以控制高压油通向油动机活塞下腔，克服弹簧力打开阀门，或将活塞下腔通向回油，关小阀门。伺服阀中还设置了反馈弹簧，并设有机械偏零，在失去电信号时，滑阀偏向一侧，使阀门关闭。

图一伺服阀

2.1.2 伺服阀主要故障

伺服阀主要故障为卡涩和电化学腐蚀，主要表现为油动机始终处于全开或全关位置而无法控制。伺服阀与阀套间隙只有2μm左右，极易造成卡涩，一旦卡死，将导致调节过程无法控制；另外伺服阀的喷嘴与挡板之间也容易发生卡涩，伺服阀喷嘴与挡板之间的间隙在0.03mm左右，当油中有颗粒卡在当中时，就会使挡板始终靠近一个喷嘴且反馈杆无法将其拉回，主阀芯两端的压差始终存在，造成阀芯向一个方向开足，油动机就会处于全开或全关位置而无法控制。当其发生卡涩时，最好交给专业厂家修理。

当EH油中的氯离子含量较高时，大量的氯离子会聚集在伺服阀的阀口处形成电化学腐蚀，造成伺服阀内漏，EH油压力降低，回油温度、压力升高。伺服阀通过调整阀的开口来控制输出流量，当伺服阀达到全流量701L/min 时，其阀芯的行程也不超过1mm，可见阀口处的流速相当高，伺服阀属于零开口滑阀，其零位密封是阀芯的台阶的尖角来保证，当阀芯尖角被腐蚀掉0.1mm后，其内泄就可能达到1020L/min，无法实现对汽轮机的精确控制，甚至无法开启油动机。伺服阀发生电化学腐蚀后，必须更换阀芯和阀套，在运行过程中必须严格控制抗燃油中的氯离子的含量，防止电化学腐蚀的发生。若氯离子含量超标，要要对EH油系统进行彻底清洗并换油。

2.2 快速卸荷阀

2.2.1快速卸荷阀动作过程

快速卸荷阀安装在油动机液压块上，当机组紧急停机或危急脱扣装置动作时，危急遮断油失压，滑阀上移，压力油与回油导通，使得油动机下腔的压力油经卸荷阀回油快速释放，这时不论伺服放大器输出的信号大小，在阀门弹簧力的作用下，均使阀门关闭。

图二快速卸荷阀

2.2.2快速卸荷阀常见故障

卸荷阀的常见故障是杯状滑阀卡涩或关不严，造成系统泄漏，严重时油动机无法开启，内漏时大量压力油通过卸荷阀回到回油管产生大量的热量使回油管道发热。通过检查回油管道温度可以判断是否内漏。出现卸荷阀卡涩或关闭不严的故障后，可以通过清洗卸荷阀的方法排除。当调节螺钉未旋紧或针形阀处未关严时，危急遮断油通过先导阀泄去，油动机同样会产生内漏；压力油与危急遮断油之间的小孔堵塞，危急遮断油无法产生，油动机也会产生

内漏。所以当油动机出现内漏后，这些地方都需要检查。

2.3 AST电磁阀

2.3.1AST电磁阀动作过程

正常情况下，四只电磁阀被通电励磁关闭，当电磁阀失电打开时，首先泄去由压力油经节流孔提供的先导控制油压，使得主阀后移，遮断油口被打开，泄去危急遮断油，导致蒸汽阀门关闭，汽轮机停机。四只电磁阀是串并联布置，有多重保护功能，每个通道中至少须一只电磁阀打开，才会导致停机。同时也提高了系统的可靠性，四只电磁阀中任意一只损坏或拒动均不会引起停机。

图三AST电磁阀

2.3.2AST电磁阀主要故障

AST电磁阀主要故障有：电磁阀线圈无法带电。电磁阀带电后，其顶部有较强的磁性，可用铁质物质校验，若无磁性，说明电磁阀没有正常带电，可能是线圈故障，需要更换电磁阀或线圈；节流孔堵塞，先导控制油压无法建立，主阀也不能关闭，需清洗检查后排除；主阀关闭不严，当电磁阀出现卡涩或阀口处有杂质时，会造成主阀关闭不严，进油口与出油口之间有泄漏，可能造成危急遮断油压过低，需清洗检查后排除；阀芯与阀套之间间隙过大，主阀与阀套之间是间隙配合，如果二者之间间隙过大，当控制油通过先导电磁阀卸压时，危急遮断油会通过间隙从阀芯的右侧到左侧补充控制油压，使阀芯的开口很小，可能造成打闸后危急遮断油压过高，需要更换阀芯或阀体。

2.4 EH油泵

2.4.1 EH油泵工作原理

EH油泵为恒压变量柱塞泵，它恒定的压

力输出是通过出口压力变化反馈调节实现的。调节装置分为二部分：调节阀和推动机构。调节阀装于泵的上部，感受泵出口压力变化并转化成推动机构的推力。推动机构在泵体内部，调节阀输出的压力信号变化将转化为斜盘倾角变化，活塞产生的推力克服弹簧力来决定泵斜盘倾角，使泵的输出压力发生变化。

图四EH油泵

2.4.2 EH油泵主要故障

当EH油系统压力波动较大时，大多数是由于主油泵的调节装置动作不灵活所致，另一方面是蓄能器存在缺陷，稳定性差。

调节阀阀芯间隙很小，在0.02～0.03mm左右，若EH油中的杂质微粒随油进入调压阀，阻塞间隙，造成卡塞。当调节阀芯出现卡涩时，不能及时将泵出口压力信号转换为推动机构的推力，根据阀芯卡涩的位置不同，油压可能越降越低，可能越升越高，将阀芯冲到新的位置，从而造成泵输出压力大幅度波动。

由于调压阀动作频繁，长期运行会导致阀芯和阀套的磨损，间隙增大。这样会使得压力油从压力油口通过间隙进入调节油口，导致变量油缸无法回移，泵的输出流量、压力偏低。

当推动活塞发生卡涩时，调节阀输出的压力信号变化不能及时转化为斜盘倾角变化，也使泵的输出压力发生变化。

另外压力油口通道堵塞，会使压力油信号失真，不能指导调压阀阀芯正常动作；调节油口通道堵塞，会使变量油缸进油、排油速率减慢，迟缓率增加；泄油口通道堵塞，会使变量油缸中的油不能及时泄走，变量斜盘一直维持小偏角，低油量无法补充系统漏损，系统油压下滑。

2.5 油缸

油缸活塞杆处渗油是影响油缸长期使用的主要原因。因油动机直接挂在蒸汽阀门座上，没有冷却装置。正常温度应小于65℃，实际局部温度远远高于EH油的抗劣化温度，其工作环境比较恶劣。油缸长期工作在温度较高的环境中时，活塞杆表面的油膜会碳化聚集在活塞杆表面，破坏活塞杆的光洁度。当结碳处通过密封圈时，会损坏密封圈，如此反复多次就会造成渗漏，严重时会将铜制轴套拉毛，加速密封圈和活塞损坏；有时安装结构会使活塞受侧向力，加速活塞与轴套、密封圈之间的磨损，也是引起渗油的原因。另外O形圈耐高温能力也比较差，长期处于高温环境中会脆化，并产生“炭黑”小颗粒，卡涩油动机，阻塞伺服阀，造成油动机渗油。所以油缸大修时，应仔细检查活塞杆与轴套的磨损以及O形圈有无破损。