斗轮机液压系统故障原因分析

斗轮机液压系统故障原因分析

作者：胡伟松

来源：《价值工程》2014年第03期

摘要：本文分析了燃煤电厂斗轮机液压系统轴向柱塞泵、俯仰油缸、换向阀、溢流阀、节流阀、平衡阀、防爆阀等常见故障原因、故障现象及解决方法。

Abstract： This paper analyzes the causes and phenomenon of common error of axial plunger，pitch oil cylinder， reversing valve， overflow valve， throttle valve， balancing valve and explosion-proof valve and proposes solutions.

关键词：斗轮机；轴向柱塞泵；油缸；换向阀；溢流阀；节流阀；平衡阀

Key words： bucket wheel machine；axial piston pump；oil cylinder；reversing valve；overflow valve；throttle valve；balancing valve

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）03-0066-02

1 概述

我厂2台DQ800/1940.30型斗轮机由长春电力设备总厂制造安装，2台DQL3000/1200.35型斗轮机由中国华电工程公司制造安装，液压系统主回路（见图1）设计工作压力10Mpa，最大工作压力为16Mpa，自2003年投运以来，工作状况较好，2008年开始问题较多，主要表现在：液压泵易产生噪音、出力不足；俯仰油缸不动作、内泄漏；俯仰油缸在轨下时抬不起来；俯仰油缸爬行、工作压力不足速度下降；三位四通换向阀卡死；比例放大卡故障；防爆阀故障；其他液压阀件及液压油易污染等故障，以下逐一论述。

2 轴向柱塞泵的故障及解决方法

我厂斗轮机使用的液压泵为25SCY14-1B型PVT38-2R1C型轴向柱塞泵，液压泵出现的故障和造成的原因是很多的，但从实践来看，造成故障的原因主要有：

2.1 常见的故障现象及原因分析

2.1.1 液压泵本身的原因引起的故障轴向柱塞泵为容积式液压泵，因此就要求加工精度达到一定要求，表面粗糙度、配合间隙、形位公差和接触刚度等符合技术要求，泵经过一段时间的使用后有些加工质量问题容易暴露，主要表现是技术精度要求遭到破坏，或者密封件老化，实践中发生内泄漏、负载大时流量不够，这样的故障不易排除，因此在未明确故障原因时，一般不轻易拆泵。

2.1.2 由于外界原因引起的故障实践中，外界因素是泵故障主要原因，这些外界因素主要包括：①液压油。油液是维持液压系统正常运行的介质，油质的好坏，直接决定系统运行稳定性。油液粘度过高，会增加吸油阻力，导致空穴现象，使压力和流量不足，高温季节油泵温度升高，密封件易老化；油液粘度过低会增加泄漏，降低容积效率，并容易吸入空气，造成冲击或“爬行”。②泵的安装。泵轴与驱动电机轴的联接应该有很好的同轴度，同轴度偏差为

0.02mm，如果同轴度超差，可导致不规则噪声和振动，泵的吸油管和排油管接头处，密封必须要好，不能有空气进入。

2.2 轴向柱塞泵故障的解决对策①柱塞泵噪声、振动严重。故障排除流程。②采用大容量的吸油过滤器及大口径吸油管，减少管道局部阻力，防止空气进入系统形成空穴现象，消除泵内油压的急剧变化。③为吸收泵的流量和压力脉动，一般可在泵的出口安装蓄能器或消声器，以吸收脉动造成的影响。④泵和电动机装在油箱上，应采用橡胶减振垫，振动值≤0.04mm～0.06mm。联轴器同轴度偏差径向≤0.03mm以内，轴向≤0.10mm。⑤压油管与泵联接的一段采用耐油橡胶软管，对管路与泵体进行隔离，减少泵体的轻微振动经管路形成放大现象。

3 俯仰油缸常见故障现象及对策

我厂斗轮机液压俯仰油缸为DG-JB280E-E1-L2型双作用油缸，直径280mm，行程

1500mm，工作压力16Mpa，及350/250-1880/3365单作用油缸。

3.1 常见的故障及原因分析

3.1.1 油缸漏油漏油是斗轮机俯仰油缸常见的故障，其形成的原因主要是密封件磨损、破裂或使用后压缩产生永久性变形；缸筒与缸盖结合部位产生外泄漏；由于振动导致进出管口联接松动产生泄漏，以上三种泄漏主要是外泄，外泄易检查，在生产实践中都很普遍，最危险的是内泄漏，不易发现，对设备的危害也是最大，严重时油缸不能动作，斗轮机瘫痪，检测是否内泄漏主要是对油缸上下腔进行检测，如有压差证明就有内泄漏，内泄漏严重油缸需解体大修。

3.1.2 油缸工作时出力不足或速度下降油缸工作时经常出现出力不足现象导致悬臂不举，或比正常运行时速度有所减缓，原因主要有：①活塞皮碗配合间隙过大，或密封件损坏，导致油缸内泄。②活塞皮碗配合间隙过小，密封件过紧导致运动阻滞力增大，损坏密封件。③液压油温升太高（一般应小于60℃），导致粘度下降，增加了油缸内泄量。

3.1.3 油缸本身的原因本身原因主要是加工或二次加工，由于加工质量较差导致加工精度偏差，从而形成缸内壁粗糙，损坏密封件，在高压作用下形成油液泄漏。

3.2 常见故障的解决对策

3.2.1 油缸漏油①油缸皮碗、骨架油封等选型要合适，安装前检查有无老化；②安装密封件前，检查接触处有无毛刺，光洁度达到安装要求。

3.2.2 油缸“爬行” ①在斗轮机运行中，应在适当时机对缸内进行排气，排气装置调整前，应先将缸内工作压力降到（0.5～1）Mpa左右，严禁在正常工作压力下进行排气操作，当推杆到达行程末端时压力升高的瞬间打开排气塞，在开始返回之前应立刻关闭，在喷出白浊色的泡末状油液后，空气排尽。②液压缸端盖处密封圈压得松紧度要正合适，不能太松，也不能太紧。③缸内腐蚀、拉毛：对缸内腐蚀、拉毛现象，应进行镗磨或重新镀铬。

4 溢流阀常见故障及对策

在斗轮机液压系统中，DB20-1-30/315型先导式溢流阀的作用至关重要，通过阀口的溢流，使液压系统压力维持恒定，实现系统卸荷，限定系统压力的作用。

4.1 溢流阀故障现象及原因分析①溢流阀调压失灵。②压力波动大。③阀体泄漏。④阀件本身原因。弹簧变形、太软或断裂，阀芯变形、阀芯配合或锥阀磨损等。⑤外部因素。油液中侵入空气或杂质，引起阀芯卡阻或导致阻尼孔被堵塞，先导阀锥阀关闭，不能产生压力降则进出油口不能接通，系统不能溢流。

4.2 常见的故障现象及对策

4.2.1 溢流阀调压失灵溢流阀调压失灵是溢流阀常见故障中发生率最高的，占溢流阀故障的70%。溢流阀因其在斗轮机液压系统中的重要性，应做好定期的检查和维护，做好充足的备品。

4.2.2 压力波动大导致溢流阀压力波动大的主要原因是弹簧变形、锥阀与阀座孔接触状况较差，阀芯变形拉毛，阻尼孔堵塞等，阀件一般要实配研磨，而阻尼孔堵塞往往是油液不达标的征兆，需要考虑更换油液。

5 换向阀常见故障及对策

我厂斗轮机使用4WE16HG-50/6AW220型交流电磁换向阀，换向时间为0.01s～0.02s，及4DP02-3E02F80-03B1-G12C1比例换向阀，在斗轮机液压系统中，主要是利用电磁铁推动阀芯来变换液流方向，控制液流通断和改变流向，从而完成斗轮机规定的俯仰或回转动作任务。

换向阀故障现象及原因分析①不换向。不换向的原因主要有两个，一是“电”，线圈故障导致换向失去驱动力，一是“力”，阻力、弹簧力、滑阀平衡力等不适当，都有可能造成电磁换向阀不换向。判断是“电”还是“力”的原因，一般可先通过手动方式试验，如果手动正常且不需额外用力，则可初步判断为“电”的原因。②电磁铁过热。③电磁铁动作相声大。④自身原因。弹簧力过大、过小或断裂，滑阀拉伤或卡死、电磁铁缺陷、电气等原因都有可能导致换向阀不换向、换向不灵、噪声及振动等故障。⑤外部因素：1）斗轮机泵房防水防潮性差，导致电磁换向阀线圈绝缘破坏，线圈烧毁导致电磁换向阀不能自动。2）油液中侵入空气或杂质，引起滑阀卡阻、拉毛，堵塞油路。