泵站液壓減載系統(tǒng)改造

王浩男 季煒理 劉海艷

摘要：介紹了液壓減載的工作原理以及運(yùn)行管理中設(shè)備存在的主要問題，以皂河站引用的高壓頂起裝置為例，介紹液壓減載特點(diǎn)、功能。對(duì)液壓減載系統(tǒng)改造提供有益的參考。

關(guān)鍵詞：泵站、液壓、減載裝置

1引言

江蘇省皂河抽水站裝設(shè)兩臺(tái)套大型水泵機(jī)組，水泵選用上海水泵廠生產(chǎn)的6HL-70混流泵，配用上海電機(jī)廠生產(chǎn)的TL7000-7400/80大型同步電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)時(shí)采用異步啟動(dòng)，為減小同步電動(dòng)機(jī)異步啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)力矩，減少推力軸承的靜摩擦力，皂河站所使用的同步電機(jī)采用液壓減載裝置。這種型式免去了機(jī)組啟動(dòng)前的頂轉(zhuǎn)子工序，使盤車變得輕快并可大大減少啟動(dòng)功率，此裝置比起電磁減載裝置，其結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，體積較小而重量又較輕。由于該裝置設(shè)計(jì)、安裝、選型以及設(shè)備元件本身等方面的原因，雖經(jīng)幾次修改與完善，但仍沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，給機(jī)組的安全運(yùn)行帶來(lái)一定的影響。

2液壓減載裝置設(shè)計(jì)的主要工作原

液壓減載裝置，它在機(jī)組啟動(dòng)前和啟動(dòng)過(guò)程中不斷向推力瓦油槽孔打入高壓油，使鏡板頂起，在推力瓦和鏡板間形成油膜，從而減少摩擦損耗，提高瓦的可靠性。

皂河泵站減載液壓裝置改造前如圖2-1所示，每一塊推力軸瓦都有高壓油管聯(lián)通，在推力瓦塊上鉆有油道，壓力油由此進(jìn)入鏡板與推力瓦的間隙中，將鏡板托起。推力瓦的油道在平面上呈環(huán)形，以使鏡板受力均勻。圖2-2為推力瓦塊的油道布置圖。表計(jì)箱內(nèi)裝有液壓系統(tǒng)的控制、調(diào)節(jié)元件，如壓力繼電器、節(jié)流閥和壓力表。

液壓減載裝置的工作原理。主機(jī)啟動(dòng)前打開節(jié)流閥5、截止閥11和截止閥9，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)2，齒輪油泵1投入工作，透平油由上油缸經(jīng)截止閥11、濾清器10進(jìn)入齒輪油泵1。油被油泵提高壓力后，一路經(jīng)濾清器3、節(jié)流閥5回到上油缸，這是一條空載循環(huán)回路。另一路經(jīng)過(guò)濾清器3、濾清器6、截止閥9、節(jié)流閥12、壓力繼電器14、單向閥15進(jìn)入推力軸瓦。然后，逐漸關(guān)小節(jié)流閥5，油壓力便逐步上升，當(dāng)壓力達(dá)正常值時(shí)，進(jìn)入推力瓦的潤(rùn)滑油使瓦塊與鏡板之間形成油膜。溢流閥4按照減載時(shí)需要的壓力調(diào)好后，多余的油可以全部通過(guò)它流回上油缸，以保證系統(tǒng)的安全。

在主機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，減載裝置已經(jīng)切除，推力瓦塊開了油道之后，油膜在載荷的作用下，將被從油道擠出，使油膜破壞，這是絕對(duì)不允許的。這個(gè)任務(wù)在油系統(tǒng)上由單向閥15來(lái)完成。A型直通式單向閥，它可以用螺紋直接聯(lián)接在管路上。當(dāng)壓力油從進(jìn)油口流入時(shí)，克服彈簧的作用力，頂開閥芯，經(jīng)過(guò)閥芯上的四個(gè)徑向孔及內(nèi)孔，從出油口流出。當(dāng)油流反向時(shí)，在彈簧和壓力油的作用下，閥芯錐面壓緊在閥體的閥座上，使油不能通過(guò)。

壓力繼電器是利用油壓力與彈簧力平衡作用的原理，控制電氣觸頭的接觸或分離，從而將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)。壓力繼電器的主要性能包括：

（1）調(diào)壓范圍。例如PD型單點(diǎn)壓力繼電器的調(diào)壓范圍為（0.6～6.3）MPa、（4～20）MPa及（16～32）MPa三檔。

（2）靈敏度。為避免液壓力波動(dòng)時(shí)，繼電器時(shí)通時(shí)斷，要求繼電器的開啟壓力乘閉合壓力之間有一定的差值，此差并且應(yīng)是可調(diào)的。

3 運(yùn)行管理中存在的主要問題

a.原設(shè)計(jì)考慮不合理，觀測(cè)儀表在下油缸旁，不利于巡視檢查。

B.裝置老化，一直未進(jìn)行改造，出現(xiàn)滲漏油嚴(yán)重，影響安全運(yùn)行。

C.12塊壓力表精度顯示出現(xiàn)誤差，達(dá)不到要求。

4改造后皂河站液壓減載的應(yīng)用及優(yōu)點(diǎn)

皂河站新采用的高壓頂起裝置，型號(hào)GDY-20/4.0-12。采用QT-41-40F油泵，流量50.8L/MIN，額定壓力6.3Mpa，Y132M-4-V1電機(jī)，功率7.5KW。裝置由頂起裝置和壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成。油泵采用日本原裝進(jìn)口住友齒輪泵，具有運(yùn)行穩(wěn)定、噪音小、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用12只MPM4730型壓力變送器監(jiān)測(cè)頂起管路的壓力。通過(guò)4-20mA電流信號(hào)傳輸?shù)奖O(jiān)視儀表上進(jìn)行顯示。頂起裝置電氣柜內(nèi)配有12只YHXM-2000型智能數(shù)顯儀表進(jìn)行壓力顯示。同時(shí)每只顯示儀表可以將采集到的壓力信號(hào)以4-20mA電流傳輸形式送到上位機(jī)進(jìn)行監(jiān)視。

智能顯示儀表采用雙排數(shù)碼管設(shè)計(jì)，修改參數(shù)方便易學(xué)。主顯示數(shù)碼管采用紅色高亮數(shù)碼管顯示，便于遠(yuǎn)距離觀察。

智能顯示儀表采用AC220V電源供電，儀表本身輸出變送器所需電源，既無(wú)須給傳感器增設(shè)額外的電源。

油源取自推力軸承油槽3，經(jīng)吸油過(guò)濾器過(guò)濾后，由齒輪油2泵加壓，其壓力可由安全溢流閥4調(diào)節(jié)，溢流閥后還設(shè)有一個(gè)雙簡(jiǎn)桶過(guò)濾器，同時(shí)通過(guò)均壓閥7，調(diào)節(jié)進(jìn)入減載裝置的流量。

5 結(jié)語(yǔ)

應(yīng)用液壓減載裝置作為同步電機(jī)異步啟動(dòng)時(shí)減小靜摩擦阻力，具有控制簡(jiǎn)單，操作維護(hù)方便、性能超群、工作可靠等特點(diǎn)，減輕了運(yùn)行值班人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，保障了設(shè)備的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘衛(wèi)峰.泵站液壓快速閘門自動(dòng)化控制系統(tǒng)改造[J].排灌機(jī)械.2003

[2]周潘昌.液壓減載裝置安裝與使用[J].水電站機(jī)電技術(shù).1981

[3]潘咸昂.泵站輔機(jī)與自動(dòng)化[J].揚(yáng)州大學(xué)水利學(xué)院.1989