液壓保護裝置在汽輪鼓風(fēng)機中的應(yīng)用

段倫剛

（山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司檢修事業(yè)部，山東萊蕪 271100）

0 引言

電液伺服系統(tǒng)自身較為特殊，一旦其中的某一個部件出現(xiàn)了問題，就必須進行停機處理，導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營不能正常運轉(zhuǎn)，帶來極大的安全隱患。可以在兩臺機組之間設(shè)置液壓保護裝置，讓液壓保護裝置和伺服閥實現(xiàn)雙路控制，以確保企業(yè)可以在維持機組正常運轉(zhuǎn)的條件下展開對于設(shè)備故障的在線處理的同時，讓設(shè)備高爐得以安全穩(wěn)定運行。

1 設(shè)置液壓保護裝置的作用

以目前維檢的兩臺汽輪鼓風(fēng)機組為例，淺析液壓保護裝置的重要作用。該鼓風(fēng)機組設(shè)備型號為AV80-15，其中的靜葉調(diào)節(jié)裝置為伺服控制系統(tǒng)，生產(chǎn)中所使用的伺服閥為原廠自帶，其中伺服閥也可稱作電液轉(zhuǎn)換器。

該裝置的動作流程如下：①結(jié)合高爐用風(fēng)量的實際要求明確靜葉調(diào)節(jié)系統(tǒng)的實際使用情況，在其中輸入DC 4～20 mA 信號，傳輸?shù)剿欧y之中實施電液轉(zhuǎn)換操作，并由動力油系統(tǒng)負(fù)責(zé)為分配器提供12 MPa 的液壓油，用于保障伺服馬達的正?；顒樱虎谒欧刂破鹘Y(jié)合實際靜葉位置反饋信號展開對于伺服馬達的定位調(diào)節(jié)，讓伺服馬達可以自由帶動風(fēng)機的調(diào)節(jié)作用，讓風(fēng)機的本體調(diào)節(jié)缸可以反復(fù)進行軸向移動，并借助曲柄讓風(fēng)機的動靜葉進行轉(zhuǎn)動運動，以實現(xiàn)調(diào)整靜葉角度、轉(zhuǎn)變風(fēng)機出口風(fēng)量的目的。在此過程中，伺服閥是用于控制靜葉調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要元件，系統(tǒng)伺服閥的內(nèi)部間隙相對較小，且對動力油的清潔度提出了較高的要求。在動力油中的雜質(zhì)顆粒直徑必須低于5 μm，如果裝置內(nèi)部的油路出現(xiàn)了堵塞，就會導(dǎo)致靜葉的調(diào)節(jié)能力受損，進而限制高爐的正常生產(chǎn)，引發(fā)嚴(yán)重的設(shè)備事故風(fēng)險[1]。

2 液壓保護裝置的功能及其工作原理

目前所使用的電液伺服控制系統(tǒng)通常由位移變送器、伺服控制器BD 閥、伺服油缸和液壓保護模塊等裝置構(gòu)成，裝置中的伺服閥可以直接安裝在液壓保護模塊上，該模塊包含了液控單向閥、伺服閥、截止閥、伺服閥及電動調(diào)節(jié)電磁閥等結(jié)構(gòu)，并通過液壓鎖緊形式控制電液伺服閥，以實現(xiàn)對進出油路和負(fù)載油路的靈活調(diào)整（圖1）[2]。液壓保護模塊通常有以下功能：

圖1 液壓保護裝置

（1）利用液壓雙向鎖緊模式，實現(xiàn)對控制閥的控制，讓進出油路和負(fù)載油路可以得到有效協(xié)調(diào)。如果軸流風(fēng)機的BD 閥可以保持在正常的工作狀態(tài)，就會導(dǎo)致液壓鎖呈現(xiàn)出導(dǎo)通狀態(tài)。此時，需要充分關(guān)注高爐的生產(chǎn)實際，并據(jù)此展開對于靜葉角度的調(diào)節(jié)，讓原伺服控制系統(tǒng)結(jié)合高爐的生產(chǎn)情況調(diào)節(jié)靜葉角度，以獲取合適的風(fēng)量。

（2）如遇非常規(guī)因素，如伺服控制系統(tǒng)中控制單元故障、油路堵塞及其他干擾因素而導(dǎo)致靜葉角度和設(shè)定值出現(xiàn)偏離，甚至可能造成靜葉角度完全失控。在此時，需要關(guān)閉液壓鎖裝置，讓電磁閥Y1 可以順利通電，并據(jù)此切斷伺服閥的進出油路和負(fù)載油路，讓靜葉實現(xiàn)就地鎖定。在此過程中，可以將靜葉的位置固定在故障發(fā)生時的位置，并針對設(shè)備故障展開針對性的判別，以實現(xiàn)對于設(shè)備故障的高效處理。

（3）在自動控制回路保持鎖定狀態(tài)時，需要適當(dāng)調(diào)整其中的高爐用風(fēng)量，開啟電磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過電動“加、減”的形式予以調(diào)整。在電磁閥Y2 的兩個電磁鐵通電以后，可以合理控制伺服油缸，讓油缸得以向左或向右移動，以提升靜葉角度或相應(yīng)縮小靜葉角度，確保靜葉可以到達指定位置。需要特別注意的是，這一階段的靜葉將不會再受到原伺服系統(tǒng)的控制作用，但是也不會完全失去控制。因此，可以在機組不停止工作的前提下讓鼓風(fēng)機繼續(xù)維持工作，以提升企業(yè)生產(chǎn)過程中的安全性和穩(wěn)定性，有效保障企業(yè)的生產(chǎn)效率。

（4）如果控制閥的閥油路遭到了堵塞，不僅可以進行如上文所述的電磁調(diào)節(jié)，還可以在確保動力泵正常運轉(zhuǎn)的前提下針對手動截止閥進行旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)角度達到90°時，就可以實現(xiàn)對BD 閥油路的徹底切斷，并以此為基礎(chǔ)進行BD 閥的更換和拆卸處理[3]。

3 液壓保護裝置的安裝與接線操作

3.1 在汽輪鼓風(fēng)機中安裝液壓保護裝置的措施

在實際安裝過程中，需要充分結(jié)合現(xiàn)場實際情況，利用地腳螺栓固定處理液壓保護裝置，并為液壓保護裝置安裝保護罩，以免因場地中的灰塵和其他污染源而對液壓保護模塊造成污染和損傷。要求在正式接入液壓系統(tǒng)之前，針對液壓保護裝置的進出油口進行清理，將管道清洗干凈，以確保在結(jié)束管道清潔后可以借助與液壓保護裝置相配套的清洗專用電磁轉(zhuǎn)向閥實施清洗操作。在此過程中，需要充分利用焊接管接頭盒液壓保護裝置的優(yōu)勢，讓系統(tǒng)壓力源連接到進油口，在回油口位置連接油箱，負(fù)載腔通過油缸腔予以連接[4]。

3.2 液壓保護裝置裝配

在出廠時，位于液壓保護模塊上的所有液壓閥件就已經(jīng)得到了可靠的安裝調(diào)試，在工廠中使用時只需簡單清洗油路后，便可以裝備伺服閥。

3.3 液壓保護裝置的安裝

液壓保護裝置包括接線盒、集成塊、安裝支架和保護罩等多個結(jié)構(gòu)。支架焊接于工作平臺上，集成塊借助4 顆螺栓固定于安裝支架上，接線盒安裝在保護罩的側(cè)面，利用保護罩罩住集成塊，以實現(xiàn)對于閥件的有效保護，也可以結(jié)合現(xiàn)場施工實際自由選配。

3.4 液壓保護裝置在汽輪鼓風(fēng)機中的接線操作

針對液壓保護裝置實施接線處理，需要結(jié)合實際需求展開設(shè)計：①避免雙電磁鐵電磁閥中兩側(cè)的電磁鐵同時出現(xiàn)帶電行為，以免對電磁閥造成損傷；②在進行接線處理時需要確保集成塊中的各個裝置，如電磁閥和伺服閥及其控制線已經(jīng)在接線盒的兩端得到了妥善處理，并將其向控制室傳輸[5]。

4 液壓保護裝置的應(yīng)用與維護

4.1 液壓保護裝置在汽輪鼓風(fēng)機中的應(yīng)用

在實際使用過程中，無論是不銹鋼材料的液壓保護管還是普通材料的無縫管，在進行彎管處理前都必須嚴(yán)格遵照使用規(guī)范進行酸洗處理?？梢酝ㄟ^氬弧焊對配管和接頭部位進行焊接處理，并針對焊縫部位進行重復(fù)酸洗；在預(yù)裝完所有管道之后，需要將管道拆除，在全部清洗后方可進行復(fù)裝。結(jié)束系統(tǒng)復(fù)裝處理后，可以運用高壓軟管短接技術(shù)實現(xiàn)對復(fù)裝管道的循環(huán)清洗；在油液處理結(jié)束后，需要將其接入液壓保護裝置，并使用裝置自帶的電磁轉(zhuǎn)向閥進行清洗處理，要求在確保達到清潔度要求后才能開展后續(xù)的調(diào)試工作。如果電液伺服系統(tǒng)可以維持正常的工作狀態(tài)，則不需要為液壓保護裝置中的電磁閥提供帶電條件，只需讓液壓保護裝置保持在自動備用狀態(tài)即可。

一旦電液伺服系統(tǒng)保持在非正常的工作狀態(tài)，可以進行如下操作：①如果出現(xiàn)伺服閥故障，表現(xiàn)出輸入和反饋的結(jié)果相差較大、難以精準(zhǔn)控制靜葉角度或者油路堵塞等情形，可以打開靜葉液壓電磁保護裝置，同時挑選包含“鎖定”在內(nèi)的多種靜葉控制模式，并結(jié)合伺服閥旁路電磁展開對于裝置的控制；②針對不同高爐風(fēng)量之間的差異，可以通過“加、減”的形式展開對靜葉角度的調(diào)整，讓高爐的生產(chǎn)需求得以切實滿足；③在拆卸清洗伺服閥時，必須在現(xiàn)場手動關(guān)閉截止閥，即將截止閥的手柄扭動90°；④在結(jié)束伺服閥清洗并安裝完成后，需要手動打開截止閥，針對伺服閥輸入時的靜葉角度展開調(diào)整，直到確保其角度和實際靜葉角度一致后，方可進行“解鎖”操作，以實現(xiàn)對于伺服閥的有效控制。

4.2 對于液壓保護裝置的維護

在經(jīng)過了一段時間的應(yīng)用后，需要針對液壓保護裝置中的元器件展開維護和保養(yǎng)。在裝置保養(yǎng)時，要求針對儀器的各項功能進行檢查，確保電磁鐵可以維持靈活的運動狀態(tài)。同時，如果液壓保護裝置長期保持在鎖定狀態(tài)，需要檢測電磁閥的使用狀態(tài)，確保其維持在正常工作狀態(tài)，可以保持電磁鐵通電。在確保一切正常后，需要針對液壓鎖進行檢查，確定其是否存在被異物堵死的問題。一旦液壓鎖被異物堵死，需要展開針對性處理，并且清洗和過濾整個液壓絲條裝置[6]。

5 結(jié)束語

在汽輪鼓風(fēng)機的靜葉控制系統(tǒng)之中增設(shè)液壓保護模塊，通過伺服閥和電磁兩個回路實施控制，可以有效提升企業(yè)對機組設(shè)備的管理能力。同時，電磁換向閥對動力油的精度需求較為簡單，即使伺服閥或者伺服系統(tǒng)發(fā)生故障，那么也可以在確保機組運行穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上有效地調(diào)節(jié)風(fēng)量，對于促進風(fēng)機運行穩(wěn)定性提升有著重要意義。由此可見，將液壓保護裝置應(yīng)用于汽輪鼓風(fēng)機之中具有一定的實用性，可以進行深度推廣。