1、液压闸门启闭机电磁阀故障实例分析 摘要：本文简要介绍了电磁阀在水利工程中的应用，以及电磁阀在运行中发生的故障实例，对工程技术人员进一步加深有关电磁阀的了解，不断提高管理维护水平提供了有益的参考。 关键词：启闭机；电磁阀；功能；操作 电磁阀是由电磁线圈和磁芯组成，是包含一个或几个孔的阀体。当线圈通电或断电时，磁芯的运转将导致流体通过阀体或被切断，以达到改变流体方向的目的。电磁阀的电磁部件由固定铁芯、动铁芯、线圈等部件组成；阀体部分由滑阀芯、滑阀套、弹簧底座等组成。电磁线圈被直接安装在阀体上，阀体被封闭在密封管中，构成一个简洁、紧凑的组合。电磁阀按控制方式分单电控、双电控，按电源控制方式分220V
2、、110V、24V。我们在生产中常用的电磁阀有二位三通、二位四通、二位五通、三位五通等。按用途分，电磁阀分为调压阀、方向阀、流量阀等。 一、电磁阀的特点及应用 电磁阀本身结构简单，比起其它种类执行器易于安装维护，所组成的自控系统非常简单。由于电磁阀是开关信号控制，与工控计算机连接十分方便，电磁阀的优势就更加明显。 电磁阀响应时间可以短至几个毫秒，即使是先导式电磁阀也可以控制在几十毫秒内。由于自成回路，比之其它自控阀反应更灵敏。设计得当的电磁阀线圈功率消耗很低，属节能产品；还可做到只需触发动作，自动保持阀位，平时一点也不耗电。电磁阀外形尺寸小，既节省空间，又轻巧美观。 电磁阀是用电磁力作用于密封
3、在隔磁套管内的铁芯完成，不存在动密封，所以外漏易堵绝。电磁阀的结构型式容易控制内泄漏，直至降为零。所以，电磁阀使用特别安全，尤其适用于腐蚀性、有毒或高低温的介质。 近年来，水利工程的管理及调度运行的自动化程度大大提高，水利工程的自动化建设带动了电磁阀在水利工程中的广泛应用。水利工程中常用的电磁阀有换向阀、比例阀、调速阀、溢流阀等，主要应用在液压闸门启闭设备及水利闸门热油设备当中。电磁阀工作的准确性、稳定性直接影响了水利工程的正常运行。 电磁阀的故障将直接影响到切换阀和调节阀的动作，最常见的故障是电磁阀不动作，应从以下几方面排查：（1）电磁阀接线头松动或线头脱落，电磁阀得不到供电而无法动作，可紧
4、固线头。 （2）电磁阀线圈烧坏，可拆下电磁阀的接线，用万用表测量，如果开路，则电磁阀线圈烧坏。原因有线圈受潮，引起绝缘不好而漏磁，造成线圈内电流过大而烧毁，因此要防止雨水进入电磁阀。此外，弹簧过硬，反作用力过大，线圈匝数太少，吸力不够也可使得线圈烧毁。紧急处理时，可将线圈上的手动按钮由正常工作时的“0”位打到“1”位，使得阀打开。 （3）电磁阀卡住。电磁阀的滑阀套与阀芯的配合间隙很小（小于0.008mm），当有机械杂质带入或润滑油、液压油太少或性能变差时，很容易卡住。处理方法可用钢丝从头部小孔捅入，使其弹回。根本的解决方法是要将电磁阀拆下，取出阀芯及阀芯套进行清洗，使得阀芯在阀套内动作灵活。
5、电磁阀故障还有一种液压卡紧现象。当电磁阀在停止使用一段时间后重新起动时，为使阀芯移动，理论上只需要很小的力来克服粘性摩擦阻力就可以了。但在实际应用中，特别在中、高压系统中却十分费力，需要克服很大的阻力才能使阀芯移动，这就是滑阀的液压卡紧现象。这是由于阀芯和阀体的几何形状误差和中心线的不重合而造成的。因为在这种情况下，进入阀芯与阀体配合间隙中的压力油将对阀芯产生不平衡的径向力，该力在一定条件下使阀芯紧贴在孔壁上，产生相当大的摩擦力（扣紧力），使得操纵滑阀运动发生困难，严重时甚至被卡住。为减小径向不平衡液压力，必须对滑阀的几何精度及配合间隙进行严格控制，或者在阀芯在台肩上开有宽0.30.5mm、深
6、0.51mm、间距15 mm的环形均压槽。这样可以显著地减小液压卡紧力。 （4）渗油。在中、高压系统中，电磁阀的阀体密封不严，在液压启闭设备运行过程中，会出现电磁阀或液压泵站渗油，这种现象比较普遍。时间一长非常容易造成油箱低油位告警，设备自动停止运行。这时就需要对有关的密封垫片进行处理或更换。 在处理切换系统的电磁阀故障时，应选择适当的时机，在电磁阀处于失电时进行处理，若在一个切换间隙内处理不完，可将切换系统暂停，从容处理。 二、电磁阀故障实例分析 2015年8月，胶东调水工程某闸站已经结束了年度放水工作。在对闸控设备的例行维护中，值班人员对弧形闸门进行了启闭操作。值班人员按下3#闸门开启按钮
7、，闸门开启正常；按下3#闸门关闭按钮，3#闸门开始关闭，按下停止按钮，油泵电机停止运转，但开度显示仪显示闸门在做关闭操作。按下“急停”按钮不起作用，切断闸控启闭机交流供电空气开关QM1、QM2，闸门还在下滑。直到闸门下滑到全关位置，闸门才停止。从故障现象上可以看出，在按下“停止”按钮后油泵电机停止运转，说明闸门关闭控制电路是正常的，所以再次按下“急停”按钮及切断启闭机交流供电是不起作用的。出故障的是电磁换向阀，电磁阀不受指令电路的控制，这是一例典型的换向阀中位卡死故障。电磁阀在下列情况下会出现不能关闭的故障： （1）、电磁换向阀线圈断路、短路； （2）、流体介质粘度不符合要求； （3）、流体介
8、质温度不符合要求； （4）、阀芯内弹簧变形或超出工作寿命； （5）、阀座有缺陷或粘附杂物； （6）、接管内生锈； （7）、密封垫缺陷、脱出或变形； （8）、平衡孔或节流孔堵塞； 测量电磁换向阀的线圈，其电阻在正常范围内。结合我们闸站目前的实际情况，电磁换向阀不能正常关闭，大多是因为液压油中有杂质，或液压油变稠、或电磁换向阀长期不使用致使电磁阀动作不灵，在断电后电磁阀动铁芯不能正常复位，无杆腔回油油路不能正常关闭，弧形闸门依靠自身的重量，在不受控制的情况下，依然可以自行滑落。在这一例故障中，闸门已经在全关位置，最简单的方法是甩开其它电路，单独对出故障的电磁换向阀进行多次加电试验，电磁换向阀正常动
9、作时可以听到明显的动作声音。按上述方法断开其它电路，对电磁阀单独加电两次后电磁阀恢复正常。重新对闸控启闭机加电操作，电磁阀动作正常，液压油路通断正常，启闭机面板状态指示灯指示正常，闸门启闭正常。按这种方法处理时，要注意电磁阀通电时间要短。电磁阀动作不灵时，通电时间过长容易烧坏电磁线圈，并发出明显的蜂鸣声。 既然在闸门关闭过程中会出现电磁换向阀不能关闭的情况，那么在闸门开启过程中也会出现电磁换向阀不能关闭的情况。如果出现这种故障，就要及时地按下闸门开启“停止”按钮，或者按下“急停”按钮，闸门开启继电器KA1线圈失去工作电压，其触点6、10脚断开，油泵电机供电交流接触器KM1失去工作电压，其工作接
10、点断开，油泵电机断电停止运转，闸门开启操作就会停止。如果按下闸门开启“停止”或“急停”按钮不起作用，那就是“停止”或“急停”按钮接触不良，就要打开操作柜门，及时地断开交流供电空气开关QM1、QM2，切断启闭机电气控制系统总的交流供电，闸门开启操作就会停止。所以在闸门操作过程中，操作人员一定要密切注意操作柜面板的状态指示灯，注意闸控设备的工作情况，把手指放在停止或急停按钮上，一旦发现设备出现异常情况，可以立即按下按钮，及时地停止闸门操作，缩小故障范围，最大限度地保护机电设备及工程设施。 三、结语 总之，随着水利工程调度运行自动化程度的提高，电磁阀在水利工程中的也越来越广泛，掌握电磁阀的原理与结构，出现故障时找出原因，运行维护期间采取相应的措施，就能提高工程的运行水平。 参考文献：电磁阀的工作原理作者：付敬奇图书出版社：机械工业出版社第 6 页 共 6 页
