1、水电站液压启闭机系统检修规程液压系统组成及参数主要元件型号及参数：1 变量泵： HD-A10VS045DR31RPPA12N00额定压力： 300排 量： 45/2 主电动机： 1LG0 206-4AA-71 功 率： 30KW转 速： 1470/min3 液压系统内各发讯触点： DC24V4 工作介质： 抗磨液压油 YB-N46精度等级不低于 NAS1638 9 级 (ISO4406 18/15)5 油箱容积： 2500L6 液压系统压力： 19Mpa11.1.1 高椅 21500kN 弧形门液压启闭机主要技术参数序号 名 称 参 数 备 注1 启门力(kN) 215002 闭门力(kN)
2、闸门自重3 工作行程(m) 6.24 最大行程(m) 6.45 有杆腔计算压力(Mpa) 19Ma6 启门速度 m/min 0.5 手动可调7 闭门速度 m/min 0.5 手动可调8 泵站数量（台） 3两台一控二（其中一台需与舌瓣门控制共用） ，一台控三9 现地电气控制柜数量（台） 3与弧门现地监控柜合一10 双缸同步运行误差 1511.1.2 高椅弧形舌瓣门 21500/2250kN 液压启闭机主要技术参数序号 名 称 参 数 备 注1 启门力（主/副）(kN) 21500/2250 kN2 工作行程（主/副）(m) 6.2/2.43 最大行程（主/副）(m) 6.4/2.6m4 有杆腔计
3、算压力(Mpa) 195 启门速度（主/副）m/min 0.5/ m/min 手动可调6 闭门速度（主/副）m/min 0.5/ m/min 手动可调7 泵站数量（台） 1一控二,与一台弧门液压启闭机泵站共用8 现地电气控制柜数量（台） 1与一台弧门液压启闭机泵站共用，与弧门现地监控柜合一9双缸同步运行误差（主/副）15/10 mm11.1.3、 高椅电站弧门现地及集中监控系统主要技术参数序号 名 称 参 数 备 注一、弧门操作员工作站1 两套工控机32 位的 HP 系列、DELL 系列或与之等同的工控机，双机冗余，互为热备用，每套配置如下：主频：2.0GHz，内存：512MB，硬盘：80GB
4、；彩色显示器：LCD22 英寸宽屏显示器 （纯平）分辨率12801024，CD-ROM： 40；以太网接口：1 个，串行接口：2 个，并行接口： 1 个，操作系统支持：WINDOWS二、通信工作站2 一套工控机32 位的 HP 系列、DELL 系列或与之等同的工控机，其配置如下：主频：1.6GHz，内存：256MB，硬盘：20GB，彩色显示器： 21（纯平） 分辨率12801024；CD-ROM： 40；以太网接口：1 个；串行接口：2 个；并行接口： 1 个；通讯卡：1 套（8 串口） ；操作系统支持：WINDOWS三、网络设备3 以太网光纤交换 机一套 32 口 10Mbps/100Mbp
5、s4 四芯多模光纤四、现地控制单元三套5 动力设备包括电源开关、配电开关以及由接触器、热继电器、快熔、电流互感器及软起动器等组成的油泵电机主回路设备。 软起动器采用西门子、AB、ABB、施耐德公司的优质产品，并在容量上至少放大一档。6 控制设备以可编程控制器为核心，并设置数字式电压、电流测量仪表（带 420mA 输出） 、开关电源装置、闸门启、闭按钮、紧急停止按钮和优先权（远方/现地）切换开关、控制方式（手动/自动）切换开关以及油泵组启、停按钮、中间继电器和各种信号显示灯等，选用ABB、施耐德产品7 开关电源装置输入为交流 220V，输出为直流 24V，供给 PLC 电源模块及输入、输出等回路
6、。容量不低于 500W。8 可编程序控制器（PLC）可编程序控制器（PLC）应由电源模块、CPU 模块、I/O 模块、操作面板（液晶显示） 、绝对编码器接口模块、以太网模块以及附件组成。CPU 字长 16 位或以上，其工作频率应不低于 25MHz。输入、输出回路的配置应满足控制的要求，并至少预留 30%的余量11.2、 长寨液压启闭机主要技术参数11.2.1、长寨 21500kN 弧形门液压启闭机主要技术参数序号 名 称 参 数 备 注1 启门力(kN) 215002 闭门力(kN) 闸门自重3 工作行程(m) 6.454 最大行程(m) 6.555 有杆腔计算压力(Mpa) 19Ma6 启门
7、速度 m/min 0.5 手动可调7 闭门速度 m/min 0.5 手动可调8泵站数量（台） 3 三台一控二（其中一台需与舌瓣门控制共用）9现地电气控制柜数量（台） 3 与弧门现地监控柜合一10 双缸同步运行误差 1511.2.2、 长寨弧形舌瓣门 21500/2250kN 液压启闭机主要技术参数序号 名 称 参 数 备 注1 启门力（主/副）(kN) 21500/2250 kN2 工作行程（主/副）(m) 6.45/2.43 最大行程（主/副）(m) 6.55/2.6m4 有杆腔计算压力(Mpa) 195 启门速度（主/副）m/min 0.5/ m/min 手动可调6 闭门速度（主/副）m/
8、min 0.5/ m/min 手动可调7 泵站数量（台） 1一控二,与一台弧门液压启闭机泵站共用8 现地电气控制柜数量（台） 1与一台弧门液压启闭机泵站共用，与弧门现地监控柜合一9双缸同步运行误差（主/副）15/10 mm11.2.3 长寨电站弧门现地及集中监控系统主要技术参数序号 名 称 参 数 备 注一、弧门操作员工作站1 两套工控机32 位的 HP 系列、DELL 系列或与之等同的工控机，双机冗余，互为热备用，每套配置如下：主频：2.0GHz，内存：512MB，硬盘：80GB；彩色显示器：LCD22 英寸宽屏显示器 （纯平）分辨率12801024，CD-ROM： 40；以太网接口：1 个
9、，串行接口：2 个，并行接口： 1 个，操作系统支持：WINDOWS二、通信工作站2 一套工控机32 位的 HP 系列、DELL 系列或与之等同的工控机，其配置如下：主频：1.6GHz，内存：256MB，硬盘：20GB，彩色显示器： 21（纯平） 分辨率12801024；CD-ROM： 40；以太网接口：1 个；串行接口：2 个；并行接口： 1 个；通讯卡：1 套（8 串口） ；操作系统支持：WINDOWS三、网络设备3 以太网光纤交换 机一套 32 口 10Mbps/100Mbps4 四芯多模光纤四、现地控制单元三套5 动力设备包括电源开关、配电开关以及由接触器、热继电器、快熔、电流互感器及
10、软起动器等组成的油泵电机主回路设备。 软起动器采用西门子、AB、ABB、施耐德公司的优质产品，并在容量上至少放大一档。6 控制设备以可编程控制器为核心，并设置数字式电压、电流测量仪表（带 420mA 输出） 、开关电源装置、闸门启、闭按钮、紧急停止按钮和优先权（远方/现地）切换开关、控制方式（手动/自动）切换开关以及油泵组启、停按钮、中间继电器和各种信号显示灯等，选用ABB、施耐德产品7 开关电源装置输入为交流 220V，输出为直流 24V，供给 PLC 电源模块及输入、输出等回路。容量不低于 500W。8 可编程序控制器（PLC）可编程序控制器（PLC）应由电源模块、CPU 模块、I/O 模
11、块、操作面板（液晶显示） 、绝对编码器接口模块、以太网模块以及附件组成。CPU 字长 16 位或以上，其工作频率应不低于 25MHz。输入、输出回路的配置应满足控制的要求，并至少预留 30%的余量12、布置与结构12.1、启闭机为双吊点，即一台启闭机用二套油缸操作启闭一扇弧形工作闸门。油缸倾斜安装，油缸头部和尾部采用全密封防水自润滑球面滑动轴承，并分别与闸门和尾部悬臂式铰支座连接，可以使油缸双向摆动，以消除启闭机和闸门的制造和安装误差对油缸运行的不利影响。12.2、启闭机采用“二机一站”和 “三机一站”控制传动方式；“二机一站”配套布置上采用一套液压泵站总成（即一套液压泵站总成由共用泵组、共用
12、油箱、两套功能独立的双缸比例阀同步回路和两套独立的简单阀件组成的双缸同步回路组成）分别依次驱动二套组双油缸总成（分别依次驱动相邻两扇弧形工作闸门） ，双油缸同步运行。 “三机一站” 配套布置上采用一套液压泵站总成（即一套液压泵站总成由共用泵组、共用油箱、三套功能独立的双缸比例阀同步回路和三套独立的简单阀件组成的双缸同步回路组成）分别依次驱动三套组双油缸总成（分别依次驱动相邻两扇弧形工作闸门） ，双油缸同步运行。12.3、液压泵站分为集中控制功能块和油缸旁阀块。其中，缸旁阀块用于闸门全开位或局部开启时安全液压锁锭功能，并具有闸门启闭过程中保护启闭机避免因管路破裂而造成事故的功能，同时可水下工作；
13、集中控制功能块由两组阀块组成：每一组阀块由两套功能独立的双缸同步回路组成（一套双缸同步回路主要由比例阀组成，另一套由简单阀件组成的双缸同步回路） ，每套功能独立的双缸同步回路可分别、单独操作。检修程序：1 当设备需要检修时，首先必须根据原理图关闭或打开相应的球阀，使系统卸压。2 球阀关闭或打开后，方可撤换损坏的液压元件。3 工作完成后应按原理图将球阀恢复到原来的位置。液压故障处理办法液压系统的故障出现都是由于液压元件的失效造成的，原因是多方面的，要求维护、维修人员根据液压原理图进行分析处理，根据由易至难的方法来处理出现的现象，直至找到原因。对于一些原因复杂的现象，应用多种思路综合分析，要参照原
14、理图考虑何种原理才出现的故障现象。下表列举了一些本液压系统中可能出现的简单的液压故障及处理办法：故障现象 原因分析 处理办法油泵不出油1 电机转向错误2 油箱内液面过低3 油泵卡死或损坏4 变量泵的流量为零修改电机接线往油箱内加入适量的液压油液修理或更换油泵调节变量泵的变量机构油泵电机在运转中噪音大、振动大1 油液的粘度过大2 泵内有空气或吸油管漏气3 油泵、电机同心度不够4 油泵内部损伤对油液加热或更换油液排尽泵内空气或更换泵吸油管的密封圈，旋紧螺母、螺钉找出原因并处理好修理或更换油泵油泵的输 1 泵有故障或磨损 修理或更换油泵出压力、流量不够2 油泵的参数没调节好3 溢流阀工作不良或损坏4
15、 各零、部件渗漏太大进行油泵参数调节修复或更换溢流阀修复或更换各零、部件系统压力不稳定1 油泵有故障2 溢流阀工作不稳定修理或更换油泵修复或更换溢流阀油液温升过高1 油泵泄漏量过大，发热2 主油泵卸荷时间过短3 环境温度过高修理或更换油泵适当延长主油泵卸荷时间改善环境条件油缸运行不正常1 油缸或管路中有气体，油缸爬行2 油缸串缸3 油缸内部零件损伤或磨损过度排尽气体更换密封圈修复或更换油缸系统有外部渗漏1 密封件过期或损坏2 密封接触处松动3 元件安装螺钉松紧度不均更换密封件进行紧固处理调整元件安装螺钉松紧度换向阀不换向1 电磁铁未通电2 电磁铁损坏3 阀中有污垢，阀芯卡死4 阀损坏接通控制电
16、源更换电磁铁或电磁、液换向阀清洗阀体、阀芯更换换向阀液压传动的维护、故障诊断和测试技术液压传动的维护1 液压传动系统的使用和维护的要求(1)使用维护要求液压设备维护必须做到：熟练操作、合理调整、精心保养和计划检修。要求：1）合理调节液压系统的工作压力和工作速度。将调节螺钉紧固牢靠，防止松动。2）要定期进行取样化验，若发现油质不符合使用要求，要进行净化处理或更换新油液。3）控制液压系统油液工作温度一般控制在 3555C 范围内。4）为保证电磁阀工作正常，应保持电压稳定，其波动值不应超过额定电压的 5一 15。5）定期检查各种液压元件状态，保持完好； (2)操作保养规程液压设备的操作保养，除应满足
17、对一般机械设备的保养要求外，还有它的特殊要求。其主要内容如下：操作者要经常监视液压系统工作状况，特别是工作压力和执行机构的运行速度，确保液压系统工作稳定可靠。液压系统起动前，应检查电磁阀和所有运动机构是否处于原始状态，油箱油位是否正常，若有异常，不准起动。，油箱内油温未达到 25，加热处理；油温高于 60C，检查温度控制状况，进行处理，使油温降到允许的范围。液压设备停机 4 小时以上，在开始工作前应先起动液压泵电机 510 分钟，使泵进行空运转，然后才能带压力正常工作。操作者不准损坏电气系统的互锁装置；不准用手推动电控阀；不准损坏或随便移动各操纵挡块的位置；不得随便改变工作压力。液压传动故障诊
18、断1、液压系统故障及分析(1)液压系统故障特征A试制液压设备调试阶段的故障试制的液压设备在调试阶段故障率最高。设计、制造、安装等质量问题交织在一起。经常出现的故障是：外泄漏严重，主要发生在接头和有关元件的端盖处。 执行元件运动速度不稳定。液压阀阀芯卡死、运动不灵活和运动不到位。导致执行元件动作失灵。 压力控制阀的阻尼孔堵塞，造成压力不稳定。阀类元件漏装弹簧、密封件等机件，造成控制失灵。液压系统设计不完善，液压元件选用不当，造成系统发热、噪声、振动、执行机构运动精度差等故障现象。B液压系统运行初期的故障液压系统经过调试阶段后，便进入正常生产运行阶段，此阶段故障特征是：管接头因振动而松脱。密封件质
19、量差，或由于装配不当而破损，造成泄漏。管道或液压元件流道内的型砂、毛刺、切屑等污染物在油流的冲击下脱落，堵塞阻尼孔和滤油器，造成压力和速度不稳定。由于负荷大或外界散热条件差，油液温度过高，引起内外泄漏，导致压力和速度的变化。C液压系统运行中期的故障故障率最低，液压系统运行的最佳阶段。此阶段控制油液污染是极其重要的。D液压系统运行后期的故障液压系统运行到后期，液压元件超差磨损。泄漏明显增加，效率下降。制订合理的维修，改造计划，使液压系统尽可能最大限度地发挥其潜在作用。E突发性故障故障发生的区域及产生原因较为明显，如发生碰撞，元件内弹簧突然折断，管道破裂，异物堵塞流道，密封损坏，控制信号失真，动作
20、错乱，内外泄漏失控等故障现象。液压设备安装不当、维护不及时。由于操作错误而发生破坏性故障。2、液压传动系统故障的监测（1） 人工监测依据维修工人经验，诊断方法“手摸，耳听，眼看”不及时、速度慢、预警差； 要求责任性很高。（2）自动监测A、 液压测控仪器、电器故障报警压力报警、油位报警、温度报警B、PLC 监测报警系统PLC 的输入输出系统能够直观地反应现信号的变化状态，对系统进行监视；集中控制、设定参数、及时反应、可靠性高。C、计算机状态监测系统监测系统各参数，评价系统工作状态，预测可能的系统故障。第一层是对引起系统失效的根源性参数所描绘的根源性工况进行监测；第二个层次是对系统性能的监测，也就
21、是系统运行状态的监测。1）信号采集系统故障诊断的主要信息源采用压力传感器、流量传感器、温度传感器、位移传感器、铁谱分析仪等传感器采集特征量。压力信号、流量信号、温度信号、污染信号；2）信号分析和信号的识别信号分析：获取反映被测对象的状态和特征信息。传感 器电信 号A / D 转换 采样 滤波去除均值标准 化处理谱分 析信号处理与分析流程图3）故障的识别和分析采用专家系统实现在线诊断和先兆诊断；专家系统的基本结构大致包括以下五个部分：1.知识库。它是专家知识、经验与书本知识、常识的存储器。2.数据库。它用于存储领域的初始数据和推理过程中得到的各种中间信息。3.推理机。它是一组程序。由它控制协调整
22、个系统，并根据当前输入的数据，利用知识库中的知识，按一定的推理策略去解决当前问题。4.解释部分。它是一组程序，负责对推理给出必要的解释，为用户了解推理，象系统学习和维护系统提供方便，使用户易于理解与接受。5.知识获取部分。它为修改、扩充知识库的知识提供手段。爬行故障的浅层知识树状图系统（缸 、管道 、泵）内有无空气检查 排气口，采取措 施排除空气缸处压 力是否 过低转到压力 故障排 除程序块转到深 层知识 库提示完成专家 系统成功解决爬 行现象是否油液有污染转到油液 污染解 决程序块无有是是否故障 是否排 除否故障 是否排 除否否是故障 是否排 除是否液压油的污染与控制技术1、液压油清净度重要
23、性液压两个难题：一是泄漏、二是污染。据统计资料表明：液压元件失效 7085归因于油液污染。2、液压油污染的原因来自元件、油缸、管道、泵及油箱制造安装过程中的残余颗粒污染物。这要通过建立完善的元件制造加工规程和安装、冲洗验收规程加以控制。来自初次注油或补油时的颗粒污染物，这要通过制定油液贮藏管理规范和在加油、出油过程中采取适当的过滤。经油箱通气孔侵入，加装通气孔滤清器。使用过程中由于元件密封不严而侵入。改善密封性能。检修时带人。加强维护、检修人员的培训，并在检修后进行冲洗，直至达到设定的清洁度等级。油液的污染；油液化学性质的变化；元件的磨损3、颗粒污染引起的失效模式主要有两种：突然失效及渐发失效
24、。1）突然失效突然失效，是指设备或元件在非预料的情况下，突然损坏或动作失灵。主要是由于尺寸较大的颗粒进入运动间隙或流体通道，妨碍表面间的相对运动而引起的。2）渐发失效渐发失效主要是磨损引起的。当小尺寸的颗粒进入运动副间隙或流体通道时，首先引起材料表面的磨损，使运动间隙增大或密封面破坏，引起元件的内部泄露，其效率或精度降低。 5、液压油污染的测定和分析 对系统进行监测的方式直接在线监测：将检测仪表连接于取自主流管路的一个小支流然后返回油箱；优点是能及时地、连续地获得油液中颗粒污染物的数据，因而对系统磨损情况及变化趋势都能及时反应。离线监测与分析：先从系统中采样，然后在实验室里进行分析。响应时间则
25、比较慢，特别是本企业无能力进行检验而须送到企业外的专门检验部门，耽误时间更长，不利于及时了解系统污染情况，以便采取措施。从而加剧元件磨损。2）常用的检测方式有自动颗粒计数器、网式堵塞仪。1）自动颗粒计数器 自动颗粒计数器(APC)APC 根据遮光原理工作，其中来自白炽灯泡或激光二极管的光被引导通过传感器中的一个透明的窗口，到达一个探测器，污染的油液流过该传感器。光束中单个颗粒的存在使探测器所接收的光量减少。被遮挡的光量与该颗粒的尺寸成正比。APC 能提供一种快速的、准确的颗粒尺寸分析的手段，但是它们要求流体是半透明的和均质的。 2）网式堵塞仪 通过使污染的油液渡过带有均匀微孔的圆盘或滤网而工作
26、。尺寸大于微孔尺寸的颗粒将被从油液中去除，透过滤网的堵塞，对恒流量型导致压差加大，或者对恒压型来说导致流量减小。恒流量型已知体积油液的通过产生的压差与堵塞程度成正比，从而与污染等级成正比。两者都能以在线模式和离线模式工作。仪器其优点：不大受油液状态影响，并且能分析混合液、乳化液、深色油液和含空气的油液。 PCMl00 的颇尔清洁度监测仪：一种便携式在线仪器，它利用滤网堵塞原理并可以快速评定液压传动、润滑和金属加工油液的油液清洁度等级。污染的控制1 确保元件、附件无污染；2 选择合格的液压油，任何油品须经检验合格后，方可使用；系统使用前应循环清洗；3 管道安装步骤：配管、酸洗、中和、水洗、干燥、
27、短路循环过滤；4 选用合理的密封措施；各种防尘措施，主要油箱；5 正确的使用和操作规范；安装、检修、灌油、换件；6 使用过滤装置，各种过滤器。液压的密封管理1、密封在液压油中的作用；1) 防止液压油的泄漏，保持良好的润滑状态，避免液压油浪费和对环境的污染：2) 防止设备运行中各种工作介质的混串，确保液压油的质量：3) 阻止环境中的灰尘、水分等有害物质进入液压油内造成摩擦副剧烈的磨粒磨损、腐蚀磨损，以及对液压油的污染。密封件种类1） 根据密封件的接触形式可分为：接触式和非接触密封；2） 根据是否有相对运动可分为：静态密封和运动密封；3） 根据运动状态可分为：往复运动和旋转密封等。4） 根据密封件的形状又可分为：V、U、L、O、D、X、T 等型密封。选择密封件密封件选用根据密封处的运动形式、工作压力、相对运动速度、以及密封介质等因素确定。密封失效分析1)密封材料对工作环境的适应性 t2)合理的密封压紧力：3)密封件的清洁程度；4)密封材料与润滑介质的适应性；5)合理的密封形式；6)密封件的磨损程度等；7)合理的密封结构设计。
