油压装置使用说明书

1HYZ及YZ型油压装置使用说明书版本状态：受控状态：编制：审核：批准：武汉国测三联水电控制设备有限公司2目录1.概述…………………………………………（1）2.工作原理……………………………………（4）3.结构组成及主要元件功能…………………（4）4.安装与调试…………………………………（8）5.运行与操作…………………………………（10）6.油压装置试验………………………………（11）7.巡检与维护…………………………………（12）8.故障与处理…………………………………（12）3１、概述1.1型号说明油压装置是为水轮发电机调速系统、进水阀操作系统、机组自动控制系统供给压力油的装置，设有必要的控制和保护装置，满足机组自动控制的要求。国内油压装置分为两大系列：即组合式HYZ型和分离式YZ型油压装置，两大系列油压装置的规格均已标准化（JB/T7072-93）见下表。各型号规格的油压装置，其额定油压又分为：2.5MPa、4.0MPa、6.3MPa三个等级。组合式(HYZ)分离式(YZ)HYZ-0.3YZ-1.0HYZ-0.6YZ-1.6HYZ-1.0YZ-2.5HYZ-1.6YZ-4.0HYZ-2.5YZ-6.0HYZ-4.0YZ-8.0HYZ-6.0YZ-10YZ-12.5YZ-16(或YZ-16/2)YZ-20(或YZ-20/2)YZ-25(或YZ-25/2)YZ-32/2YZ-40/2油压装置的产品型号由三部分组成,三部分之间用“—”隔开1、第一部分为类型：HYZ表示组合式油压装置，YZ表示分离式油压装置。2、第二部分为阿拉伯数字，分子表示压力罐总容积（m3），分母表示压力罐的数目，如果每台油压装置只有一个压力罐，则不加表示。3、第三部分的阿拉伯数字，表示油压装置的额定油压，无数字表示额定油压为2.5MPa。油压装置的工作介质为压缩空气和符合GB2357-1981中46号的汽轮机油或粘度相近的同类型油。油压装置的使用条件：一般要求海拔高度不超过2500米，周围空气温度在5℃t40℃；最湿月的空气相对湿度90%。1.2引用标准GB/T9652.1-1997水轮机调速器与油压装置技术条件GB/T9652.2-1997水轮机调速器与油压装置试验验收规程GB150-1989钢制压力容器GB9064-1988螺杆泵试验方法GB10886-1989三螺杆泵形势与基本参数GB11120-1989L-TSA汽轮机油4２、工作原理油压装置和其用油设备构成了一个封闭的循环油路。回油箱内的清洁油经过油泵的吸油管被油泵吸入并增压输送至组合阀内的止回阀腔，随着输油量的增加，压力逐渐升高，直至超过止回阀活塞上腔的压力，使止回阀打开。压力油通过止回阀及压力罐底部的截止阀进入到压力罐内。油泵是由电机通过联轴节带动的。为了保证油压装置的可靠性，每台油压装置上有两套相同的电机泵组，当机组在运行工况时，一套油泵作间断运行，另一台做为备用。主用油泵可根据压力罐内油压的变化启动或停止，它们也可以轮换作为主、备用。每台油泵的出油口都设有组合阀。组合阀是集止回、卸载、安全、卸荷等功能于一体，对油泵、电机和压力罐起保护作用和稳定压力罐的油压作用的装置。止回阀保证了当油泵停止工作后，不使压力罐里的压力油，通过油泵途径被卸掉。卸载阀可使油泵出口至止回阀间油路在油泵停止工作后迅速卸掉压力，使油泵重新启动时，电机是空载启动，并可以延时，使电机有一个良好的启动环境，不但可以节约电能，也对电机起了一个保护作用。安全阀的设置是对压力罐起保护作用的。压力罐在正常情况下，上部（压力罐总容积的1/2~2/3）充满了压缩空气，下部为介质油。压缩空气的补充、卸放通过自动补气装置自动进行，也可以通过装在压力罐上的空气逆止阀来进行手动操作。为了反应压力罐中油位的高低，根据业主的要求而装设了不同类型的油位计，使用较多的是磁翻板液位计，可以从表板上直接观察到压力罐内的液位高低，又可以对液位超越上下限时进行报警。如果配置了传感器，并可在油位的整定范围内发出4~20mA或0~10V模拟量的连续信号，供计算机监控进行采样。在压力罐体上开有不同通经的孔口，并配有相应的阀门。它们的功用分别是：进油口阀门二只，一般为角式截止阀，用在油泵至压力罐的通路上；放油阀一只，一般也是角式截止阀，是为压力罐放油所设置，通常在油压装置油泵试验，组合阀各参数值整定及压力罐手动补气时使用；主压力油供油截止阀一只。压力油通过主压力油供油阀门引出，通过液压系统的各类控制元件及管路，作用到执行元件上，使执行元件做功，进行能量交换后的介质油回到回油箱的污油区，经过滤网过滤后进入净油区，再经油泵吸入，加压送往压力罐，如此往复循环。油压装置一般都设有空气安全阀，其位置在压力罐的顶部，是在补气状态失控时，对压力罐起保护作用的装置，其整定值比油泵安全阀要稍高2~4%。回油箱是油压装置贮油的容器，也是整个设备的基础，压力罐、油泵组、阀组等油压装置的主要部件都布置在回油箱的上盖板上。为了使设备布局更加紧凑，目前有的还将调速器的机械液压随动系统也布置在回油箱的上盖板上。３、结构组成及主要元件功能3.1压力油罐装配压力油罐是钢制结构体，由圆柱形筒体及椭圆形的封头焊接而成，材料一般是16MnR。压力罐的设计、制造、试验、验收均按我国现行《压力容器安全技术监察规程》和GB150-89《钢制压力容器》的要求进行。压力罐设有进油口、放油口、主供油口、辅助供油口、人孔（或检查孔）以及连接压力表、压力开关、液位计、空气安全阀及进气放气阀的孔口，除进气放5气阀的孔口外，压力罐其它各孔口在罐内部的管口都在低油位以下的位置，以防止罐内油位处于低油位时，空气进入调速系统。压力罐下部焊有大法兰座，以便安装在回油箱或基坑上，罐底部设有进人孔（或检查孔）以及盖板，以便检修清洗。压力罐上部焊有二个吊耳，以便提吊压力罐使用。3.2回油箱装配回油箱是由钢板焊接而成的立方体，箱内由钢板和滤油网分隔为脏油区和净油区。污油区汇集回油及漏油，经滤网流向净油区，供油泵抽取。回油箱底部略向一端倾斜，在最低处设有放油阀，以便于在清理回油箱时，可通过此阀放掉箱内的油。回油箱箱顶开设人孔并加设人孔盖，人孔的正下方为安装双滤油网的滑道，打开人孔板即可方便取出或更换滤网。为监控回油箱内部的油位高低，回油箱设有嵌入式油位指示器或磁翻柱液位计，在油位处于上、下限时，发出报警信号。在配设了油位传感器后，也可连续发出4~20mA或0~10V模拟量的信号，供计算机监控系统采集数据。往往由于空气的潮湿和水系统的渗漏，在油系统中混入一部分水份，这部分水份被带入液压系统的各类元件中，将造成金属零件的锈蚀，恶化了元件的技术性能。介质油中被混入水后，易造成油质乳化变质。为检测油的含水率，往往在回油箱中装有油混水信号装置。3.3油泵组油泵是油压装置的心脏，介质油通过油泵加压，才能被输送到液压系统的各个部位。油泵是通过联轴器与电机拖动的。目前，油压装置采用的油泵均为容积式的三螺杆泵或直齿内啮合齿轮泵。3.3.1三螺杆泵螺杆泵是利用互相咬合的三根螺杆来排送液体的转子泵，壳体、衬套和上下端盖组成泵体。衬套是三个互相平行且互相连通的圆柱孔，中间圆柱孔内装有一根特殊断面的主动螺杆，两边各装一根与其啮合的从动螺杆，螺杆间及螺杆与衬套间互相配合，保持均匀而微小的间隙，使油泵分为吸油腔与压油腔。泵组固定在回油箱上，吸油腔通过吸油管与回油箱净油区连通，压油腔经单向阀或组合阀与压力罐相连。当电机驱动主动螺杆时，油在螺杆间及螺杆与衬套间形成的油腔里，沿轴线移动，由吸油腔被压至压油腔内。由于螺杆泵工作的连续性及啮合部分的良好密封，使螺杆泵的运行平稳，且具有较高的效率。3.3.2直齿内啮合齿轮泵NB系列直齿内啮合齿轮泵是一种设计新颖，具有国际先进水平的液压动力元件。它具有结构简单、噪音低、寿命长、污染敏感性小、不抱泵等优点。目前已被水电设备行业广泛的使用。该齿轮泵主要由泵体、齿轮、齿圈、轴、压盖等零件组成。齿轮齿廓为直线，齿圈齿廓为直线共轭线。齿轮带动齿圈旋转，吸油腔体积由小到大产生真空吸油，排油腔体积有大变小，挤压油液，使介质油液贮能排出。由于工作时几乎没有困油区，从而大大降低了油泵的噪音和压力脉动。3.4组合阀3.4.1概述组合阀是采用双油路液压时序控制，具有通油能力大、压力损失小、集成化程度高、噪音低、寿命长、响应速度快、密封性能好等优点，目前已广泛应用于6水电站油压设备，成为油压装置中重要部件。现有DN25、32、40、50、63、80六种通径，1.0、2.5、4.0、6.3MPa四个压力等级，适合油泵输油量在1.4~22L/S各种油压装置的使用需要。组合阀设三个油口，分别和螺杆泵、压力油罐和回油箱相连。按进、出油口方位分为：侧进、底进和侧出、上出及底出等方式，主要是根据用户要求来选择，以便于安装和美观及减少压力损失为准。该组合阀具备以下四种阀的功能（见下图）：单向逆止阀、安全阀、低压启动阀、旁通阀（卸荷阀）。其中旁通阀（卸荷阀）的先导阀有机械和电磁两种先导控制方式供选择，也可以同时选用采用并联工作方式。3.4.2低压启动阀由于大功率的螺杆泵电动机惯量大，所以从启动到稳定状态需要一定的时间，如果在螺杆泵未达到额定转速以前带上负载，则对泵和电机都不利。本阀组中低压启动先导阀YV3可以使螺杆泵在启动时处于卸荷状态，直到电动机转速达到额定转速后，螺杆泵才输出额定的工作压力与流量。油泵启动时，由于P1的作用，单向阀CV2处于关闭状态，低压启动先导阀YV3在弹簧力的作用下处于开启状态，主阀CV1的控制腔没有油压，只有弹簧力的作用，因此处于开启状态，油经过CV1的主阀口回到回油箱内。随着P口压力上升，低压启动先导阀克服弹簧力而关闭，压力油通过YV2进入主阀CV1的控制腔，使CV1关闭，P口压力达到额定压力后，克服单向阀的背压，向压力罐供油3.4.3安全先导阀YV1安全先导阀YV1是为保证压力罐内油压不超过允许值设置的，防止螺杆泵与压力罐过载，以保护其安全。当压力罐上压力开关或中间继电器等发生故障，致使油压达到允许的上限值时，螺杆泵仍在运转，油压继续升高，当压力作用于先导控制阀YV1的推力大于7弹簧力时，则YV1动作，使CV1控制腔的油排掉，在P口压力作用下将CV1推开，使油泵工作在自循环状态下，压力罐及螺杆泵都能保证在规定的压力下工作。3.4.4电控卸荷阀YV2电控卸荷阀YV2是为螺杆泵作连续运行而设置的。螺杆泵采用连续工作时，压力罐内的压力随输入输出流量而变化，当输入流量大于输出流量时，压力随着升高，在压力升至最高工作压力时，电控卸荷阀YV2带电，将CV1的控制油排掉，CV1主阀被推开卸荷，使螺杆泵工作在自循环状态。随着系统的消耗，压力罐内油压逐渐降低，当到达最低工作油压时，YV2断电，CV1控制腔随着建压而关闭，螺杆泵恢复向压力罐供油。3.4.5单向逆止阀在压力油通往系统前设有一个单向逆止阀。由于压力罐压力及弹簧力的作用下，逆止阀处于关闭状态。油泵启动后，随着压力的升高能克服逆止阀背压时，则逆止阀打开向压力罐充油。3.5要采用的自动化元件3.5.1压力罐油位计压力罐油位计根据用户要求，可配置不带发讯装置的和带发讯装置的油位计。不带发讯装置的油位计在油压装置传统设计上是采用有机玻璃制成，只是用于目测油压装置的油位高低。随着水电站自动化水平的不断提高，为满足水电站的自动控制和计算机监控的需要，现在的压力罐油位计多采用浮子式磁翻板液位计。它不但能直观地反映压力罐内油位的高低，还可以根据用户的配置要求，发出反映液位变化的电流4~20mA或电压0~10V连续模拟量信号及各设定液位的开关量报警信号，并可在线对报警值进行调整。3.5.2自动补气装置自动补气装置一般由两个电磁阀、一个安全阀、一个排气阀、四个手动阀及管件组成，具有自动或手动向压力罐内充入压缩空气或排出压缩空气的功能，以维持压力罐内的的油气比。补气使用的压缩空气气源应经过过滤及除湿处理。自动补气装置的自动工作状态是通过自动控制回路来实现的。补气装置一般是间断补气。对配置了自动补气装