黃 嘉，路 建，任 剛，李國(guó)賓，龍福海

（河北張河灣蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司，河北 石家莊 050300）

1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其缺陷概述

1.1 SAMSON公司簡(jiǎn)介

SAMSON公司是德國(guó)控制閥及自動(dòng)控制設(shè)備的專業(yè)制造商。其控制閥廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、熱力等領(lǐng)域。該品牌是高品質(zhì)的代名詞，同時(shí)也擁有高昂的價(jià)格及較長(zhǎng)的采購(gòu)周期。

1.2 張河灣公司SAMSON3274型電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)介紹

張河灣公司主變壓器為重慶ABB公司產(chǎn)品，采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷冷卻方式，冷卻器采用德國(guó)GEA公司產(chǎn)品，其水回路控制閥門采用SAMSON 3274型電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)操控，全廠共有16個(gè)3274型電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)。以下簡(jiǎn)稱“執(zhí)行機(jī)構(gòu)”。

1.3 缺陷情況概述

張河灣公司在日常維護(hù)中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過10年左右的運(yùn)行之后，該型號(hào)執(zhí)行機(jī)構(gòu)已經(jīng)顯現(xiàn)了疲勞狀態(tài)，年故障率大大增加，最大時(shí)可達(dá)25%，造成主變冷卻系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，甚至有降出力或者非計(jì)劃停運(yùn)的風(fēng)險(xiǎn)。

2 缺陷分析與處理

2.1 故障現(xiàn)象

執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障時(shí)易出現(xiàn)以下現(xiàn)象：

（1）執(zhí)行機(jī)構(gòu)無法縮回（指上行，提起閥門）;

（2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)無法伸出（指下行，關(guān)閉閥門）;

（3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作（縮回或者伸出）閥門到位后電機(jī)無法自動(dòng)停止運(yùn)行，造成持續(xù)發(fā)熱。

2.2 分析與處理

（1）原理分析

如圖1所示，3274-14型執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用緊湊型電液原理執(zhí)行。內(nèi)部有微型電機(jī)及油泵以及控制電磁閥組。通過電磁閥切換油路給液壓缸5.1打壓或者泄壓。該液壓操作機(jī)構(gòu)操作到位后會(huì)觸動(dòng)兩個(gè)位置傳感器4.3與4.4，用以在“伸出（執(zhí)行機(jī)構(gòu)關(guān)閉）”和“縮回（執(zhí)行機(jī)構(gòu)打開）”到位后控制切斷電動(dòng)機(jī)的電源操作回路以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

圖1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)介紹

（2）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備拆解分析

1）打開端蓋找到位置接點(diǎn)：可以看到2個(gè)用內(nèi)六角螺絲緊固在蓋上的調(diào)整桿a和e。對(duì)照說明書，判斷e是縮回行程位置接點(diǎn)，a是伸出行程位置接點(diǎn)。見圖2。

圖2 打開端蓋后的照片

2）進(jìn)一步拆解

如圖3示，進(jìn)一步拆掉4個(gè)內(nèi)六角螺絲后，我們清晰看到了其位置接點(diǎn)的微動(dòng)開關(guān)。采用瑞士SAIA品牌的微動(dòng)開關(guān)，其質(zhì)量非常好，經(jīng)過多次試驗(yàn)測(cè)量后判斷一般不會(huì)在微動(dòng)開關(guān)本體出現(xiàn)故障。

圖3 拆開4顆內(nèi)六角螺絲后的照片

3）故障原因的進(jìn)一步分析

排除了微動(dòng)開關(guān)本身故障的原因后，繼續(xù)對(duì)照?qǐng)D紙進(jìn)行深度拆解。將整個(gè)液壓缸體拆開并對(duì)照?qǐng)D紙進(jìn)行了分析，得出了故障原因結(jié)論，如圖4所示。

圖4中，可以看到矩形方框內(nèi)的彈簧起到整個(gè)缸體移動(dòng)時(shí)的緩沖作用，兩個(gè)橢圓圈標(biāo)示的部分是整個(gè)液壓機(jī)構(gòu)可以上下移動(dòng)的間隙。在機(jī)構(gòu)額定行程操作到位后，由于操作機(jī)構(gòu)繼續(xù)打壓，缸體內(nèi)增多的液壓壓力會(huì)使機(jī)構(gòu)整體上行（執(zhí)行機(jī)構(gòu)桿伸出時(shí)）或下行（執(zhí)行機(jī)構(gòu)桿伸出時(shí)），最終觸動(dòng)位置接點(diǎn)后導(dǎo)致切斷電機(jī)供電回路停止執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行。如果供電回路沒有正常切斷，則會(huì)造成電機(jī)或電磁閥運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng)，損壞電機(jī)或者電磁閥。圖5為拆開后的液壓缸照片。

圖4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)原理圖

圖5 拆開的液壓缸照片

我們?cè)趯?duì)電磁閥進(jìn)行測(cè)量之后發(fā)現(xiàn)：無故障的阻值是5.4 Ω左右，壞的電磁閥則顯示阻值無窮大或接近0 Ω。

（3）故障處理

1）方法一：位置開關(guān)調(diào)整

先測(cè)試電磁閥組有無故障，確認(rèn)無故障后，松開上部壓蓋調(diào)整螺絲（調(diào)整桿a和e的固定螺絲），用內(nèi)六角扳手調(diào)整其上部調(diào)整桿位置，使其在全關(guān)位置與全開位置都能夠自動(dòng)切斷電源回路。調(diào)整方法如圖6所示。

圖6 位置開關(guān)調(diào)整

完成上述操作后，再經(jīng)過5次執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)啟停后可將設(shè)備投入運(yùn)行，在運(yùn)行過程中加強(qiáng)對(duì)維修過的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的監(jiān)視。

2）方法二：調(diào)整中心螺絲

先測(cè)試電磁閥組有無故障，確認(rèn)無故障后，取掉中心螺絲鎖定片，用扳手調(diào)整位置，使其在全關(guān)位置與全開位置都能夠自動(dòng)切斷電源回路。

3）方法三：更換電磁閥

先測(cè)試電磁閥組有無故障，確認(rèn)電磁閥故障后，更換電磁閥備件（舊設(shè)備上拆下的可用）即可。

3 結(jié)論

（1）在執(zhí)行機(jī)構(gòu)經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的開、關(guān)運(yùn)行之后，其各個(gè)機(jī)械部件都會(huì)有小的變化，這種肉眼看不出來的變化可能會(huì)影響到機(jī)構(gòu)的運(yùn)行。由于該執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，本身內(nèi)部空間很小，因此，在初期安裝時(shí)很難將其位置傳感器調(diào)整的很到位或者考慮到能夠承受的微小形變，加之液壓油中的雜質(zhì)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)磨損的碎屑都可能影響到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程，從而最終導(dǎo)致執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)控制回路失靈，這些都是可能導(dǎo)致上述故障的原因。

（2）針對(duì)此類執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在運(yùn)行超過5年后，巡檢項(xiàng)目中應(yīng)當(dāng)加入對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)運(yùn)行情況檢查，即用手觸摸執(zhí)行機(jī)構(gòu)，看其操作到位后是否有發(fā)熱現(xiàn)象出現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)發(fā)熱之后，可以立即通知ONCALL運(yùn)維人員進(jìn)行處理，通過調(diào)整位置接點(diǎn)進(jìn)行故障處理。

（3）要注意的是，由于該免維護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)于油品質(zhì)要求較高，在打開上部蓋子時(shí)一定要注意將灰塵清掃干凈，避免因雜質(zhì)混入油內(nèi)造成其他異常出現(xiàn)，保證維修質(zhì)量，延長(zhǎng)其運(yùn)行壽命。