官 文，胡 軍，李亞軍，甘輝敏

（中國(guó)長(zhǎng)江電力股份有限公司三峽水力發(fā)電廠，湖北 宜昌 443133）

0 引言

在某大型水電站中，液壓?jiǎn)㈤]機(jī)油缸是進(jìn)水口工作門的重要啟閉設(shè)備，設(shè)備安裝數(shù)量大，制造投運(yùn)時(shí)間長(zhǎng)且較為集中，在現(xiàn)有返廠檢修模式下，檢修周期長(zhǎng)，配合機(jī)組大修檢修方式安排，無法滿足油缸檢修及時(shí)性需求。根據(jù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估，部分僅需更換密封的油缸可在工區(qū)快速完成現(xiàn)場(chǎng)檢修，啟閉機(jī)油缸現(xiàn)場(chǎng)檢修試驗(yàn)裝置可在設(shè)備檢修完成回裝前進(jìn)行油缸的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試試驗(yàn)，保證回裝油缸的可靠性和穩(wěn)定性。

1 啟閉機(jī)油缸試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)與選型

油缸試驗(yàn)裝置由油缸試驗(yàn)操作臺(tái)、液壓泵站、缸旁閥組測(cè)試臺(tái)組成，油缸試驗(yàn)操作臺(tái)與液壓泵站采用中間管路連接，缸旁閥組測(cè)試臺(tái)與液壓泵站采用一體式安裝。

1.1 油缸測(cè)試原理圖設(shè)計(jì)

油缸試驗(yàn)裝置液壓原理及界面見圖1、圖2 所示。

圖1 油缸試驗(yàn)裝置液壓原理圖

圖2 液壓原理界面

1.2 被測(cè)試油缸主要參數(shù)

油缸伸出速度v≥0.5 m/min，收回速度v≥0.8 m/min。系統(tǒng)主要參數(shù)的計(jì)算與確定參照下列參數(shù)計(jì)算：①油缸缸徑710 mm，桿徑330 mm；②油缸行程16 680 mm；③油缸工作額定壓力31.5 MPa，額定流量300 L/min；④快速門缸旁閥組工作額定壓力31.5 MPa，額定流量300 L/min；⑤循環(huán)泵的流量按照每25 min 循環(huán)一次來計(jì)算。

1.3 油缸試驗(yàn)裝置主要設(shè)備選型計(jì)算

1.3.1 液壓泵選型計(jì)算

1.4 油缸試驗(yàn)裝置主要選型參數(shù)

通過選擇計(jì)算，確定油缸試驗(yàn)裝置主要設(shè)備參數(shù)如下：

主泵機(jī)組：①最大流量：2×180 L/min；②最大壓力：35 MPa；③電機(jī)功率：2×110 kW；④過濾精度：10 μm。

控制泵機(jī)組：①最大流量：27 L/min；②最大壓力：28 MPa；③電機(jī)功率：15 kW；④過濾精度：5 μm。

冷卻循環(huán)機(jī)組：①最大流量：418 L/min；②最大壓力：1.5 MPa；③電機(jī)功率：15 kW；④過濾精度：10 μm；⑤冷卻面積：20 m2；⑥冷卻水：流量750 L/min，低于30℃。

集油泵機(jī)組：①最大流量：15 L/min；②最大壓力：15 MPa；③電機(jī)功率：4 kW；④過濾精度：10 μm。

2 油缸試驗(yàn)裝置基本構(gòu)成

2.1 油缸試驗(yàn)操作臺(tái)

油缸試驗(yàn)操作臺(tái)，內(nèi)置電氣控制箱、油缸位移控制儀、觸摸屏、操作球閥、顯示儀表等部件。電氣部分與液壓部分內(nèi)部完全隔離，兩者不會(huì)產(chǎn)生相互影響。

壓力顯示面板處有4 塊壓力表，由上而下、由左至右分別顯示：YB4、YB5、YB6、YB7。

MA2、MB2 分別對(duì)應(yīng)于被試油缸正常測(cè)試時(shí)的A、B 口壓力；MA1、MB1 分別對(duì)應(yīng)于被試油缸啟動(dòng)壓力測(cè)試時(shí)的A、B 口壓力。

MA1、MB1 處壓力表及壓力傳感器量程較?。?～4 MPa），完成起動(dòng)壓力測(cè)試后必須及時(shí)關(guān)閉相對(duì)應(yīng)的截止閥。

85.1 用于控制MA1 處的壓力表及壓力傳感器，僅在啟動(dòng)壓力測(cè)試時(shí)打開；

85.2 用于控制MB1 處的壓力表及壓力傳感器，僅在啟動(dòng)壓力測(cè)試時(shí)打開；

87.1 用于測(cè)試完成后油缸A 口泄壓，泄壓完成后應(yīng)及時(shí)關(guān)閉；

85.2 用于測(cè)試完成后油缸B 口泄壓，泄壓完成后應(yīng)及時(shí)關(guān)閉。

油缸試驗(yàn)操作臺(tái)左側(cè)有兩個(gè)調(diào)節(jié)手輪83.1 和83.2。分別用于油缸啟動(dòng)壓力測(cè)試，測(cè)試時(shí)先將手輪完全關(guān)閉，然后逐級(jí)打開，直至油缸可以穩(wěn)定、連續(xù)伸出或者縮回。該項(xiàng)目測(cè)試完成后，需要將手輪完全松開。

2.2 液壓泵站

油缸試驗(yàn)裝置由油箱、2 臺(tái)主泵機(jī)組、控制泵機(jī)組、循環(huán)泵機(jī)組、集油箱泵機(jī)組、2 個(gè)主泵調(diào)壓閥、控制泵調(diào)壓閥、冷卻器、壓力顯示面板等主要部件組成。各泵出口壓力在出廠時(shí)必須預(yù)調(diào)完成，非特殊情況無需調(diào)整。如需調(diào)整壓力，可根據(jù)壓力顯示面板的壓力顯示，調(diào)節(jié)相應(yīng)調(diào)壓閥進(jìn)行調(diào)整。

2.3 缸旁閥組測(cè)試臺(tái)

缸旁閥組測(cè)試臺(tái)由負(fù)載模擬裝置、閥組測(cè)試控制箱、缸旁閥組連接軟管以及2 個(gè)負(fù)載模擬裝置油缸節(jié)流閥等主要部件組成。測(cè)試缸旁閥組時(shí)，將被試閥組放置于測(cè)試平臺(tái)上，各個(gè)油口與上方懸掛的膠管連接，此時(shí)可通過左側(cè)搖臂控制箱進(jìn)行測(cè)試。

3 油缸及缸旁閥組試驗(yàn)裝置試驗(yàn)項(xiàng)目及操作步驟

3.1 液壓油缸試驗(yàn)方法

3.1.1 油缸全行程檢查與試運(yùn)行

（1）油缸兩腔接試驗(yàn)臺(tái)閥塊A、B 口，設(shè)置比例溢流閥73、74 調(diào)整試驗(yàn)系統(tǒng)壓力和控制油壓力（壓力值根據(jù)油缸具體參數(shù)確定）；

（2）打開球閥21.1、21.2、22,完全打開節(jié)流閥83.1、83.2，關(guān)閉球閥85.1、85.2、104.1、104.2、87.1、87.2、97.2、103.1、103.2，打開球閥86.1、86.2、86.3、86.4、97.1；

（3）打開主泵1.1、1.2,控制泵2，被試油缸開始在無負(fù)載工況下運(yùn)行；

（4）切換電磁鐵Y5、Y6 通斷，使活塞桿全行程往復(fù)運(yùn)動(dòng)數(shù)次，檢查運(yùn)動(dòng)過程中油缸是否振動(dòng)或爬行并測(cè)量活塞桿全行程L；

（5）試驗(yàn)完畢，緩慢打開油路中用于釋放油缸中高壓油液的針閥87.1 或87.2 釋放缸內(nèi)的油壓。

3.1.2 油缸啟動(dòng)壓力測(cè)試

（1）油缸兩腔接試驗(yàn)臺(tái)閥塊A、B 口，設(shè)置比例溢流閥73、74 調(diào)整試驗(yàn)系統(tǒng)壓力和控制油壓力（壓力值根據(jù)油缸具體參數(shù)確定）；

（2）打開球閥21.1、21.2、22,關(guān)閉球閥104.1、104.2、87.1、87.2、97.2、103.1、103.2，打開球閥85.1、85.2、86.1、86.2、86.3、86.4、97.1，完全關(guān)閉節(jié)流閥83.1、83.2；

（3）打開主泵1.1、1.2,控制泵2，系統(tǒng)油液通過溢流閥流回油箱；

（4）油缸伸出時(shí)，緩慢打開節(jié)流閥83.1（油缸縮回時(shí)，緩慢打開節(jié)流閥83.2），微調(diào)油缸進(jìn)油口壓力P直至油缸開始運(yùn)行；

（5）壓力表78.1、78.2 可讀出油缸開啟壓力，壓力傳感器80.1、80.2 和位移控制儀分別采集油缸進(jìn)油口壓力和活塞桿行程，并繪制油缸啟動(dòng)壓力特性曲線。

（6）試驗(yàn)完畢，緩慢打開油路中用于釋放油缸中高壓油液的針閥87.1 或87.2 釋放缸內(nèi)的油壓。

3.1.3 油缸耐壓試驗(yàn)

（1）根據(jù)試驗(yàn)1 的步驟使油缸運(yùn)行至一端（耐壓試驗(yàn)中球閥85.1、85.2、103.1、103.2 必須始終關(guān)閉）；

（2）調(diào)節(jié)溢流閥71.1、71.2 設(shè)置主泵的安全壓力（出廠設(shè)置35 MPa），調(diào)節(jié)比例溢流閥73.1、74 設(shè)置試驗(yàn)系統(tǒng)壓力和控制油壓力；

（3）系統(tǒng)開始向油缸油腔加壓，保持至少2 min，觀察油缸是否正常；

（4）如耐壓試驗(yàn)所需壓力超出系統(tǒng)所能提供壓力范圍，則使用電動(dòng)泵88 加載，連接電動(dòng)泵時(shí)，油缸A、B 口的連接需完全斷開，電動(dòng)泵出口通過專用高壓過渡板直接連接至油缸的A、B 口中，調(diào)節(jié)電動(dòng)泵自帶的溢流閥設(shè)置試驗(yàn)壓力；

（5）試驗(yàn)完畢，緩慢調(diào)低電動(dòng)泵自帶的溢流閥壓力，釋放缸內(nèi)的油壓。

3.1.4 內(nèi)泄漏試驗(yàn)

在耐壓試驗(yàn)的保壓階段，打開無壓腔一側(cè)的球閥104.1 或104.2，直觀地通過量杯讀出泄漏量。

3.2 缸旁閥組試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)裝置針對(duì)快速門缸旁閥組的測(cè)試主要是測(cè)試整個(gè)閥組的功能動(dòng)作，具體測(cè)試方法如下：

（1）關(guān)閉系統(tǒng)所有節(jié)流閥及球閥。缸旁閥組的A、B 口連接負(fù)載模擬油缸兩腔，試驗(yàn)臺(tái)閥塊A、B 口，連插裝閥組的進(jìn)油口P、回油口T，缸旁閥組泄漏油口L接油箱回油管L1（以上所有油口膠管均在缸旁閥組頂部采用平衡器懸掛，按照膠管標(biāo)識(shí)進(jìn)行連接即可）；

（2）根據(jù)插裝閥組性能參數(shù)調(diào)節(jié)安全閥71.1、71.2 設(shè)定泵站安全壓力（不高于21 MPa），調(diào)節(jié)比例溢流閥73.1 設(shè)置泵站出口壓力(壓力低于21 MPa)；

（3）打開主泵1.1、1.2，控制泵2；

（4）根據(jù)缸旁閥塊電氣動(dòng)作表，觀察測(cè)試用油缸動(dòng)作是否符合要求。

4 結(jié)語

大型水電站啟閉機(jī)油缸現(xiàn)場(chǎng)檢修試驗(yàn)裝置研究，填補(bǔ)了某大型水電站油缸現(xiàn)場(chǎng)檢修后無檢測(cè)試驗(yàn)裝置的空白，實(shí)現(xiàn)了啟閉機(jī)油缸在工區(qū)現(xiàn)場(chǎng)檢修的可能，保證了現(xiàn)場(chǎng)檢修質(zhì)量與設(shè)備的可靠性。將返廠檢修的60 d檢修工期縮減至現(xiàn)場(chǎng)檢修30 d完成，在提高了檢修工效的同時(shí)大幅度降低了檢修成本。