透平调速控制电液转换器工作原理及故障分析.pdf

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1、第10期王林等．透平调速控制电液转换器工作原理及故障分析透平调速控制电液转换器工作原理及故障分析王林梁瑜苏凤琴钱芝忠(中国石油兰州石化公司电仪事业部，兰州730060)摘要介绍透平调速控制电液转换器(TM．25LP)的结构、工作原理以及调试和使用过程中的故障诊断和维护等。对TM-25LP在乙烯三机使用中磨损漏油问题进行了分析，提出并实施了解决办法。经过现场的运行证明，问题原因分析准确、改进方案有效。关键词电液转换器(TM-25LP)伺服力矩马达四边滑阀双向伺服活塞中图分类号TH707文献标识码B文章编号1000—3932(2012)lO一1359-03美国伍德沃德(Woodw

2、ard)公司生产的电液转换器(TM．25LP)主要用于蒸汽透平调速控制的电／液转换，对蒸汽透平转速控制的平稳与否起着重要的作用。掌握TM-25LP的工作原理及维护方式，有利于保障机组的平稳运行。电液转换器由三级部件组成，控制油压力、流量逐级放大。第一级为电／液转换伺服力矩马达，伺服马达调整喷嘴挡板间距把电信号转换成油压信号，传送到第二级滑阀的两端产生油压差并使其动作，滑阀的移动控制第三级的一个双向伺服活塞动作，使驱动蒸汽调节阀的控制油压力变化，从而调节蒸汽流量，控制透平转速。1电液转换器的结构电液转换器由铝制外壳和不锈钢内部元件组成。主要包括伺服力矩马达、对中弹簧、四边滑阀、

3、双边等面积伺服活塞以及外壳等。伺服力矩马达(图1)是TM一25LP的第一级部件，它由一个双线圈的电磁铁和一个喷嘴挡板喷嘴挡衔铁组成，接收到20～200mA控制电流信号后挡板在双线圈电磁铁的驱动下动作，两个线圈分别流过50％的控制电流。对中弹簧及四边滑阀是TM一25LP执行机构内部的第二级部件。对中弹簧用来调整四边滑阀，当挡板移动时，喷嘴两侧的油压发生变化，四边滑阀位移，调整伺服活塞两侧油压后驱动第三级伺服活塞动作。双边等面积伺服活塞(图2)是TM·25LP内部的第三级部件。伺服活塞在四边滑阀输出油压驱动下使其输出轴产生线性位移。图2双边等面积伺服活塞2TM-25LP的工作原理

4、TM-25LP中伺服力矩马达利用双喷嘴挡板机构产生不同的油压驱动第二级滑阀位移，其工作原理如图3所示。伺服力矩马达接收到电流信号后磁铁动作，使固定在转矩轴上的挡板受力而跷动，挡板与两侧喷嘴的背压随着挡板的移动而变化。稳定工况下，挡板处于两侧喷嘴的中间位置，图1伺服力矩马达结构示意图收稿日期：2012-07-09(修改稿)l360化工自动化及仪表第39卷作用在四边滑阀两侧的油压力P，．=P，：。当伺服力矩马达线圈接收到控制电流信号增加时，挡板向下移动，下部喷嘴液压油流动阻力增加(P以增大)，卜-部喷嘴的液压油压力减小(P。减小)，作用匠勿㈣圈在四边滑阀两侧的压力P。>P。，滑阀

5、向上移动。作用在伺服活塞下部的油压P，：大于伺服活塞上部的油压P。使伺服活塞上升，电液转换器输出轴位置上移。术学州帖，线心／，衔铁、转姆i轴《，JⅪi-5丛图3TM-25LP的工作原理挡板的延长部位支承于反馈弹簧和水平调整度有关。弹簧中间。伺服活塞位移时，作用于挡板上的反处理方法是将滤网拆卸下，用超声波进行清馈弹簧的力相应变化，逐渐接近伺服电机接受到洗，提高油的品质并在外部油路中加装精密滤网。的控制电流变化使衔铁对挡板的作用力矩，最终3．2磨损漏油挡板获得的由伺服马达、水平调整弹簧和反馈弹运行过程中TM．25LP出现动作不平稳的现簧产生的合力平衡时，滑阀重新对中，伺服活塞的象

6、，即输入的电流信号变化时，执行机构的动作不位移被保持。当力矩马达接收到的控制电流信号平滑，动作过程中出现跳动，导致机组调速不平减小时，电液转换器的工作过程与前述相反。滑、机组转速波动大。因此可将TM-25LP与机组3日常维护中出现的问题及处理方法连接脱开，在输入端加上一个20～200mA电流源3．1响应缓慢和毫安表，调整电液转换器的输入电流信号，观察使用过程中TM-25LP常发生响应缓慢的现电液转换器的执行端是否随着电流信号的增加而象：当输人的电流信号变化时，输出油压变化滞平滑的变化。后，造成转速波动。这是由于TM-25LP进油口的乙烯三机4台电液转换器经2006～2009年

7、滤网发生堵塞而造成的，与工作油的质量和清洁的运行后，出现了不同程度的漏油问题，2009年6第10期，王林等．透平调速控制电液转换器工作原理及故障分析月大检修时送至天津检修、调试，解体后发现活塞杆上、下相反方向磨损严重。TM一25LP最终需输出直行程位移驱动杠杆运动，由于杠杆顶端绕支点做弧线运动，导致伺服活塞输出轴的运动受一个侧向力作用(图4)，与轴套摩擦造成轴和套的磨损及密封损坏，导致漏油。轴套图4TM．25LP活塞侧偏示意图电液转换器TM一25I。P图5扩大连接点孔示意图4结束语电液转换器在使用过程中