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工程装机容量为2*660MW，配套设计4座条型煤场，二台DQ1000/2000·35型斗轮堆取料机，由长春发电设备公司生产，取料出力1000t/h，堆料出力2000t/h，作业高度轨上14m、轨下2m，整机含配重约重400T。主要机构由斗轮机构、仰俯机构、回转机构、上部金属机构、走行机构、悬臂胶带机、尾车、喷水除尘装置、电缆卷筒供电系统。设计工作级别，重型工作制。由江苏电力建设第三工程公司安装。俯仰液压系统主油路（见图1）设计工作压力15Mpa，最大工作压力为18Mpa，1号斗轮机于2011年4月底投入运行。
自2011年4 月投运以来，液压系统故障较多，主要表现在：俯仰油缸内部活塞密封損坏，活塞轴向固定卡环损坏，不动作；俯仰油缸在水平上方时，自动上升；俯仰液压一侧动作一侧不动作；三位四通电磁换向阀卡死；电磁溢流阀不动作、不溢流；平衡阀无法调、内部窜油故障；柱塞泵运行噪音大、压力不足；其他液压阀件及液压油易污染等故障，以下进行逐一分析。
2 俯仰液压缸运行故障现象及对策
斗轮机液压俯仰油缸为TK250/180/1750型双作用油缸，直径250mm，行程1750mm，工作压力15Mpa。悬臂水平向上时活塞受拉力，水平向下时活塞受压力。
2.1 常见的故障及原因分析
2.1.1 液压缸漏油
漏油是1号斗轮机俯仰油缸常见的故障，其形成的原因主要是密封件磨损、破裂或使用后压缩产生永久性变形；缸筒与缸盖结合部位产生外渗漏；由于运行振动导致进出管口联接松动产生渗漏。以上三种泄漏主要是外渗漏，外渗漏易检查，通过日常巡查能直观地检查，一出现渗漏就能查出。而液压缸的内泄漏，不易发现，也不能初始就被发现，对斗轮机的危害也大，严重时油缸不能动作，斗轮机无法运行。检测是否内泄漏主要是对两只油缸上下腔压力进行检测，如果2 只油缸压差偏大证明就有内渗漏，内渗漏严重油缸需解体大修。
2.1.2 液压缸工作时出力不足或速度下降
油缸工作时经常出现出力不足现象导致悬臂不动作，或比正常运行时速度有所减缓，原因主要有：1）活塞密封组件与缸筒配合间隙过大。2）密封件在运行中出现翻边，局部失效，导致油缸内渗漏。3）活塞的密封组件配合间隙过小，密封件过紧导致运动阻力增大，损坏密封件。4）长时间运行空载，液压油温升太高（一般应小于60℃），导致油粘度下降，增大了密封组件的渗漏。
2.1.3 液压缸本身的原因
1）1号斗轮机俯仰液压缸设计不合理，活塞环的下端固定采用2 只半圆形卡键与卡簧的组合固定方式，2 只半圆形卡键在卡槽中有间隙过大，出现受力不均匀现象，在高压作用下出现对卡簧的压力不均匀，导致卡簧断裂。
2）俯仰液压缸加工的工艺质量较差，装配后活塞杆与缸体的同时心度不达标。活塞杆与活塞的配合尺寸偏差大，导致加工精度偏低，整体装配时，密封件四周压缩量不均匀，在高压作用下形成油液渗漏。
3）液压缸表面镀层损坏。工作环境存在大量粉尘、煤灰等固体小颗粒，地处海边，空气中盐分重。液压缸作为主要支撑的执行元件，由于工作时活塞杆外露，直接与环境相接触，表面产生锈蚀。
2.2常见的故障的解决方法
2.2.1 液压缸漏油的解决方法
一是检查漏油的原因，检查油管接头的密封垫是否老化，重新更换密封垫。二是检查管路是振动，找出振动源，一般液压系统钢性油管固定在有塑料或尼龙对夹的专用卡件中，单独支座固定；转向处用高压胶管或不锈钢软管联接。 三是检查液压缸本身的固定螺栓是否松动，或受力是否均匀。缸体与端盖联接螺栓松动时，不能只简单地紧固某一只螺栓，而是要在液压缸不受力的状况下，按顺序多次拧紧螺栓。
2.2.2 液压缸工作时出力不足或速度下降的解决方法
一是检查活塞导向环是否将缸内壁磨出划痕，如出现划痕，要重新精镗缸的内壁，并更换活塞密封组件。二是更换意外损坏的密封圈。三是测量活塞各部件尺寸，确保密封组件与缸内壁的间隙既能满足保证压力也能达到动作均匀。四是调整液压控制回路，根据运行实践，将起动运行建立压力时间由1分钟，调整为10秒，停机循环时间由2分钟，调整为5秒，这样大大减少了油的高压空载压缩量，控制了油温的升高。
2.2.3 液压缸本身原因的解决方法
一是改进液压缸活塞轴向固定，由卡键改为锁帽加定位销双保险防松固定。二是将液压缸返至生产厂家进行校正，装配后放在V形平台上校正，使同轴度误差在0.04mm以内。三是重新磨掉活塞表面的镀层，重新镀硬铬层，厚度不小于0.5mm。在活塞杆伸出端加装防水防尘耐腐蚀的防护油毡套。
2.2.4油缸“爬行”原因的解决方法
油缸“爬行”现场主要是系统进入空气，在斗轮机运行中，定期对缸内进行排气，排气装置调整前，调整系统工作压力，先将缸内工作压力降到（0.5～1）Mpa左右，在喷出白浊色的泡末状油液后，空气排尽。
3 溢流阀运行故障现象及对策
系统中DBW10B1-50/20-6EG24NZ5L型先导式直流溢流阀的作用至关重要，通过阀口的溢流，实现系统卸荷，使液压系统压力维持恒定，调整系统压力的作用。
3.1 溢流阀故障现象及原因分析
3.1.1溢流阀调压失灵
油液中侵入空气或杂质，引起阀芯卡阻或导致阻尼孔被堵塞，先导阀锥阀关闭，不能产生压力降则进出油口不能接通，系统不能溢流。
3.1.2压力波动大
阀件弹簧变形、太软或断裂，阀芯变形、阀芯配合或锥阀磨损等。
3.1.3阀体泄漏
密封老化或损坏。
3.1.4电磁铁无吸力
线圈损坏或插件接触不良。
3.2 溢流阀常见故障的对策
溢流阀调压失灵是溢流阀常见故障中发生率最高的。先进行解体查找原因，更换新的溢流阀，让设备运行正常，再分析溢流阀本身有什么缺陷。二是油液不达标，需要更换油液。三是更换阀件的密封圈。四是更换线圈或快速插接头。
4 换向阀运行故障及对策
系统中4WE10J-31/CG24NZ5L型直流电磁换向阀，换向时间为0. 1s～0.2s，及在斗轮机液压系统中，主要是利用电磁铁推动阀芯来变换液流方向，控制液流通断和改变流向，从而完成斗轮机规定的俯仰上升、下降动作。
4.1换向阀不换向
不换向的原因主要有两个原因，一是检查电气方面，看是否为线圈故障导致换向失去驱动力；另一方面检查换向阀芯的阻力、复位弹簧力等是否正常。判断是“电气”还是“机械”的原因，一般可先通过手动方法试验，如果手压滑阀芯，系统动作正常，则可初步判断为“电气”的原因。则要更换电磁铁。
4.2液压油中漏入空气或浸入杂质
引起滑阀芯卡阻，表面产生划痕，堵塞油路。此时要更换阀体。
4.3电磁铁故障
电磁铁过热；电磁铁动作噪声大；防水防潮性差，导致电磁换向阀线圈绝缘破坏，线圈烧毁等等。导致电磁换向阀不能自动。只要更换电磁铁，阀才能恢复正常工作。
5 轴向柱塞泵的故障与处理
1号斗轮机使用的液压泵为A10VS045DR/31R-PPA12N00型轴向柱塞泵，是一种出力、压力都可调整的斜盘式容积泵。
一是泵加工工艺不达标，轴向柱塞泵为容积式液壓泵，因此就要求加工精度达到一定要求，表面粗糙度、配合间隙、形位公差和接触刚度等符合技术要求，泵经过一段时间的使用后有些加工质量问题容易暴露，主要表现是技术精度要求遭到破坏，实践中发生内泄漏、负载大时流量不够，这样的故障不易排除。一般都是将泵先换下，再将泵返厂进行拆检。
二是液压油使用不当或变质。油液是维持液压系统正常运行的介质，油质的好坏，直接决定系统运行稳定性。油液粘度过高，会增加吸油阻力，导致空穴现象，使压力和流量不足，高温季节油泵温度升高，密封件易老化；油液粘度过低会增加泄漏，降低容积效率，并容易吸入空气，造成冲击或“爬行”。主要是按季节更换液压油，定期化验油的质量，防止油箱进水、进灰，定期进行滤油。
三是泵的安装工艺不合格。泵轴与驱动电机轴的联接同轴度超差，联接支座无缓冲，导致不规则噪声和振动。泵和电动机装在油箱上，应采用橡胶减振圈，联轴器同轴度偏差径向≤0.03mm以内，轴向≤0. 03mm，轴向间隙3mm，运行振动值≤2.8mm/s。
6 节流阀的故障与处理
斗轮机液压系统使用Z2FS10-30/S型双向节流阀，主要是通过调整节流口，改变流量的大小来达到调节改变俯仰速度的目的。
一是运动速度不稳定，对于此种情况，消除箱体运行振动，保持系统流量不变。二是节流阀内漏，节流阀解体后检查配合间隙，更换超差零件或密封圈。三是定期对系统进行排空气，消除油气两相混流，导致油液断续。
7 平衡阀的故障与处理
1号斗轮机平衡阀型号为1250014，主要是调整2只油缸的运行速度一致性，以及自锁作用。
平衡阀主要会出现开度不当，会造成俯仰速度不稳定、不均匀，或快或慢，甚至悬臂发生抖动。其次是阀体内部渗漏，造成油进入缸的量下降，造成2只缸伸缩不一致。以上处理，一是重新调整平衡阀口的开度，二是更换新的阀体或密封件。
8 结束语
1号斗轮机液压系统运行8年，导致斗轮机液压系统运行不稳定的主要故障有：系统浸入空气、漏入煤尘、运行的振动、泵阀运动的冲击、密封件的老化、安装工艺不达标、原件的自身质量等因素。要减少斗轮机液压系统日常故障，必须从源头着手，减少液压系统污染，夏季要防止液压油超温，防止空气进入液压系统造成振动和冲击，选用好的密封元件，避免产生内渗漏现象。
于2014年技改了液压缸，2016年技改了封闭式液压泵站，防止粉尘、水汽进入液压系统。冷风机由箱体内移出箱外，箱体上方增设了隔热板，改善液压系统工作环境，消除了液压系统的故障。
参考文献：
[1] 刘延俊 液压回路与系统北京化学工业出版社出版 2009.
[2] 黄志坚 现代密封技术应用—使用、维修方法与案例北京机械工业出版社出版 2008.
[3] 射阳港发电有限责任公司企业标准Q308/-108.006-2015 《燃料检修规程》 2015.
（作者单位：江苏射阳港发电有限责任公司）
作者简介：成黎明（1983.09-），男，工程师，主要从事电厂设备管理工作。
E-mail：380697530@qq.com |
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发表于 2022-2-27 18:44:00