電動蝶閥：電動蝶閥開關(guān)蝶閥的常風(fēng)問題及處理措施

電動蝶閥：根據(jù)水電站運行維護(hù)的需要，在水輪機(jī)引水系統(tǒng)中，通常在水輪機(jī)引水管道上或蝸殼前安裝相應(yīng)的閘門或閥門，水輪機(jī)蝸殼前安裝的閥門稱為進(jìn)水閥，蝶閥是常用的進(jìn)水閥。蝶閥主要由液壓環(huán)形伺服電機(jī)、旁通閥、圓柱形閥體、繞其軸線旋轉(zhuǎn)的閥門等部件組成。在液壓環(huán)形繼電器的作用下，當(dāng)?shù)y關(guān)閉時，閥門的圓周與閥體接觸，關(guān)閉水流通道；打開時，閥門與水流方向平行，水在閥門兩側(cè)流動。與其他類型的進(jìn)水閥相比，蝶閥具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、成本低、操作方便等優(yōu)點，但其缺點是閥門影響流型，水力損失大。在蝶閥的部件中，液環(huán)繼電器是操作閥的主要部件，其工作性能將直接影響水輪發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運行。

一、電動蝶閥開關(guān)動作原理

蝶閥的開啟和關(guān)閉完全取決于液壓環(huán)形繼電器的旋轉(zhuǎn)。蝶閥液壓環(huán)繼電器的工作動力主要來自油壓系統(tǒng)，油壓操作系統(tǒng)由兩個油泵、油閥、液壓閥、四通滑閥和油路組成。液壓環(huán)形繼電器由蝶閥主軸、環(huán)形缸體、活塞、作用臂、半鍵、空腔隔板和進(jìn)、出油孔組成。蝶閥與主軸為一體，主軸通過半鍵與動作臂連接。在壓力油的作用下，液壓環(huán)形繼電器的活塞以蝶閥主軸為轉(zhuǎn)動中心沿環(huán)形缸體運動，然后由與活塞相連的動作臂推動蝶閥主軸轉(zhuǎn)動，帶動閥門轉(zhuǎn)動，從而達(dá)到開啟和關(guān)閉蝶閥的目的。

之所以挑選液環(huán)繼電器在蝶閥啟閉過程當(dāng)中工作，是因為它具有突出的優(yōu)點:可以戰(zhàn)勝直缸繼電器啟動區(qū)和限制區(qū)的作用力臂縮短、作用力在定軸旋轉(zhuǎn)傳動中分散的缺點。然而，在制造和安裝過程當(dāng)中，環(huán)形繼電器的缸體與蝶閥主軸之間的相對位置，即環(huán)形缸體的中心與蝶閥主軸之間的同心度，以及缸體的中心平面與蝶閥主軸軸線之間的垂直度很難保證。

二、電動蝶閥切換過程當(dāng)中存在的問題及處理措施

由于活塞與液壓環(huán)形接力器的作用臂之間是剛性連接，所以活塞與缸體之間有密封，密封的主要作用是避免油室內(nèi)的壓力油泄漏。工作時，液壓環(huán)形伺服電機(jī)的活塞在壓力油的作用下在氣缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而帶動主軸旋轉(zhuǎn)，達(dá)到打開和關(guān)閉閥門的目的。紅豐電廠1號和2號機(jī)組的蝶閥于1989年12月投產(chǎn)。在使用過程當(dāng)中，液環(huán)繼電器蝶閥在運行中經(jīng)常出現(xiàn)一些問題，使閥門始終無法正常開啟和關(guān)閉，一旦開啟或關(guān)閉，從幾分鐘到十幾分鐘不等，有時根本無法開啟或關(guān)閉，嚴(yán)重威脅著機(jī)組的安全穩(wěn)定運行。經(jīng)檢驗發(fā)現(xiàn)，主要原因是活塞與環(huán)形氣缸偏心磨損嚴(yán)重，與偏心磨損點直徑對應(yīng)的間隙較大。這不僅對活塞運動造成很大阻力，而且間隙處也會泄漏大量油壓，造成主軸和閥門受力不足，造成蝶閥啟閉受阻。主要原因是環(huán)形氣缸與蝶閥主軸的相對位置偏差過大，造成活塞損壞嚴(yán)重。

在改造蝶閥液壓環(huán)接力器的過程當(dāng)中，將作用臂與活塞的連接形式由硬連接改為彈性連接，使活塞沿環(huán)缸運動時自動產(chǎn)生徑向位移，既能驅(qū)動作用臂而不受其剛度限制，又能在制造和安裝時自動調(diào)整不對中，從而提高了液壓環(huán)接力器的工作性能，取得了令人滿意的效果。

由于加工的限制，活塞上的止推盤主要是加工的。推力盤從原來的過渡配合到動配合與作用臂的軸和孔配合，保證推力盤的徑向位移大于等于2mm，作用臂軸端的6個M16螺孔仍用于增加推力盤與作用臂的連接。螺栓2的準(zhǔn)20°位置與孔φ 30的配合間隙應(yīng)小于2.5毫米，軸向間隙為0.05 ~ 0.1毫米，以保證活塞徑向運動時不被堵塞，軸向位移可控制。密封蓋板1和密封橡膠墊3由螺釘和止推盤壓縮形成密封裝置。

三、電動蝶閥結(jié)論

蝶閥液壓環(huán)式繼電器活塞加工完畢后，只需15s空載狀態(tài)下蝶閥一次啟閉需要秒，靜水狀態(tài)下電動蝶閥一次啟閉需要18 ~ 25s，大大縮短了啟閉時間，蝶閥啟閉過程平穩(wěn)自由，液壓環(huán)接頭無漏油現(xiàn)象。自動化系統(tǒng)形成后，當(dāng)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)失控時，蝶閥可以快速可靠地關(guān)閉，為機(jī)組的安全穩(wěn)定運行創(chuàng)造了有利條件。

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