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重锤式液控蝶阀及其控制系统类型故障分析
点击次数:1081 来源网站:www.wtfm.cc/ProList/T32 发布时间:2014-05-03

一、液控蝶阀及控制原理

以小舜江泵站为例说明。
    1.
液控蝶阀机械系统。蝶阀的机械系统主要由驱动机构、阀体、蝶板、阀轴、轴封部件和阀轴定位部件组成。驱动机构由固定在阀轴上的连接头、重锤、内外墙板和夹在两墙板中间用于驱动阀轴的液压油缸组成,驱动机构通过阀轴带动蝶板在90°范围内转动。
    2.
液控蝶阀液压控制系统。液压控制系统主要包括油泵电机、溢流阀、调速阀、手动阀、电磁阀等各种控制阀。
    3.PLC
电气控制系统。本控制系统由主回路和控制回路组成,主回路由一台7.5kW油泵电机组成,用于控制阀门的开启。控制回路主要采用三菱FXIS 编程控制器,通过操作箱、电控箱上转换开关SA可实现现场、远方及与泵联动操作。通过数字智能开度数显仪可将阀门的位置信号(DC4-20MA)送至控制 室;阀门各种主要状态及故障通过无源触点送至控制室。
    4.
阀门动作原理。以现场操作为例说明:按下现场开阀按钮SO,在PLC程序的控制下,KM通电,液阀油泵电机启动,压力油进入油缸,阀门开启。至全开 时,行程开关SQ1动作,油泵电机停止。延时3sKM通电,油泵电机启动补油,当油压上升至10MPa时,高压停止行程开关SQ4动作,KM断电,油泵 电机停止,开启结束。当系统泄漏压力下降至5MPa时,低压补油行程开关SQ3动作,KM通电,油泵电机启动补油,当系统压力至10MPa时,高压停止行 程开关SQ4动作,KM断电,油泵电机停止以保证系统压力在正常范围之内,确保重锤不下掉。同样按下现场关阀按钮SC,电磁铁YA断电,液压系统泄压,阀 门在重锤作用下关闭。至全关时,全关行程开关SQ2动作5s后,电磁铁YA通电,关阀结束。在开关阀过程中,按下现场SS阀门即可在任意位停留。

二、不同控制系统联系纽带是区分故障类型及分析故障的根本方法

    1.PLC是联系计算机控制系统(外部控制系统)与液控蝶阀(带PLC电气控制)的纽带,接受远方PC指令并把阀门各种信号送至控制室;通过远方现场切换 开关可区分是外部输入出现故障还是液控蝶阀本身故障引起的。如果远方能正常启闭而现场不能正常动作,说明现场输入开关元件出现故障。
    2.
油泵电机是电磁阀联系电气控制系统与液压系统的纽带。手并联阀与电磁阀、手摇泵与油泵电机分别有同样的启闭阀的功能。如果手动能启闭而PLC电气不 能,应确定是元件本身(电磁阀与油泵)或者PLC电气控制系统故障;如果都不能启闭,应确定是液压系统或PLC电气控制系统故障;如果手动不能启闭而 PLC电气能控制,则应确定是相关液压元件本身(即并联手动阀与手摇泵)故障,其他液压元件及液压控制回路,PLC电气控制系统等是没有问题的(以上分析 假设机械系统正常)。其中要详细单独诊断PLC电气控制系统故障、液压系统故障。
    3.
特别要注意,液压油缸是PLC电气控制系统或液压系统的总开关,如有故障,两者都不能进行启闭。开阀时间、快慢关时间及角度分别靠液压元件(依次为调速阀、快关时间调节阀、慢关时间调节阀和快慢关角度调节阀)调整,跟行程开关无关。
    4.
全开行程开关、全关行程开关反映阀门开度,通过PLC控制油泵电机,也通过PLC把状态信息传递给上位机。阀门开不到位分析:取下全开行程开关能开到 位说明全开行程开关调整位置不对(或故障),反之取下全开行程开关仍不能开到位说明机械系统有故障。阀门关不到位分析:取下全关行程开关能关到位说明全关 行程开关调整不对(或有故障),反之取下全关行程开关仍不能关到位说明机械系统有故障。以上分析假设液压系统正常。
    5.
只有在重锤作用下(液压及电气不起作用)时,不能顺利启闭(如用行车来起吊重锤)阀应确定是机械系统故障。

三、案例分析

    某泵站开泵时,液控阀在快开阶段突然停止,运行人员把转换开关SA从远方转换到现场进行关阀,无反应,再进行手动关阀后也无反应,20s后液控阀自动关 闭,整个过程油泵电机并没有跳闸,后开备用泵。事后此阀(不开泵时)进行远方、现场及手动启闭均正常,按照上面所述方法初步可确定:外部控制系统、PLC 电气控制系统及机械系统均正常,如PLC突然死机液控阀应停止20s后不会自动关阀,并且手动应能够关阀;如机械系统有问题电机跳闸后也不太可能自动恢 复,同样如全开行程开关调整不到位手动应能够关阀。综上所述并考虑到故障有暂时性及恢复性,最后认定液压油有杂质而导致液压油缸卡住。更换液压油并清洗液 压元件启闭液控阀正常。
   
笔者从不同系统之间的联系纽带这个切入点着手,系统分析和判断液控阀各种故障类型。不仅对液控阀而言,对于有多系统组成的产品也有一定参考作用。

 

 

 

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