變量柱塞泵突發(fā)性失壓故障的分析與處理

梅劍勇

摘 要：該文通過變量柱塞泵一次突發(fā)性失壓故障的處理，分析了故障產(chǎn)生的原因，提出了解決問題的方法和途徑，并對電廠液控系統(tǒng)的維護提出幾點建議。

關(guān)鍵詞：柱塞泵 故障 分析 排除

中圖分類號：TH2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）09（a）-0068-02

平頂山平東熱電有限公司兩臺210 MW供熱機組于2006年投入商業(yè)化運行，該供熱機組的頂軸油系統(tǒng)為AH37-FR01KK-2080變量柱塞泵，在實際工作過程中，主要通過潤滑油進行壓力升高，之后再經(jīng)過分流器、節(jié)流器作用，形成油膜，避免部件之間產(chǎn)生較大摩擦，以保證連續(xù)盤車時轉(zhuǎn)子能穩(wěn)定轉(zhuǎn)動。液壓系統(tǒng)故障的產(chǎn)生具有一定的隱蔽性，并且誘發(fā)因素具有多樣性特征。在進行故障檢測過程中，由于受到時間以及經(jīng)濟等因素限制，故障檢測人員必須采取較為經(jīng)濟實用的技術(shù)手段，快速對液壓系統(tǒng)故障進行檢測。

1 變量柱塞泵工作原理

變量柱塞泵結(jié)構(gòu)采用的主要是日本油研變量柱塞泵結(jié)構(gòu)，該泵在實際應(yīng)用過程中，主要靠轉(zhuǎn)動軸進行動力傳輸，從而實現(xiàn)泵體以及斜盤的工作。在實際工作過程中，當電機提供動力供給，傳動軸進行旋轉(zhuǎn)時，缸體隨之進行旋轉(zhuǎn)，柱塞在缸體內(nèi)進行往復(fù)運動，配油盤進行吸油和壓油的工作，從而完成變量柱塞泵的工作。

2 失壓故障過程及原因分析

2.1 事故現(xiàn)象

2007年8月12日，工作人員在進行日常的檢查工作時，發(fā)現(xiàn)了7A頂軸油泵電流為8.5 A，并且泵出口表壓數(shù)值為零。

2.2 故障分析

（1）對設(shè)備運行情況進行了解。

在進行檢查過程中，對故障分析是檢修工作的前提。詢問工作人員設(shè)備運行的實際情況，并根據(jù)設(shè)備運行情況，對可能出現(xiàn)的故障點進行判斷。在實際工作過程中，對相關(guān)記錄進行有效查詢。

（2）對頂軸油泵運行情況進行檢查。

在檢查過程中，主要查看泵注油以及入口壓力是否正常。檢查過程中，發(fā)現(xiàn)7A頂軸油泵數(shù)值出現(xiàn)較大的偏差，為8.5 A。其中，油泵的電流并沒有出現(xiàn)上升現(xiàn)象，并且溫度偏低。故障檢查工作完成后，對液壓系統(tǒng)故障通常采用邏輯診斷法，從故障發(fā)生的現(xiàn)象進行判斷，按照相應(yīng)順序進行故障排查工作。采取邏輯診斷法，可以有效地節(jié)省故障排除時間，及時的對故障進行排查和檢修，具有較好的經(jīng)濟效益。

2.3 柱塞泵失效形式及部位分析

（1）柱塞泵失效形式分。

柱塞泵在使用過程中容易受到機器自身磨損原因影響，導(dǎo)致設(shè)備自身存在問題，并且在使用過程中，失去效用，引發(fā)故障問題。

（2）日本油研系列斜盤式柱塞泵的結(jié)構(gòu)特性。

該型號的柱塞泵在實際應(yīng)用過程中，有3對摩擦副進行潤滑和蜜蜂，可以更好地降低磨損導(dǎo)致的設(shè)備故障幾率。柱塞泵在工作過程中，采取有效的防摩擦措施，可以增加設(shè)備的使用壽命。該型號設(shè)備的3對主要摩擦副，是影響設(shè)備壽命和性能的關(guān)鍵部分，在實際工作過程中，必須注重對這一問題的把握，進行有效檢修，以提升設(shè)備使用壽命和降低設(shè)備發(fā)生故障的幾率。

（3）柱塞泵3對主要摩擦副的潤滑及磨損泄漏原因分析。

①配流盤與柱塞缸體配流面。

在設(shè)備運行過程中，由于泵體的進出油會通過高速旋轉(zhuǎn)的柱塞缸體柱塞孔，并且在液體壓力下形成防摩擦的油膜，可以有效地避免摩擦。但是由于配油盤和柱塞缸體在運動過程中存在較大的摩擦力，以及壓力油在注入過程中，也會對柱塞缸體產(chǎn)生軸向推力，將會造成配流盤的摩擦，容易導(dǎo)致該部件出現(xiàn)較大的磨損現(xiàn)象，進而造成設(shè)備的摩擦損壞。

在配油盤進行相對運動過程中，由于運動速率較大，設(shè)備之間將會產(chǎn)生較大的摩擦力，摩擦力會對設(shè)備表面產(chǎn)恒較大的磨損。在實際工作過程中，配油盤的表面會進行相應(yīng)處理，降低其摩擦力。同時，配油盤距離高低壓窗口較勁，這一設(shè)備若是出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，將會導(dǎo)致泄漏現(xiàn)象產(chǎn)生，對于這一部件的設(shè)計，必須力求降低摩擦力，避免設(shè)備損壞。例如在實際工作過程中，一臺柱塞泵的表面出現(xiàn)了一道1 mm寬的摩擦位置，僅有0.5 mm的磨痕，這樣的磨痕在其他設(shè)備中應(yīng)用，不會有什么大礙。但是在柱塞泵中，卻導(dǎo)致柱塞泵的壓力大幅下降，并且無法進行輸油操作。由此可見，一旦柱塞泵的配油盤出現(xiàn)磨痕，將會導(dǎo)致柱塞泵喪失工作性能。為了對故障進行有效檢查，關(guān)閉泵出口和卸壓手動門，并對手盤泵進行轉(zhuǎn)軸操作，若是出現(xiàn)不泵油的現(xiàn)象，說明該設(shè)備存在較為嚴重的泄露現(xiàn)象。對此，在進行故障檢查過程中，可關(guān)閉泵出口，觀察現(xiàn)象。若是泵內(nèi)存在小量泄露，手盤泵能夠盤動1～2周。若是泄露較大，動靜配油盤會產(chǎn)生摩擦過熱的現(xiàn)象。

②柱塞頭與斜盤滑靴、斜盤與斜盤托架支持軸承。

該部件是一個較為特殊的部位，在柱塞泵中處于較為敏感的部位，在進行故障檢修過程中，需要對其進行有效檢查。當高壓油進入托架支持軸承內(nèi)后，會與斜盤間形成油膜，能夠?qū)δΣ吝M行有效的抑制和減緩。但逆向運動過程中，由于缺乏潤滑作用，斜盤與軸承之間將會產(chǎn)生摩擦，進而造成設(shè)備摩擦受損。3對摩擦副之中，最為復(fù)雜的則是柱塞頭和斜盤滑靴，該設(shè)備在實際運行過程中，會進行公轉(zhuǎn)，將壓力油引入盤形腔，使設(shè)備之間形成一層可以減小摩擦的油膜，避免金屬設(shè)備之間的直接接觸。但當設(shè)備進行逆向運轉(zhuǎn)過程中，柱塞頭和斜盤滑靴之間會產(chǎn)生固體摩擦，對設(shè)備損壞較大，容易導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障（表1）。

3 零件的修復(fù)與效果檢查

3.1 零件的修復(fù)

在進行設(shè)備故障處理過程中，根據(jù)故障檢查的實際情況，采取有效措施進行零件的修復(fù)工作。對柱塞泵進行解體檢查，發(fā)現(xiàn)配流盤、斜盤與斜盤托架軸承出現(xiàn)明顯的磨損和拉毛。此次故障是由于磨損拉毛從而導(dǎo)致缸體與配流盤、斜盤和斜盤托架支持軸承配合不好，密封性能下降，并且設(shè)備的泄露情況與設(shè)計泵壓存在較大的差距，對此，可以采用手工研磨的方法進行問題的解決。在實際操作過程中，可利用細油石進行推平操作，也可以在二級以上精度的平板上進行研磨操作，表面粗糙度應(yīng)達到Ra0.032μm，缸體與配流盤運動端面接觸均勻。

3.2 效果檢查

設(shè)備維修過后，需要對檢修效果進行復(fù)查，確保檢修效果無誤。泵回裝后進行試轉(zhuǎn)，確保機組能夠正常運行。同時，也要對設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中的相關(guān)參數(shù)進行有效檢查。當設(shè)備相關(guān)參數(shù)符合相關(guān)標準后，才能夠確保檢修工作圓滿完成（表1）。

4 結(jié)語

液壓元件在現(xiàn)代火力發(fā)電廠中應(yīng)用廣泛，其工作狀況與電力生產(chǎn)的安全密切相關(guān)，液壓系統(tǒng)在進行故障診斷過程中，要注重相關(guān)技術(shù)的有效應(yīng)用，并能夠盡可能最快地檢查故障出處，采取有效措施予以解決，更好地實現(xiàn)檢修工作的經(jīng)濟性和快捷性。在實際工作過程中，要注重把握以下3點：一是利用科學(xué)的診斷方法；二是理論與實踐進行結(jié)合，更好地發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障問題；三是能夠?qū)z查工作進行經(jīng)驗總結(jié)，并能夠?qū)夹g(shù)進行有效提升。總之，液壓系統(tǒng)故障檢查過程中，必須要注重現(xiàn)象和本質(zhì)一起看。電廠DEH和頂軸油系統(tǒng)大都配置日本油研等品牌的高壓柱塞泵，屬于進口產(chǎn)品，在實際應(yīng)用過程中，并沒有相關(guān)資料。因此，必須要加強相關(guān)的檢修工作，確保設(shè)備性能穩(wěn)定，能夠在實際工作中，發(fā)揮應(yīng)有作用。同時，在檢修過程中，必須要注重對設(shè)備性能以及可能存在故障的地方進行排查，采取有效技術(shù)手段，降低檢修成本，更好地實現(xiàn)經(jīng)濟效益目標。

參考文獻

[1] 宮志范.液壓傳動技術(shù)[M].機械工業(yè)出版社，1987.

[2] 劉釗，等.電廠液壓設(shè)備維修技術(shù)[M].中國電力出版社，2007.