4只AST電磁閥分為兩個(gè)通道。通道1包括20-1/AST與20-3/AST,而通道2則20-2/AST與20-4/AST。每一通道由在危急遮斷系統(tǒng)控制柜中各自的繼電器保持供電。危急遮斷系統(tǒng)的作用為,在傳感器指明汽輪機(jī)的任一變量處于遮斷水平時(shí),打開所有的AST電磁閥,以遮斷機(jī)組。系統(tǒng)設(shè)計(jì)成在任一電磁閥故障拒動時(shí),不會影響系統(tǒng)功能。這就是如前所述,設(shè)計(jì)成兩相同獨(dú)立通道的原因。每一通道有其本身的繼電器、電源和監(jiān)測所有汽機(jī)遮斷變量的能力。遮斷汽輪機(jī)需要兩個(gè)通道同時(shí)動作。如果發(fā)生一偶然性遮斷事故,至少在每一通道中有一AST電磁閥應(yīng)動作,才能遮斷汽輪機(jī)。每一通道可以分開地在汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)作試驗(yàn)而不會產(chǎn)生遮斷或?qū)嶋H需要遮斷時(shí)拒動。在試驗(yàn)時(shí),通道的電源是隔離的,所以一次只能試驗(yàn)一個(gè)通道。
圖中黃線表示高壓油,紅線表示AST油,綠線表示無壓回油。四個(gè)AST電磁閥分別是1、2、3、4。1、3一組,2、4一組。我們先以圖中AST1閥為例,介紹一下(注意,只看圖中SAT1部分)。SAT是個(gè)二級閥,電磁閥帶點(diǎn)后,圖中左側(cè)Y型的小閥關(guān)閉,高壓油進(jìn)入后形成壓力腔室,頂住圖右側(cè)閥座,封住AST油通道。反之,電磁閥失電,左側(cè)小閥打開,高壓油卸掉,右側(cè)閥座在彈簧作用下打開,AST油卸掉。但AST1中的AST油只能卸到AST2、4中,如果2、4中沒有一個(gè)動作,AST油是卸不掉的。所以,一組中至少有一個(gè)閥動作,才能卸掉。就是說,4個(gè)閥中任何一個(gè)誤動,AST油壓是卸不掉的。如果動作時(shí),任何一個(gè)拒動,都不會造成油壓無法卸掉。 第一部分:圖中的紅線就是EH油泵出來的油經(jīng)過每個(gè)油動機(jī)內(nèi)部的一個(gè)節(jié)流孔和一個(gè)逆止閥后出油動機(jī)來到AST母管的AST油(其實(shí)OPC油也是這樣來的,只不過OPC油是經(jīng)過調(diào)門油動機(jī)出來到OPC母管,而AST油是經(jīng)過主汽門油動機(jī)出來來到AST母管,而且OPC母管到AST母管是有個(gè)單向閥的,也就是說OPC這路能到AST,但是AST這路不能到OPC,所以當(dāng)OPC電磁閥動作,OPC油卸壓后是調(diào)門關(guān)閉而主汽門不動作,但是如果AST電磁閥動作,AST油卸壓后,由于OPC的壓力比AST高,所以O(shè)PC也通過單向閥流到AST管路而同時(shí)卸壓,這時(shí)調(diào)門和主汽門同時(shí)關(guān)閉)。粉色的是串聯(lián)中間點(diǎn)的壓力油,青色是無壓回油,綠色是安全油。PS1~3是AST壓力開關(guān),PS4~PS5是中間點(diǎn)壓力開關(guān),這幾個(gè)壓力開關(guān)都是監(jiān)測報(bào)警或給DCS信號的,我們暫時(shí)不管它。其中卸荷閥1和3并聯(lián)后經(jīng)過節(jié)流孔A再與并聯(lián)的卸荷閥2和4串聯(lián),串聯(lián)后再經(jīng)過節(jié)流孔B進(jìn)入無壓回油。原本我們不需要這么復(fù)雜,只是因?yàn)槲覀冞@個(gè)使用場合的高可靠性要求,要不是可靠性要求,一個(gè)卸荷閥和一個(gè)節(jié)流孔就可以實(shí)現(xiàn)。 第二部分:要解釋整個(gè)問題,首先請?jiān)试S我簡單介紹一下EH油泵的工作特點(diǎn),EH油泵是軸向柱塞式衡壓變量泵,在這里我們只要知道它叫衡壓變量泵好了,顧名思義,你調(diào)定好了壓力后它的壓力是不變的,在這個(gè)壓力下它能根據(jù)你系統(tǒng)實(shí)際需求的流量來決定它的輸出流量,但是有一個(gè)前提條件,就是這個(gè)輸出流量不能大于它的最大輸出流量,一旦大于這個(gè)流量,這個(gè)壓力也就不能維持。 第三部分:接下來請?jiān)试S我再介紹一下圖2的卸荷閥,卸荷閥分三個(gè)腔,安全油腔就是上面的這個(gè)油口1,壓力油腔就是下面的這個(gè)油口4,還有回油腔就是側(cè)面的這個(gè)油口5。當(dāng)安全油建立起來后,安全油口的壓力幾乎等于壓力油口的壓力,而且由于安全油的作用面積(閥芯上部面積)大于下面壓力油口的作用面積(閥芯下面錐部投影面積),所以壓力油口的油是不能把閥芯打開,壓力油也就不能從回油口走掉。 第四部分:如果對于油動機(jī)上的卸荷閥,油泵出來的油經(jīng)高壓母管進(jìn)入油動機(jī),一路流到伺服閥或者電磁閥,由伺服閥或電磁閥控制進(jìn)入油動機(jī)的高壓腔,而油動機(jī)的高壓腔與我們卸荷閥的壓力腔也就是圖2的4處是通的,而另外一路就是分到圖2中的3處,經(jīng)過一個(gè)節(jié)流孔2處后(這時(shí)它已變成AST或者OPC油)進(jìn)入油動機(jī)卸荷閥的安全油腔,這樣一來,油動機(jī)高壓腔的油就不能通過卸荷閥流掉。而且這時(shí)的安全油在圖2的1處另外的小孔流出經(jīng)過油動機(jī)上的逆止閥進(jìn)入AST或者OPC母管,這樣一來油動機(jī)的安全油壓力就完全由AST.OPC模塊控制了,也就是回到本問最上面的一段話,只要AST.opc模塊做相應(yīng)的動作,那么相關(guān)的油動機(jī)就實(shí)現(xiàn)關(guān)閉。 第五部分:再回到我們的AST.OPC模塊,看了圖就知道,其實(shí)AST.OPC模塊中的卸荷閥和油動機(jī)上卸荷閥唯一的區(qū)別在于AST.OPC上的卸荷閥有一個(gè)電磁閥(圖中5YV、6YV、7YV、8YV)控制安全油是建立還是流到無壓回油,也就是說油動機(jī)的安全油油AST.OPC模塊控制,而AST.OPC的安全油油電磁閥控制(不過東汽好多機(jī)組,每個(gè)油動機(jī)也配置了一個(gè)電磁閥單獨(dú)控制每個(gè)油動機(jī),其實(shí)個(gè)人覺得有點(diǎn)浪費(fèi))。 第六部分:正常情況下AST電磁閥工作在得電位置(圖電磁閥就是正常工作狀態(tài),這是一種兩位電磁閥,就是有兩種工作位置,得電時(shí)工作在左邊位置,失電時(shí)彈簧讓電磁閥工作在右位位置),此時(shí)安全油流到卸荷閥上腔,而紅色的AST油打不開第一級1或3的卸荷閥的閥芯,只能從節(jié)流孔走,壓力損失掉一半,進(jìn)入串聯(lián)結(jié)構(gòu)的中間,流到第二級卸荷閥2或4的下腔,同樣也打不開閥芯而只能從節(jié)流孔走進(jìn)入無壓回油,壓力損失到0。 當(dāng)串聯(lián)的兩級中都有一個(gè)電磁閥失電而使卸荷閥打開,比如卸荷閥“1和2”或者“1和4”或者“3和2”或者“3和4”相應(yīng)的電磁閥失電而使相應(yīng)的安全油流到無壓回油,這樣前面一級的AST油就打開卸荷閥的閥芯通過回油口繞過節(jié)流孔而進(jìn)入下一級,而下一級的卸荷閥同樣被打開,又繞過第二級節(jié)流孔而進(jìn)入無壓回油。這樣一來AST油就沒有任何阻礙將壓力全部損失掉。從而由于第四部分介紹的原因油動機(jī)的安全油失壓而關(guān)閉油動機(jī)。這個(gè)時(shí)候泵的出口壓力說不定也建立不起來,如果是第四部分中說的油動機(jī)上的伺服閥或者電磁閥工作在打開狀態(tài),這樣高壓母管的壓力油通過油動機(jī)高壓腔,然后打開卸荷閥流到回油管路(這路是有壓回油管路,但是有壓回油管路的壓力是很低的,只有0.5MPa不到),這樣這么多油動機(jī)在同時(shí)排油,泵輸出流量肯定不夠而不能穩(wěn)定壓力;即使這個(gè)閥不在打開位置,這個(gè)高壓油流過油動機(jī)里的節(jié)流孔后經(jīng)過AST或者OPC管路直接奔無壓回油,雖然每個(gè)油動機(jī)都有節(jié)流孔,但是幾個(gè)油動機(jī)的節(jié)流孔其實(shí)是并聯(lián)的,幾個(gè)節(jié)流孔并聯(lián)起來就不是節(jié)流孔了,這時(shí)所需的流量也是很大的,基本上泵也不能保證維持在14.5,但肯定比剛才說的情況要壓力高點(diǎn),估計(jì)在10MPa左右。但是這時(shí)電機(jī)電流是很高的,應(yīng)該超過40A,因?yàn)楸霉β士隙ㄉ先チ?。這個(gè)時(shí)候壓力雖沒14.5但是也不是很低,再加上泵全流量輸出,大家都知道液壓系統(tǒng)的功率是P×Q(壓力乘以流量)。 當(dāng)串聯(lián)的兩級中隨便哪一級的一個(gè)或者兩個(gè)卸荷閥“1”、“3”、“1和3”,“2”、“4”、“2和4”其相應(yīng)的電磁閥動作而使卸荷閥打開,只能有一級節(jié)流孔被繞過,還有另外一級節(jié)流孔工作,系統(tǒng)的AST油仍舊能建立起壓力,只不過需要提供稍微多的流量來維持這個(gè)壓力。 所以AST.OPC模塊中設(shè)置兩道節(jié)流孔一來是這樣的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)讓系統(tǒng)更可靠,不至于一旦哪個(gè)電磁閥突然失靈而造成以外停機(jī),也可以讓系統(tǒng)的需要流量小點(diǎn),降低功耗。
AST、OPC及ASP油壓可從危急保安裝置上的壓力表讀取。AST、OPC是EH系統(tǒng)的重要參數(shù)之一,當(dāng)其油壓低于對應(yīng)壓力開關(guān)的整定值時(shí)就要遮斷汽輪機(jī)。 AST、OPC及ASP故障原因基本上類似:受系統(tǒng)油壓不正常引起/相應(yīng)節(jié)流孔堵塞/卸荷閥閥芯和閥套卡澀引起關(guān)不嚴(yán)或內(nèi)漏增大,導(dǎo)致壓力建立不起來,掛不了閘。 當(dāng)然如果掛不了閘對于AST.OPC模塊來說還有可能是AST電磁閥是否正常帶電,可用鐵絲試一下4只AST電磁閥線圈部位是否有吸力,有吸力就是帶電了,沒吸力就是沒帶電(如果你經(jīng)驗(yàn)不是非常豐富,別用帶磁性頭的螺絲刀去試噢,那樣即使沒帶電你也會覺得有點(diǎn)吸力)是否帶電或手摸是否發(fā)熱。 可通過ASP壓力開關(guān)和ASP壓力表讀數(shù)確認(rèn)AST.OPC模塊的工作狀況,如果中間點(diǎn)ASP的壓力為13.5MPa以上,說明第一級當(dāng)中的卸荷閥1或3卡澀不嚴(yán)或其對應(yīng)的電磁閥沒得電或電磁閥本身卡澀。如果中間點(diǎn)ASP的壓力為0,則說明第二級當(dāng)中的卸荷閥2或4卡澀不嚴(yán)或其對應(yīng)的電磁閥沒得電或電磁閥本身卡澀。來張AST.OPC模塊的原理圖,各顏色代表的油路與上面的一樣,只是多了一個(gè)黃色油路,就是從各調(diào)門出來后匯集到此的的OPC油母管。仔細(xì)比較第一張圖就發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在這張圖AST就處在打閘位置,AST電磁閥不帶電,卸荷閥的安全油經(jīng)電磁閥流到無壓回油。雖然此處的OPC電磁閥工作在正常位置(OPC電磁閥正常時(shí)是失電位置,得電時(shí)才讓相應(yīng)的卸荷閥安全油流向無壓回油,從而關(guān)閉調(diào)門實(shí)現(xiàn)超速限制),但是可以看到黃線和紅線連接點(diǎn)的單向閥方向是OPC→AST的,所以此時(shí)OPC壓力比AST高,OPC也流向AST管路而卸壓。
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