（贵州西能电力建设有限公司 贵州贵阳 550081）
摘要：火电厂300MW汽轮机DEH系统中有6个高压调节阀，蒸汽阀门的开启由抗燃油压力来驱动，而关闭是靠操纵座上的弹簧力。执行机构的油缸，属单侧进油的油缸，液压油缸与一个控制块连接，在这个控制块上装有隔离阀、伺服阀、快速卸荷阀和逆止阀等。加上不同的附加组件组成执行机构。本文主要介绍高压调节阀执行机构的工作原理及故障原因分析和排除措施。
关键词：高压调节阀；伺服阀；卸荷阀
一、前言
火电厂300MW汽轮机机组装有6只高压调节阀，分布在高中压缸左右两侧，高压调节阀作
用是控制通过高压蒸汽进汽管进入高压汽缸的蒸汽流量，它有阀碟、衬套、门杆、十字头（连接杆）、杠杆、销轴、拉弹簧、压缩弹簧组等组成，结构如下图：
高压调节阀的开启和关闭由EH液压控制系统控制。EH系统包括供油系统，执行机构和危急遮断系统，供油系统的功能是提供高压抗燃油，并由它来驱动伺服执行机构，执行机构响应从DEH送来的电指令信号、以调节汽轮机各蒸汽阀开度。危急遮断系统是由汽轮机的遮断参数所控制，当这些参数超过其运行限制值时，该系统就关闭全部蒸汽进汽阀门，或只关闭调节汽阀。
二、高压调节阀执行机构概述
高压调节阀和高压主汽阀两种执行机构除组成部件的尺寸大小不同外，至于工作原理和组成部件形式完全相同，故一起进行说明。
高压调节阀执行机构属于控制型，可以将汽阀控制在任意的中间位置上，成比例地调节进汽量以适应需要。
1、工作原理
经计算机运算处理后的欲开大或者关小汽阀的电气信号由伺服放大器放大后，在电液转换器一伺服阀中将电气信号转换成液压信号，使伺服阀主阀移动，并将液压信号放大后控制高压油的通道，使高压油进入油动机活塞下腔，油动机活塞向上移动，经杠杆带动汽阀使之启动，或者是使压力油自活塞下腔泄出，借弹簧力使活塞下移关闭汽阀。当油动机活塞移动时，同时带动两个线性位移传感器，将油动机活塞的机械位移转换成电气信号，作为负反馈信号与前面计算机处理送来的信号相加，由子两者的极性相反，实际上是相减，只有在原输入信号与反馈信号相加后，使输入伺服放大器的信号为零后，这时伺服阀的主阀回到中间位置，不再有高压油通向油动机下腔或使压力油自油动机下腔泄出，此时汽阀便停止移动，并保持在一个新的工作位置。在该二执行机构的集成块上各有一个卸荷阀，在汽轮机发生故障需要迅速停机时，安全系统便动作使危急遮断油失去，并将快速卸荷阀打开，迅速泄去油动机活塞下腔中压力油，在弹簧力作用下迅速地关闭相应的阀门。
2、控制型执行机构的主要部件（参见图5、图6）
该二种执行机构是安装在蒸汽阀的操纵座上，油动机活塞杆经连杆与主汽阀及调节汽阀相连，在活塞向上移动时是打开阀门。
现将该形式的执行机构的主要部件简要说明如下：
（1）截止阀
供到执行机构的高压油均经过此阀到伺服阀去操作油动机，关闭截止阀便切断高压油路，使得在汽轮机运行条件下可以停用此路执行机构，以便更换滤网、检修或调换伺服阀，快速卸荷阀和位移传感器等，该阀安装在液压块上。
（2）滤网
为了保证经过伺服阀的油的清洁度，以确保阀中的节流孔、喷咀和滑阀能正常工作，所有进入伺服阀的高压油均先经过一个滤网，过滤精度为10微米。在正常工作条件下，滤网要求每6个月更换一次。
（3）伺服阀（参见图7）
伺服阀是一个力矩马达和两级液压放大及机械反馈系统所组成，第一级液压放大是双喷咀和挡板系统；第二级放大是滑阀系统，其原理如下：
当有欲使执行机构动作的电气信号由伺服放大器输入时，则伺服阀力矩马达中的电磁铁线图中就有电流通过，并在两旁的磁铁作用下，产生一旋转力矩使衔铁旋转，同时带动与之相连的档板转动，此档板伸到两个喷咀中间。在正常稳定工况时，档板两侧与喷咀的距离相等，使两侧喷咀的泄油面积相等，则喷咀两侧的油压相等。当有电气信号输入，衔铁带动挡板转动时，则档板移近一只喷咀，使这只喷咀的泄油面积变小，流量变小，喷咀前的油压变高，而对侧的喷咀与挡板间的距离变大，泄油量增大，使喷咀前的油压力变低，这样就将原来的电气信号转变为力矩而产生机械位移信号，再转变为油压信号，并通过喷咀挡板系统将信号放大。档板两侧的喷咀前油压与下部滑阀的两个腔室相通，固此，当两个喷咀前的油压不时，则滑阀两端的油压也不相等，两端的油压差使滑阀移动并由滑阀上的凸肩控制的油口开启或关闭，以控制高压油通向油动机活塞下腔，克服弹簧力打开汽阀，或肴将活塞下腔通向回油，使活塞下腔的油泄去，由弹簧力关小或关闭汽阀。为了增加调节系统的可靠性，在伺服阀中设置了反馈弹簧并在伺服阀调整时设有一定的机械零偏，这样，假如在运行中突然发生断电或失去电信号时，借机械力量最后使滑阀偏移一侧，使伺服阀主阀芯负偏，汽阀亦关闭。
（4）快速卸荷阀（参见图17）
快速卸荷阀安装在油动机液压决上，它主要作用是当机组发生故障必须紧急停机时或在危急脱扣装置等动作使危急遮断油泄油失压后，可使油动机活塞下腔的压力油经快速卸荷阀快速释放，这时不论伺服放大器输出的信号大小，在阀门弹簧力作用下，均使阀门关闭。
在快速卸荷阀中有一个杯状滑阀，在滑阀下部的腔室与油动机活塞下的高压油路相通。滑阀上部的复位油室一路经逆止问与危急遮断油相通，而另一路是经一针阀与油动机活塞上腔及回油通道相连。节流孔是产生该阀的复位油的，一旦该节流孔堵死，则会产生复位油降低或失压的现象，将会直接影响执行机构的正常运行。调试时，该针阀靠调节手柄完全压死在阀座上，仅在现场用于手动卸荷时才拧开此针阔，在正常运行时，滑阀上部的油压作用力力。上弹簧力将太子滑阀下高压油的作用力。杯状滑阀压在底座上，使高压油与油缸回油相通的油口关闭。油缸活塞下腔的高压油建立。执行机构具备工作条件。阻尼孔是对滑阀起稳定作用，以免在系统油压变化时产生不利的振荡。粗滤网可以防止大的颗粒进入堵塞阻尼孔。
（5）逆止阀
有两个逆止阀装在液压块中，一只是通向危急遮断油总管，其作用是当运行中欲检修此执行机构时，必须关闭此执行机构的截止阀，使油动机活塞下的油压降低或消失，这时其它执行机构仍在正常工作．该逆止阀的作用是阻止危急遮断油母管上的油倒回到油油动机，另一只逆止阀是通向回油母管，该阀的作用是阻止回油管里的油倒流到检修的执行机构各个部分。
三、故障原因分析
高压调节阀在运行中阀门本体一般不会发生卡死现象，主要发生的故障有以下两种：
1．阀门不能全开或全关。原因如下：
（1）拉弹簧和压缩弹簧组因长时间运行造成疲劳损坏。
（2）油动机油缸密封损害造成油缸油压不能满足开启要求。
（3）油动机油滤芯堵塞，造成油压不能满足开启要求。
（4）伺服阀电源线插孔脏污，接触不好，导致信号传递有误差。
（5）伺服阀脏污，油路不畅。
（6）快速卸荷阀脏污，油路不畅。
（7）阀门本体卡涩，需解体检查。
2.拉弹簧老化断裂。
四、故障排除措施
1.阀门不能全开或全关处理：
（1）检查拉弹簧和压缩弹簧组是否正常。
（2）检查油动机油缸密封是否完好。
（3）检查油动机油滤芯是否堵塞。
（4）检查伺服阀电源线插孔是否干净，保证接触良好。
（5）更换已清洗干净的伺服阀。
（6）清洗快速卸荷阀。
（7）解开阀门本体杠杆与执行机构的连接销轴，单独检查阀门本体是否卡涩和执行机构是否动作正常，从而进一步判断故障原因并采取相应的处理措施。
2.拉弹簧老化断裂处理。由运行配合操作阀门，将阀门关闭到一定位置后更换弹簧。
参考文献：
[1]汽轮机检修规程（纳雍发电总厂二厂）（第二版）
[2]300MW引进型汽轮机高压抗燃油EH液压控制系统说明书
论文作者:胡恩江
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/5
标签：执行机构论文; 滑阀论文; 高压论文; 活塞论文; 油压论文; 动机论文; 弹簧论文; 《电力设备》2018年第21期论文;