摘要：介绍了水口电站机组进水口快闸液压系统，简述了液压系统故障，对故障进行分析与处理，优化了故障设备结构，设备功能得以恢复，保障了液压系统正常运作。
关键字：事故快速闸门、液压系统、液控单向阀
1 引言
水口电站装有7台水轮发电机组，每台机组进水口设有一道事故快速闸门（简称快闸），采用液压启闭机操作。每扇快闸由1套液压缸操作，7套液压缸共用1个液压泵站。快闸液压系统主要由油泵电动机组、控制阀组、液压缸、油箱、管路以及电气控制系统等组成，液压泵站控制着快闸的正常运行。
2 液压系统简介
水口电站快闸液压系统由多个回路组成，包括液压缸补油回路、快闸提门回路、快闸快降回路、快闸泵降回路等，并为机组事故停机提供动水落门的安全保护功能。
快闸快降回路是指快闸快速落门回路。快闸泵降回路是指快闸在关门过程中，门体快降到位后，通过系统建压使液压缸活塞杆继续伸出以关闭快闸充水阀的动作回路。
每台机组快闸液压缸由1套阀组控制，各套快闸液压缸的提门、落门动作都是相互独立的，各套液压缸上腔通过上腔总管相互连通。
3 液压系统故障分析
机组大小修时，需将快闸上游侧的检修门落下，切断上游水流保证各项检修作业安全进行。去年某台机组小修结束后，试验中出现了快闸充水阀无法全关的缺陷，造成机组蜗壳充水无法按原计划完成，检修后的机组开机发电时间被迫延迟，造成了不少的经济损失。
为此，我们制定专门的试验方案，开展故障诊断分析。经过现场多轮试验，最终找到了产生缺陷的根本问题：某套快闸液压缸上的液控单向阀故障，失去单向阀作用，导致充水阀无法全关到位。液控单向阀与液压缸的位置关系如图1所示。
图1 液控单向阀安装位置简图
故障根源找到后，我们开始对症下药，利用机组小修时间，对该液压缸上的液控单向阀进行解体检查，其结构图如图2所示。
图2 液控单向阀结构图
图2中，P口连接油缸上腔，T口连接补油管，P2口连接液控管。快闸落门时，液压缸上腔需要补油，缸内上腔产生负压，克服液控单向阀阀芯弹簧力通过T口从补油管吸油，完成落门动作。当快闸泵降时，液控单向阀的阀芯在弹簧力的作用下呈关闭状态，上腔形成油压，推动液压缸活塞杆下行直至充水阀全关。
液控单向阀阀芯实物图如图3所示，通过弹簧的作用，实现阀芯的单向阀功能，其弹簧在卡环的限位下达到预压缩状态。
图3 液控单向阀阀芯
液控单向阀解体检查后，发现阀芯上的弹簧帽卡环脱落，导致阀芯松脱，弹簧失去作用，P口与T口呈连通状态，上腔油液将通过T口流回油箱，泵降压力无法维持，导致充水阀关不到位。分析后得出，卡环强度不足、质量不达标导致整个液控单向阀功能失效，从而引发了无法泵降的缺陷。
4 故障处理
为了杜绝此类问题再度发生，我们对卡环形式进行改造，提高阀芯卡环强度。加工了对半开的金属卡环，在阀芯光杆上加工相应的卡环槽，与弹簧帽上的沉孔相匹配，卡环在水平方向被限定在沉孔中，在弹簧力作用下，垂直方向也没有活动自由度，卡环的可靠性得到了保证，液控单向阀功能得以恢复。
5 总结
此次液压系统故障分析，使我们对设备有了更深入的认识，对故障诊断和处理有了更丰富的经验和方法。同时，也认识到设备上各个小零件的可靠性对于整个系统的重要程度，挖掘了我们对设备改造的思路，丰富了检修工艺和经验，对以后的检修工作有积极的帮助和指导意义。
参考文献：
[1] 液压启闭机在水利水电工程中的应用[J]. 李力强,李跃年. 吉林水利. 1996(03).
[2] 液压启闭机的日常管理与维护[J]. 谷鹏静,王利会. 河北水利. 2008(11).
[3] 浅谈液压启闭机典型故障及处理措施[J]. 管世珍,谢广东,顾生锋. 机电工程技术. 2017(11).
[4] 液压传动在水利水电工程中的应用[J]. 张博轩,罗红英,白军,姜梅. 科技创新与应用. 2017(26).
作者简介：
张旺海（男，工程师），俞晖（男，助理工程师），赵甜甜（女，助理工程师），主要从事水电站水工金属结构、液压控制系统的检修维护工作。
论文作者:张旺海,俞晖,赵甜甜
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/4
标签：单向阀论文; 液压缸论文; 卡环论文; 机组论文; 回路论文; 液压论文; 水口论文; 《电力设备》2019年第2期论文;