改进和提高电液调节阀的运行可靠性灯具模具
改进和提高电液调节阀的运行可靠性
改进和提高电液调节阀的运行可靠性 2011年12月09日 来源: Improving and Increasing the Operational Reliability for Electro-hydraulic Regulating ValveWang Gangwei The ZDYZ 22/80 electro-hydraulic actuator,newly trial-manufactured with some foreign accessories as well as with the power fail interrupt protection function for the hydraulic pressure system,realizes the integration of servo-amplifier and actuator.The ZDYR-100 electro-hydraulic regulating valve modified with the actuator increases reliability and operating properties,which is selectable domestic equipment to be used in old/new pipeline with the tight line process.Subject Headings:electro-hydraulic regulating valve,modification,reliability一、前 言 长输管道密闭输送方式对压力调节机构的要求很高,特别是在水击保护时,要求执行机构具有强大的出力和快速的响应,而传统的电动、气动执行机构已无法满足要求。 1985~1988年,铁大、东黄和花格线分别从美国Fisher公司引进312型和354型电液执行机构,用于密闭输油。为实现国产化,中国石油天然气管道局研制了ZDYZ-100电液伺服调节球阀,1993年在秦京线增输改造工程中投入使用。该球阀配置的DYS-22电液伺服执行机构,响应速度达到3.8mm/s,超过了Fisher354型的响应速度,控制性能较好。但该执行机构在运行中暴露出了一些问题。通过与其它公司合作,重新设计试制了ZDYZ22/80电液执行机构。第一台样机于1998年4月在丰润泵站投入使用,至今运行正常。二、电液伺服调节机构存在的问题 重新试制的ZDYZ22/80电液伺服执行机构的安装尺寸与Fisher354型及DYS-22型一致,可以互相替代,ZDYZ22/80电液伺服执行机构外形结构见图1。图1 ZDYZ22/80执行机构外形 DYS-22电液伺服执行机构运行中存在如下问题。 (1)当控制信号或液压电机断电时,阀位为缓慢开启或关闭,严重影响管道安全运行。 (2)可靠性差。主要表现在SV8型伺服阀虽然性能指标较高,但若被原油中的铁屑、飞剌卡阻,就会导致执行机构失灵;溢流阀、压力表、油泵等器件质量差,常有损坏;零部件加工质量存在缺陷,造成阀门多次失控。 (3)油泵效率低,致使油箱温度过高。夏季油箱内温度超过了80℃,导致传感器调制解调器电路损坏及密封件老化速度加快。 (4)部分执行机构出力不足,在阀门压差大于1.2MPa时,开闭不灵活。 (5)油箱渗漏严重。三、技术改造 根据伺服执行机构存在的问题,确定在以下几方面进行技术改造。 (1)选用国外元件替代国产零部件,以提高元件抗污染能力和系统工作可靠性。为此将Fisher 354型、国产的ZDYZ-100型和其它调节阀的性能进行了比较,结果见表1。表1 几种电液伺服阀的性能比较序 号结构与方式型 号性能与特点实际使用1双喷嘴挡板,二级放大电液伺服阀SF6型,FF6型,QDY型性能优良,频带宽。对油液精度要求高,抗污染能力差,全行程响应时间较慢在Fisher354型执行机构上采用2环喷式电液伺服阀HDY型零位油耗大于3L/min,油液精度NAS1638,10~12级,工作压力小于6.3MPa,响应较慢,体积大在武汉热工仪表厂ZYZ-410B型执行机构上采用3动圈滑阀式电液伺服阀SV8型零位油耗小于1L/min,油液精度NAS1638,10~12级,工作压力2.5~31.5MPa,响应快;抗污染能力差,可靠性差在DYS-22执行机构上采用 根据比较和调研结果,选用了国外某公司的NG6型伺服比例阀作为电液执行机构的电液转换元件。这种伺服比例阀对油液精度要求较低,抗污染能力强,自身具备闭环控制,从而可保证控制精度,其主要特性见图2。 图2 伺服比例阀的特性 除了对关键的电液伺服阀作了改进以外,其它液压元件,如电磁阀、溢流阀、液控单向阀及密封件等也均选用了国外优质产品,同时对管路等配件进行了喷砂处理。 (2)采用Bosch公司的B型高效齿轮泵作为动力源,提高了泵效,消除了空耗,大大降低了执行机构的工作温度。同时设计上将部分电子器件移到油箱外,并改进了作为阀位反馈用的差动变压器结构,耐压能力达到21MPa,-20~60℃范围内的零点漂移小于0.5%,可靠性、稳定性大大提高。 (3)通过改进液压系统的设计和增加保护措施,消除了液压电机
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