【⼲货】磨煤机ATOS液压油站常见故障分析及维护
1 设备概述
所谓变加载液压系统是指磨煤机磨辊的加载⼒可以按照要求实现变化的液压系统。通常磨煤机的加载⼒是和给煤机的信号相连的。发电的负荷决定了给煤量的⼤⼩，给煤量的⼤⼩决定了加载⼒的⼤⼩。变加载液压系统就是为了满⾜不同的给煤量需要不同的加载⼒⽽设计的液压系统。为了实现更好的可靠性，变加载液压系统也可以实现定加载，但定加载只是在变加载出现故障时的⼀种备⽤状态。磨煤机液压油站原理图简单如下： 图1 磨煤机液压油站原理图
系统有5块压⼒表（本⼚未使⽤液动开关排渣门系统），分别是关液动换向阀压⼒表，加载压⼒（系统压⼒）表，升磨辊压⼒表，变加载压⼒表，定加载压⼒表。磨辊升降、变定加载切换功能是通过双控电磁阀的切换来实现，变加载压⼒由数字式⽐例溢流阀接受DCS系统4～20mA指令转换为5～15MPa压⼒；升磨辊压⼒、关液动换向阀、定加载压⼒由机械溢流阀（安全阀）来限制；磨辊上升及下降速度通过节流阀来限制；油站采⽤集成化模块设计，体积⼩，可靠性及技术含量⾼；配备⼀台电机及油泵，供油和回油配备滤⽹，可以在线切换；系统压⼒通过压⼒变送器远传⾄DCS。磨煤机液压油站前视图见图2： 地下水位监测
图2 油站前视图（本⼚未使⽤液动开关排渣门系统）
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2 故障汇总
华能铜川照⾦电⼚⼀⼆号机组分别于2007年底投产，磨液压油站经过实际运⾏检验，总体表现良好，但是也出现过⼀些问题，对于新接触者来说，需要不断总结经验才能快速判断故障原因。主要故障现象总结如下：
2.1 变加载系统正常运⾏，系统压⼒突然升⾼到系统最⼤值（我们⼚定为16MPa左右），并且稳定在这种状态下。就地发现变加载压⼒表、系统压⼒表均指⽰16MPA左右，其他压⼒指⽰0。
2.2 变加载系统正常运⾏，系统压⼒突然升⾼到系统最⼤值（我们⼚定为16MPa左右），并且稳定在这种状态。就地发现变加载压⼒表、系统压⼒表均指⽰16MPA左右，定加载也指⽰⼀定压⼒（不⼀定是多少），其他压⼒指⽰0。
2.3 油站建⽴不了油压，或者油压异常。就地发现变加载压⼒表、系统压⼒表均有指⽰，甚⾄升降磨棍两块压⼒表也同时有指⽰。
2.4 液压变加载系统正常运⾏，变加载压⼒在指令不变情况下缓慢降低，油压上不去。就地检查各个压⼒表显⽰正常。
2.5 ⽆论是升降磨辊，还是变定加载，系统压⼒只能上升到较低压⼒。刚启泵时压⼒较⾼，随着时间
推移逐渐降低，停泵后等待⼀段时间重新启动，压⼒⼜可以暂时升⾄较⾼，随着时间推移逐压⼒⼜逐渐降低。且油压上升异常缓慢。
2.6 ⽐例溢流阀调整压⼒能⼒差，系统压⼒不随指令变化⽽变化，且经常系统压⼒乱变。
2.7 系统油压波动⼤，但运⾏状况正常，⽆论在变加载还是在定加载，都存在较⼤波动，尤其在油温较低时，波动可以达到近1MPA。正常情况下，油压波动范围在0.5 MPA以内。
对于2.1、2.2、2.3情况，最好不要让运⾏⼈员关闭液动换向电磁阀，否则，极有可能出现整个系统油压下降到0，系统建⽴不起油压，触发逻辑低油压保护⽽跳闸磨煤机。应该让热⼯⼈解掉逻辑低油压保护，到就地操作。
处理⽅法：逻辑中解掉油压保护。就地按照正常程序⼿捅电磁阀，每个电磁阀都活动⼀下就正常了。注意在操作的时候，电磁阀可能要多使劲顶⼏秒到⼏⼗秒才不会⾃⼰弹出，操作者以感觉到电磁阀不会⾃⼰弹出就可以了。
3 原因分析
3.1 ⽐例溢流阀程序参数设置不当
多次处理油站异常过程中发现，多数异常在给煤机断煤跳闸后发⽣。我们⼚逻辑这样设计：⽐例溢流阀指令来源于给煤机煤量指令，给煤机停运时煤量指令为20%，给煤机意外跳闸会使⽐例溢流阀指令突然⼤幅度下降。
我们仔细研究液压原理，结合相关说明书，认为主要原因是⽐例溢流阀指令变化下降，油压快速下降，使得变定加载电磁阀甚⾄升降磨棍电磁阀处于中间位置，说明书这样描述：
“以下两种情况会引起定位阀定不住：
定、变加载的设定压⼒差别较⼤时，从⾼压往低压切换时；
变加载压⼒减⼩时，⽐例溢流阀输⼊电流信号改变幅度太⼤，否则从蓄能器⾥的⾼压油快速经变定载切换阀，溢流回油箱。这样定位的位置有可能⾃动切换。”
为此我们进⾏试验，启动油站，打到变加载模式，将⽐例溢流阀指令给到正常运⾏时的状态，模拟给煤机断煤，让DCS 给⽐例溢流阀的指令快速降低到20%，结果是变定加载切换电磁阀⾃动切换，有可能切换到位，处于定加载状态，也可能切换不到位，变定加载压⼒表都有压⼒。在此瞬间，甚⾄连升降磨辊电磁阀也可能被冲击到⾮正常位置。也就是说，由于⽐例溢流阀指令突降，将电磁阀冲击到中间状态，造成了油站混乱，油压异常。
原因到了，我们先在1#炉DCS逻辑中修改：⽐例溢流阀指令前加⼀滞后环节，时间40秒。经过模拟断煤试验，没有发现异常。但是，逻辑修改的结果不能阻⽌运⾏⼈员直接从输⼊⾯板直接输⼊⼀个数值，这样⼀样会导致指令突变。为了彻底消除隐患，我们在就地⽐例溢流阀中增加RAMP（斜坡）设置，时间设置最⼤40，意思是说，指令⾛完全⾏程需要40秒，这样可以防⽌实际的指令突变。见图3：
图3 ⽐例溢流阀增加RAMP设置
经过长时间运⾏观察，⽆论⽐例溢流阀指令如何变化，油站运⾏正常，没有出现过电磁阀⾃动切换现象。
3.2油泵出⼒不够
对于2.4、2.5情况，系统压⼒只能上升到较低压⼒，并随着时间推移⽽逐渐降低，我们当时怀疑原因可能有两点：⼀是设定系统压⼒的机械溢流阀（安全阀）故障，⼆是油泵出⼒不够。经过更换机械溢流阀，更换油泵进⾏原因排除，证实是油泵磨损造成出⼒不够。
粉末注射成形
3.3 ⽐例溢流阀问题
3.3.1 阀体发热
投产初期，发⽣过⽐例溢流阀烧坏现象，原因如下：
磨煤机变加载压⼒调整是靠⽐例溢流阀来实现，它有4部分构成：控制部分、传感器部分、电磁铁部分，阀座部分。⽐例溢流阀⼯作电压24VDC，接受4～20mA指令，在内部供给电磁线圈0～10V⼯作电压，控制⽐例溢流阀调整系统加载压⼒在5～15MPa之内变化。⽐例溢流阀属于闭环控制，若传感器检测压⼒与设定压⼒相差较⼤时，线圈⼯作电流⽐正常⼯作时⼤得多。线圈产⽣的热量由液压油带⾛。
⽐例溢流阀0%指令对应5MPA，100%指令对应15 MPa，也就是说，当油泵停运，即使⽐例溢流阀指令到0了，同样会使得⽐例控制器由于得不到冷却⽽发热，因为它是⼀个闭环系统。所以，为了彻底杜绝⽐例溢流阀发热，要将电流输⼊信号或者24V电源应该是“断掉”⼀个，⽽不是简单的把指令给0。经验证实，将⽐例溢流阀指令给到0就可以避免阀体⼤量发热造成损坏。
3.3.2 ⽐例溢流阀内部清洗
对于2.6中情况，⼀般都是⽐例溢流阀原因，内部油污多，甚⾄⾮常粘稠，⽐例电磁铁部分不够灵活。需要⽤煤油或者酒精清洗，保持⽐例电磁铁部分动作灵活。
建议⾄少⼀年清洗⼀次⽐例溢流阀，主要是线圈部分，保证电磁铁动作灵活，可以避免液压油站⼤部分故障。⽐例溢流
建议⾄少⼀年清洗⼀次⽐例溢流阀，主要是线圈部分，保证电磁铁动作灵活，可以避免液压油站⼤部分故障。⽐例溢流阀需要清洗部分见图4：
图4 ⽐例电磁铁部分（可以伸缩），油污过多时伸缩就很不灵活
⾄于阀体部分，⼀般不会有问题。从投产到2012年8⽉，仅仅出现⼀例阀体部分卡涩的现象，卡涩部位是下图中的A2锥形阀，清洗后正常。A2锥形阀⼀旦卡涩，可能从前⽅⼝不好取出，可以从P⼝将其推出。注意不要使⽤蛮⼒，不要⽤榔头、螺丝⼑等损伤内部结合⾯。⽐例溢流阀本体部分原理图见图5：
图5 ⽐例溢流阀本体部分原理图
3.3.3 ⽐例溢流阀断电丢失参数
新更换的⽐例溢流阀，每次断掉24VDC后所有参数全部丢失。我们的操作⽅法是按照⼚家留的说明书：先设置为意⼤利语，通讯连接，在线修改设置参数，通过parameters download保存参数，离线。后来证实，⼚家给的说明书不全。实际情况是：⽐例溢流阀程序有两种保存⽅式：⼀是界⾯左下⾓的parameters download，只要电源不失去，程序不会丢失；⼀是在device info菜单右下⾓的store user parameters，永久保存。⼚家给的说明书只讲到第⼀种保存⽅式，断电后会丢失设置的参数。所以，应该使⽤第⼆种⽅式保存参数。
3.4 蓄能器压⼒不⾜
对于2.7中情况，原因是系统蓄能器压⼒不够，起不到缓冲作⽤。蓄能器要求压⼒为4 MPa 。2012年5⽉，通过对#2炉C 磨蓄能器补压，#1磨辊蓄能器氮⽓压⼒由3.3 MPa充⾄4 MPa，#2磨辊蓄能器氮⽓压⼒由3.4 MPa充⾄4 MPa，#3磨辊蓄能器氮⽓压⼒由3.9 MPa充⾄4 MPa，系统运⾏期间压⼒波动从1 Mpa缩⼩⾄0.4 Mpa。
3.5 电磁阀问题
3.5.1 电磁阀切换不过来。
本⼈遇到过⼀次，控制室发指令，电磁阀不动。当时天⽓⾮常冷，油站长期未运转，电磁阀所处温度在零下⼗⼏度，液压油温度低，⾮常粘稠。低温导致电磁阀内积油⾮常粘稠，这电磁阀切换不过来的主要原因。
3.5.2 电磁阀卡涩。
ATOS作为液压专家，提供的电磁阀质量应该是不容置疑的，不过也不能排除卡涩或者切不到位的可能性，确定阀卡涩后，可以拆掉⽤煤油或酒精清洗。记得做好a、b侧标记，电磁阀阀芯和内部配件并不是两端对称的。
3.5.3 电磁阀指令脉冲时间太短。
电磁阀为双控电磁阀，指令为脉冲式，切换过程中需要等待油压稳定后才能保证电磁阀不会⾃⼰切换。例如：定变加载的切换电磁阀的脉冲信号的时间不能低于30秒。建议把这定变加载电磁阀和升降磨辊电磁阀脉冲信号统⼀设置为60秒，开关液动换向阀电磁阀只要将液动换向阀切换到位即可失电。
3.6 液压油问题
3.6.1 油质不达标
系统采⽤YB-N46抗磨液压油，油站要求油液必须要达到清洁度要求，必须达到NAS1638标准⼋级，要定期检查油质及油液清洁度。如果油样不合格，必须加旁路过滤器过滤到合格为⽌。并注意防⽌在检修、滤油、换油过程中污染合格的油。
实际上，投产初期⼤家往往忽视了这个问题，直到设备出问题才开始关注油质。
⾼压液压油长期运⾏，必然含有⾦属颗粒，对电磁阀和⽐例溢流阀尤其是油泵是⼀种极⼤的损害。油质差会导致电磁阀
⾼压液压油长期运⾏，必然含有⾦属颗粒，对电磁阀和⽐例溢流阀尤其是油泵是⼀种极⼤的损害。油
质差会导致电磁阀易卡涩，⽐例溢流阀调整压⼒能⼒变差，频繁造成磨煤机跳闸，影响机组稳定。对设备的损坏是⼀个量变到质变的过程，我⼚发⽣的液压油泵磨损就是由于是油质差造成的。
3.6.2 油温偏⾼
油站要求油温⼀般不能超过60℃，油温⾼会导致液压油快速变质。
由于国内电⼚辅机冷却⽔⼀般达不到很清洁程度，ATOS油站配的冷却器管径⽐较细，靠⼀个⼩电磁阀来控制开关，尤其在投产初期，冷却器由于堵塞造成冷却效果不佳是常有的事情。我⼚的做法是将冷却⽔电磁阀阀芯抽出，减⼩阻⼒，降低电磁阀堵塞⼏率，强制冷却，达到较好效果。
电磁阀处于切换不到位的情况时，也可能会造成系统回油不是全部经过冷却器流回油箱，反映出来的问题就是油温偏⾼，需要按照正确程序进⾏⼀次变定加载切换和升降磨辊操作，⼀般情况下问题就可以得到解决。
3.7 液动换向阀卡涩问题
高频整流器
亲⾃经历的液动换向阀卡涩只有⼀次，关闭液动换向阀压⼒10 MPa，油站系统电磁阀处于正常位置，液动换向阀只能关到⼀半位置，反复操作若⼲次后正常。
液动换向阀卡涩属于本体问题，和油质油温尤其和油中含有的⾦属颗粒度都有关系。卡涩不能绝对避免，应该从油质⼊⼿，将卡涩可能性降到最低。
3.8 ⼿动换向阀问题
吸油茶系统设计有⼿动换向阀，作⽤是油路打循环。在系统正常运⾏时如果将⼿动换向阀打到“泄压”位置，系统油压会瞬间降低到0 MPa，整个油站瞬间剧烈震动，对系统冲击很⼤，电磁阀位置，尤其是定变加载电磁阀和升降磨辊电磁阀⼀般都会发⽣位置变化。
多次发⽣磨煤机正常运⾏时⼿动换向阀被误打到“泄压”位置或者“半泄压”位置，导致磨煤机跳闸。为了防⽌设备误动，本⼚⼿动换向阀都被固定死，防⽌误动。
气相程序升温
4 ⼩结
只要操作者正确操作，维护者正确维护，系统的故障率是很低的。如果维护不当，故障率极⾼，对于缺乏维护经验着来说，⼀旦出现问题往往会⽆从下⼿，难以判断原因。根据本⼚近⼏年的维护经验，本套系统对维护要求较⾼，⼀定要保证油质合格，定期化验，定期滤油。机组检修期间有条件的话最好清洗⽐例溢流阀，尤其是保证⽐例溢流阀调节部分动作灵活。对于热⼯⽅⾯，要⾮常熟悉本套设备的操作，了解常见故障及其原因和处理⽅法，因为⼀旦出现问题，运⾏⼀般都是先热⼯⼈处理，如
果处理者不能快速到原因并处理好，往往会耽误磨煤机的启动，甚⾄频繁跳磨，给机组稳定带来不利因素。
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