一.原因分析
1.供熱蝶閥閥板與閥體存在卡澀。
2.齒輪箱內(nèi)齒條與齒輪卡澀。
3.碟形彈簧破碎。
4.液壓系統(tǒng)壓力不足。利用小修機(jī)會(huì),對(duì)3號(hào)機(jī)供熱蝶閥進(jìn)行了檢查。設(shè)備解體后發(fā)現(xiàn)碟形彈簧筒內(nèi)存有大量積水,碟形彈簧片銹蝕嚴(yán)重,其中有15對(duì)碟形彈簧片破碎,同時(shí)檢查供熱蝶閥閥板與閥體間隙,發(fā)現(xiàn)閥體內(nèi)壁有劃痕,說(shuō)明閥板與閥體存在卡澀現(xiàn)象。
二、技術(shù)改造
2.1 分析碟形彈簧片損壞的原因:碟形彈簧收到的壓緊力大。碟形彈簧筒內(nèi)有水蒸氣,致使碟形彈簧片銹蝕嚴(yán)重,抗壓力減弱。
2.2 減少碟形彈簧片所受壓緊力
2.2.1 根據(jù)碟形彈簧破碎原因,我們將碟形彈簧筒內(nèi)40對(duì)碟形彈簧改為38對(duì)計(jì)算過(guò)程:已知碟形彈簧厚度10mm,碟形彈簧最大高度22.5mm,彈簧預(yù)緊力227mm,油缸活塞最大行程500-100=400mm,計(jì)算:當(dāng)供熱蝶閥全開(kāi)時(shí),每片碟形彈簧的壓縮量:△t=(227 400)mm/76=8.25;每個(gè)碟形彈簧的變形量(推薦閱讀:碟形彈簧的組合方式及其變形量的圖解):
△k=8.25/(22.5-10)=0.66;根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù):當(dāng)碟形彈簧變形量0.25時(shí),碟形彈簧彈力70266N;當(dāng)碟形彈簧變形量0.5時(shí),碟形彈簧彈力109760N;當(dāng)碟形彈簧變形量0.75時(shí),碟形彈簧彈力129360N;根據(jù)以上參數(shù),繪制曲線(xiàn)圖,算的當(dāng)碟形彈簧變形量0.66時(shí),碟形彈簧彈力122892N;活塞缸對(duì)碟形彈簧的推力:
G=14X106X3.14X(0.08)2=281344N;當(dāng)供熱蝶閥全關(guān)時(shí),每片碟形彈簧的壓縮量:
△t=227/76=2.99mm;每個(gè)碟形彈簧的變形 量:
△k=2.99/(22.5-10)=0.239;根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù):當(dāng)碟形彈簧變形量0.25時(shí),碟形彈簧彈力70266N;當(dāng)碟形彈簧變形量0.5時(shí),碟形彈簧彈力109760N;當(dāng)碟形彈簧變形量0.75時(shí),碟形彈簧彈力129360N;根據(jù)以上參數(shù),繪制曲線(xiàn)圖,算的當(dāng)碟形彈簧變形量0.239時(shí),碟形彈簧彈力67455N;
2.2.2 檢修前供熱蝶閥碟形彈簧筒內(nèi)為40對(duì)碟形彈簧時(shí)
已知碟形彈簧厚度10mm,碟形彈簧最大高度22.5mm;計(jì)算:當(dāng)供熱蝶閥全開(kāi)時(shí),每片碟形彈簧的變形量:△t=(227 45 400)mm/78=8.615mm;每個(gè)碟形彈簧的變形量:△k=8.615/(22.5-10)=0.689;根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù):當(dāng)碟形彈簧變形量0.25時(shí),碟形彈簧彈力70266N;當(dāng)碟形彈簧變形量0.5時(shí),碟形彈簧彈力109760N;當(dāng)碟形彈簧變形量0.75時(shí),碟形彈簧彈力129360N;根據(jù)以上參數(shù),繪制曲線(xiàn)圖,算的當(dāng)碟形彈簧變形量0.689時(shí),碟形彈簧彈力126266N;活塞缸對(duì)碟形彈簧的推力:G=14X106X3.14X(0.08)2=281344N;當(dāng)供熱蝶閥全關(guān)時(shí),每片碟形彈簧的壓縮量:△t=(227 45)mm/78=2.91mm;每片碟形彈簧的壓縮量:△k=2.91/(22.5-10)=0.689;根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù):當(dāng)碟形彈簧變形量0.25時(shí),碟形彈簧彈力70266N;當(dāng)碟形彈簧變形量0.5時(shí),碟形彈簧彈力109760N;當(dāng)碟形彈簧變形量0.75時(shí),碟形彈簧彈力129360N;
根據(jù)以上參數(shù),繪制曲線(xiàn)圖,算的當(dāng)碟形彈簧變形量0.286時(shí),碟形彈簧彈力74835N;重新更換全部碟形彈簧片,根據(jù)新碟形彈簧片的彈力計(jì)算,38對(duì)碟形彈簧的彈力足以滿(mǎn)足供熱蝶閥的關(guān)閉扭矩要求,同時(shí)改造后當(dāng)供熱蝶閥處于全開(kāi)位置時(shí),每片碟形彈簧所受壓緊力減少了7269N。通過(guò)計(jì)算碟形彈簧片改為38對(duì)式,滿(mǎn)足了供熱蝶閥開(kāi)關(guān)時(shí)的扭矩要求,同時(shí)減少了碟形彈簧的壓緊力,避免了碟形彈簧片由于受到的壓緊力過(guò)大而發(fā)生破碎的現(xiàn)象。
2.3 減少碟形彈簧片銹蝕
供熱蝶閥齒輪箱解體后發(fā)現(xiàn)齒輪箱內(nèi)部有積水、油泥,齒條與齒輪表面銹蝕。更換閥軸盤(pán)根,擰緊壓蓋螺母,防止了蒸汽進(jìn)入齒輪箱內(nèi)。同時(shí)在齒輪箱內(nèi)(碟形彈簧筒側(cè))安裝了水封裝置,阻止水汽進(jìn)入碟形彈簧筒內(nèi),徹底避免了碟形彈簧銹蝕。
2.4 消除閥板與閥體存在卡澀現(xiàn)象
3號(hào)機(jī)小修時(shí)對(duì)供熱蝶閥閥板直徑車(chē)削去4mm,保證了閥板在開(kāi)關(guān)時(shí)與閥體間有足夠的膨脹間隙,避免了卡澀的發(fā)生。同時(shí),當(dāng)供熱蝶閥關(guān)閉時(shí),中壓缸到低壓缸的蒸汽量會(huì)增加,造成供熱蒸汽流量的減少,不能滿(mǎn)足供熱需要;通過(guò)以下計(jì)算可將閥板上的平衡孔對(duì)稱(chēng)堵死8個(gè),這樣既保證了中壓缸到低壓缸的蒸汽量不變,又滿(mǎn)足了熱網(wǎng)負(fù)荷的需要。計(jì)算過(guò)程:供熱蝶閥直徑閥板直徑1378mm,平衡孔直徑38mm,閥板直徑方向直徑車(chē)削4mm。車(chē)削后閥板直徑:1378mm-4mm=1374mm;閥板面積減少:3.14X(1378mm/2)2-3.14X(1374/2)=8640mm²
一個(gè)平衡孔的面積:3.14X(38mm/2)=1133mm²;為了使中壓缸到低壓缸的蒸汽量不變,需要堵死平衡孔的數(shù)量為:8640mm²/1133mm²=7.63個(gè)。為了使作用在閥板上的力均勻,應(yīng)對(duì)稱(chēng)堵死這8個(gè)平衡孔。
2.5 熱工方面改造措施
對(duì)于供熱蝶閥的控制部分,蝶閥的位置反饋器解體后發(fā)現(xiàn)線(xiàn)圈存在部分磨損現(xiàn)象,這就算閥門(mén)在運(yùn)行時(shí)閥位在100%至80%之間跳變、閥門(mén)來(lái)回開(kāi)、關(guān)的主要原因。由于線(xiàn)圈無(wú)法修復(fù),更換了新的位置反饋器,確保供熱蝶閥位置顯示的正確性及閥門(mén)運(yùn)行的穩(wěn)定性。在供熱蝶閥調(diào)試時(shí),重新對(duì)伺服放大器的輸出增益進(jìn)行了調(diào)整,保證伺服閥閥芯移動(dòng)到位,使蝶閥油動(dòng)機(jī)能獲得足夠的進(jìn)油流量以克服碟形彈簧的彈力;重新調(diào)整了伺服放大器的開(kāi)關(guān)、關(guān)死區(qū)的大小,使其相等,保證了蝶閥開(kāi)關(guān)動(dòng)作更具有線(xiàn)性,提高了閥門(mén)運(yùn)行的可控性。另外,按供熱蝶閥的實(shí)際開(kāi)度更換了蝶閥開(kāi)度就地指示器,可以在現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確無(wú)誤的顯示供熱蝶閥的開(kāi)度,方便了供熱蝶閥檢修和運(yùn)行操作。
三、運(yùn)行效果
3號(hào)機(jī)供熱蝶閥改造后,供熱蝶閥運(yùn)行正常、無(wú)卡澀現(xiàn)象,,滿(mǎn)足了油田供熱需要,提高了機(jī)組運(yùn)行可靠性,供熱經(jīng)濟(jì)效益巨大。
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