电站阀门电动装置的发展和精密试验

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1、电站阀门电动装置的发展和精密试验北东强南茂异本文叙述了 电站专用阀门电动装置一系列寿命试验和环境试验及结果,并涉及基木性能方面的有关间题。全部试验都已顺利通过,所得结果比预期的还好,通过这些试验,可以证明 阀 门电动装置的性能非常可靠。一、前言阀 门 电动装置首先是在石油设备、水处理设备和发电设备上得到广泛 的应用。这些设备都有 自动 化和节省劳动力的要 求,为了具体满足这些要求,当然要采 用多种装置,而木文所叙述的 阀门电动装置就是那样一种装置。现在国内电力公 司、成套设备公 司,工程技术公司也争相配备 阀 门电 动装置,并制 定所谓内部“章程”和标准。岛津公司制作的阀门电动装置,最初是作为

2、与石油有关的设备用的装置发展起来的。它有效地利用了以前装置的特长和优点,而在其它的领域中又想尽办法有所发展。这次新研制的阀门 电动装置也是这样一种装置,能满足电力工业部?飞的使用共又符合各公 司的规格要求。由于电力工业 属于公用企业,对于它所采用的设备要求有很高的安全可靠性。所有公司在应用新设备的时候,有时 要进行甚至可以 认为是苛刻 的严格的精密试验。作者这些年来,得 到各 公司的协助,进行 了 各项精密试验。这一次又集中进 行 了一系列寿命试验 和 环境试验。确定了阀 门电动装置的评价方法和基准。本文叙述了这些试验的内容以及阀门电动装置的性能。限公司? ?签 订了技术援助合同,生产? ?

3、?阀门电动装置。从合同开始执行到现在,本公司一方面进行了产品更新,一方面完善了附属部件等控制系统,而其基本传动机构,仍承袭了具有多年实践使用成效的动作原理,如图?所示,动力? ? ?寻寻万卫二?夕图?阀门电动装置的结构?二、阀门电动装置 的概况岛津公司于? ? !年兰和英国罗托克控制器有传递顺序如下?、电动机一蜗轮蜗杆副一离合器一输出轴一今传动套。阀门控制原理是,当阀门驱到全开或全闭位置时,一方面,输出轴通过行程控制机构齿轮组使行程控制开关动作,切断电动机控制线路电源?另一方面也备有独立的转,矩 控制机构,使超过额定负荷的操作力不致于传到阀座?造成损害。图?为电气线路图示例。上 面简叙了动力传

4、递路线和控制原理。阀一? 了一? ? ?,口口? ? ? ? ? 呼呼? ? ? 公公公? ? ?图?阀门电动装置电气线路图?电动装置,根据它 的 电动机功率的大小可分好几种规格?如果根据电动机的控制机构安装位置在阀门电动装置本体上还是单独设置,则有二种型式,这可 以根据外部指令或操作方式分别选 用。三、电力工业用阀门电动装置的特点如前所述,发电设备的安全性,影响面很广,对于实际使用情况,历来都很重视,岛津的阀门电动装置,其动作机构基本原理及其附属结构部件,到 目前为止,仍照通用的方法生产,而对控制系统则进行 了改进,使其适用于?电力工业,下面即是它的主要特点。?外部电缆的引人 线,采用插人式

5、接线端子?一?电动机的控制机构如果是外置式的,则在阀门电动装置上安装就地操 作 按 钮和指示灯?作为行程控制机构,其上,在阀门的开、关方向各装有六个微动开关。阀门电动装置的细节部分,则考虑到运行人员的各种因素来配置,以便于操作和维修,图?所示为具备上述特点的阀门 电动装置外形。图?一? ?一?电动装置外形一? ?一在上述特点中,特别引人注目 的优点是“?”的接线端子,这种接线端子,以前在很多电气设备上使用,其简便性得到公认,因而在电力工业 中显露头角。这种优点充分体现在装卸外部电缆的时候。也就是说,在定期检修拆装外部电缆时,操作时间能大大缩短,而且还能消除往往伴随再接线时的接线错误。作者认为,

6、这种接线端子除原有的性能外,还具有下面的一些机能,使用性能更加良好。?插头和电线的接线为压接方式,?设置有固定电缆的压板,?有防水结构,?能直接连接电缆保护管,图?从略?为接线端子外形,图?从略?为其结构。四、精密试验的基本方针?试验方法 把生产的几台阀门电动装置,按照预先制定的“标准试验方案”进行试验,把这些试验中出现的现象、试验经过、试验结果用测量仪表及照像摄影进行观察记录。?试验程序 预先向用户提供岛津产品的 质 量管理基谁、试验设备名称和产品性能、试 验 内 容,日程安排表等等,经同意后,就具 体进 行试验。?把试验所得结果,与岛津公司预先制定的基准以及一 般认为合适的指标相对照来进行

7、质量评价。?组装试验?淋水试验? ?振动试验?冲击试验?耐湿试验?盐雾试验?低温试验?热循环? ?试验还有在这些试验前所进行的第?项防爆性能试验,现合讲叙述如下。六、精密试验的过程和结果?寿命试验? ?试验目的在阀门电动装置上加工额定负荷,按照所规定的行程连续运行,往复动作共?。 。 。 ?次,由此判断其寿命。? ?试验装置使用模拟实际闸阀的试验负荷装置,把试验负荷装置上产生的摩擦负荷和碟簧负荷施加到阀门电动装置上。试验行程为? ?毫米,相当于口径为?英时闸阀的全行程。在此行程下,运转时间为? ?秒,然后休止?秒,返复循环。这些动作过程都 由时间继电器自动投入执行。? ?试验经过众所周知,阀门

8、的动作行程终端为全开、全闭两个方向,闸阀在通常情况下其负荷状态如图?。这次所用的负荷装置,很重视这种负荷状态,适当选择压劝娜扭五、精密试验的试验项目阀门电动装置的精密试验内容,可参照其它类似的工业设备所进行的试验来确定其试验大纲,另外,再增加一些考虑到阀门电动装置工作特性的试验内容进行试验,比较 令人满意,其试验项目如下?寿命试验?电机试验有行盈图?闸阀负荷 曲线了内部的碟簧,在相 当于阀门全闭位置时,产生额定转矩,把从这一位置到相当于全开的位置定为试验行程,并在相当于阀门全闭的位置,产生阀门电动装置的允许轴向力。如图?所示?从略? ? 试验结果图?所示为阀门电动装置电机的输入电一?一盛如 月

9、城伙图?电动机的输人电流流。在这种负荷情况,可 以认为阀门电动装置的输人电流与相应的负荷成比例,由此,图?也可以说表示了负荷转矩对应于试验行程的变化情况。其次,测定主要回转部分的磨损,这个值很小,几或可以忽略不计。图?所示的输人电流,因重复运转而有逐渐减少的 倾 向。这表明阀门电动装置的机械效率有所提高,据估计,这主要是由于在运行过程中蜗轮蜗杆间进人良好的啮合状态。齿轮润滑油状况的变化,由化学成分、物理状态的变化情况也可以知道。与新的润滑油比较,没有看到黄浊等极端脏污的现象,今后使用是完全可以的。作为性能变化的一例,其粘度变化如下?寿命试验前”一? ? ? ? ?寿命试验后“一? ? ? ?

10、? ?分析假若每日平均 运行两次,往复开 闭? ?次,就相当于运行? ?年以上,与发电设备耐用寿命假设为? ? ?年这个数字来比较,这个值有充分的余量。如果把这个值换算成阀门电动装置输出轴的转数的话,相当于约 ? ?万转,这作为一般的 阀门电动装置来说已经被认为接近于保证寿命的极限值。并且从试验结果看,阀门电动装置各部件的变化也不会使其性能立即降低,甚至可以说在其机械效率方面还会有进一步提高。?评价经过? 。 。 。次往复开、关运转试验 后,今后仍然可 以运行相当时间,这一点已经得到证明。?电动机试验? ?试验目的对阀门电动装置的动力源电动机,主要从发热的观点来判断它的性能。? ? 试验装置采

11、用圆盘制动器做连续负荷试验。? ?试验经过温度上升试验是以额定负荷运转? ? 分钟,从电动机定子线圈的电阻变化计算温升。另外,测定允许制动时 间的方法是?把阀门电动装置的输出轴,用机械办法抱死,从电机外壳表面温度的变化计算可能的制动时间。? ?试验结果?、温升试验电机 名称电机输出功率?温升值?。? ? ? ?、允许制动时 间的测 定电机规格为? ? ? ?制动 时间?,? ?电机壳体表面温 度?“? ?八“?口? ?试验结果分析由于这些电动机的绝缘等级为?级,对于周围空气介质为? ?的温度,其温 升 极 限 为? ?,大于? ?、?这两种电机的极限温升,这样,约? ? 分钟的连续运转是可 能

12、的。允许制动时间,可根据在电机壳体内外的温度差约?一? ?来考虑,确定为?分钟。?评价由于热容量很大,这几种电机运转时的制动时间都比较长,具有较大的安全余量。?组装试验一?一? ?试验目的把电机和蜗轮减速器机构组装起来,最终组装戍完整的阀门电动装置来进行运转,测定其输人、输出功率和运 转时产生的噪音。? ? 试验装置与电机试验用的装置一样。? ?试验经 过取规格为? ?的阀门电动装置,在寿命试验前后,求出电动机的功率因数和包括电动机在内的装置总效率?在测定电机的输入功率的同时,由输出轴的转速和转矩计算输出功率,采用了由这两种功率之比而进行计算的方法。?, ? ?试验结果经比较,寿命试验后,额定

13、转矩提高了?根据?一? ?。的方法测定噪音其结果示于图?。一一汗汗图?噪音测定结果? ?试验结果分析功率因数?效率所得结果以寿命试验后为高,主要 可能是 因为蜗轮减速器的效率有所提高之故。另外,在?中,全封闭形低压三相鼠笼感应电动机?一般用?噪音能级基准、已被收录、据此,在这个等级内的电动机,?特性的为? ? 分贝,与此相比较,本电动装置电机噪音约低? ?分贝,这就是说 可以 归入所谓低噪音的电 气设备一类内。?评价随着寿命试验为运转,机械效率,有所提旬?噪音与标准值相比也相当低,并已证明在芡深人静时其噪音也并不刺耳。?淋水试验? ?试验 目的确定设置于屋外的电气设备的防水性能。? ? 试验设

14、备用流量试验装置,以水泵加压自来水,进行试验。? ?试验经过在? ? ? ?中规定,加压 水的 压力达? ?水柱,用此加压水,在距三米之远处从各个方向向装置浇水,持续? ? 分钟。这次试验完全照此规定进行,图? ?从略?为淋水试验状况。? ?试验结果把电动装置解体后观察,内部未见水滴,另外,整个端子的绝缘电阻 达?。?以上,保持了原来的性能。?试验结果分析? ? !? ?的规定本来是 以设置在船舶甲板上的设备为对象的,这次进行试验 的内容,作为“耐波 浪的结构”,它通常也由日本海事协会的钢船标准等所采用,一般来说是一种常见的试验。即使在这次试验中,水滴也仅仅进?入到“?”形环密封材料为止,没有

15、进一步渗人到“?”形环密封材料里边。?评价密封材料的防水性能是有效的,适当的,因而装置内部的电气元件能够保摔良好的绝缘性能。?振动试验? ?试验 目的在通常的管道上,产生人为的所预想的振动,观察阀门电动装置机构的耐振性。?试验设备按照? ?标准的试验机,具有最大加速度为? ?、最大全振幅为? ?的性 能。试验机全貌如图?从略?所示。? ?试验经过阀门电动装置在振动试验机上的安装情况如图? ?从略?所示,安装方向是按?终?、? ?规定的垂直相交的三轴。首先进行?一? ?的共振检查,然后以检查出的共振频率进行耐振试验?振 动 耐久试验?,耐久试验时间,三轴合 计?小时?方向和?方向各。?小时仅?方向是?小时?。? ? 试验结果各轴方向的共振测定结果示于图? ?,加振力在?范围内是? ?。八妙? ?之,?,援 厂洲?福户犷布?一一歹叮犷 扳动衅“? ?丫抽夕一夕援禅 咯魂嘴公砂 了一一峨占仲长格伽淞残零,歹?。一一一一,犷一二尸一一一勺丁一志?任?,?甘 援班技拿?轴?轴图? ?共振试验测定结果?轴振 动频率 的扫描是自动进行的,由? ?“及? ?往复进行,由此确定如下的共振频率?轴? ?轴? ?轴?另外,在此共振点的 振幅为增加率如下?轴?写?轴