改进和提高电液调节阀的运行可靠性哈密

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： 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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