水輪機進水液控雙密封蝶閥說明書

• 進水液控蝶閥液控原理圖

八、液壓站外形圖

九、進水液控蝶閥電控原理圖

十、進水液控蝶閥外接端子圖

十一、進水液控蝶閥控制柜操作界面圖

十二、電動旁通閥電控原理圖

十三、進水蝶閥工作原理

水輪機進水液控蝶閥主要由蝶閥、接力器（操作機構）、上游連接管、下游連接管、液壓站系統、伸縮節、旁通管路、電氣控制系統。  

 1. 工作原理

水輪機進水液控蝶閥驅動裝置由電控柜、液壓站、接力器三部分組成。電控柜主回路電壓AC380V/400V三相四線制及備用直流電源DC220V電源，控制回路由可編程控制器(PLC)控制。液壓站工作壓力12～16Mpa。電控柜控制液壓站，液壓站向接力器上的液壓缸提供壓力油，接力器連接閥門，液壓缸活塞桿的伸出和退回由接力臂帶動水輪機進水蝶閥閥板作0°～90°的回轉運動，實現水輪機進水蝶閥開啟和關閉。啟動電機后，油泵從電機得到機械能后，經濾油器從油箱中吸油，然后從油泵出口泵出壓力油（其壓力由溢流閥調定，同時有壓力表可監測）。壓力油經截止閥進入蓄能器，將能量儲存起來，收到開閥/關閥指令后，由相應電磁閥動作，控制驅動器兩腔進/回油，實現閥門的開啟/關閉。在關閥過程中，當關閉至70°±10°時，慢關電磁閥動作，實現閥門慢關，以減小水錘效應的產生。

2. 進水蝶閥的主要結構

水輪機進水蝶閥閥體和活門均采用鋼板焊接制成，閥殼外部有活門位置指示器。活門為雙平板偏心結構，使閥門具有偏心勢能，活門形狀具有良好的水利特性，以減少水頭損失和水力振蕩。

前、后閥軸兩端的軸承采用自潤滑復合軸承，摩擦系數小，承載能力高，使用壽命長。軸密封為自緊式和可調式雙重密封。自緊式密封具有良好的自密性，同時能有效地防止泥砂進入軸承造成破壞。軸的端部采用可調式密封，通過密封座壓蓋螺釘調整密封狀態，密封可靠，使用維修方便。

旁通管路用于蝶閥開啟前給蝸殼充水，平衡進水蝶閥兩側的壓力，減小閥門開啟時的水流沖擊和操作力矩。旁通管路上設有手動閥檢修閥和電動蝶閥，在正常操作條件下其開啟和關閉時間在10s～20s(可調)范圍內，以防開關時發生過大的水錘。旁通閥配有位置信號裝置和位置鎖定裝置。

上游連接管位于蝶閥上游側，一端法蘭與蝶閥連接，帶焊接坡口端與上游壓力引水管在工地現場焊接連接。設有測壓孔，旁通管路與下游管連接。

下游連接管位于蝶閥下游側，一端法蘭與伸縮節連接，一端與蝸殼進口焊接。下游連接管設有排氣閥、旁通管路、測壓孔、進人孔。

3、進水蝶閥的運行程序

3.1、運行程序之一（正常工作時）---開閥

開閥條件：

• 蝶閥在全關位置；
• 機組無事故，液壓系統正常、控制電源正常；

開閥時，啟動油泵電機組，油泵將壓力油輸入蓄能罐至額定壓力后停止，打開旁通閥，介質進入水輪機蝸殼，排氣閥自動排氣，待閥前后壓差達到設定值時，電磁閥工作，解除接力器鎖定，蝶閥接力器帶動接力臂、閥軸轉動，閥門開啟，全開到位后，電磁閥換向，鎖定油缸鎖定投入。

3.2、運行程序之二（正常工作時）---關閥

關閥條件：

• 蝶閥在全開位置；
• 液壓系統正常、控制電源正常；

關閥時，電磁閥工作，解除鎖定油缸鎖定，蝶閥接力器帶動接力臂、閥軸轉動，閥門關閉，關閉到位后，電磁閥換向，接力器手動鎖定投入。

在開關閥門過程中，運行程序已由聯動信號控制，進水液動蝶閥開關的全行程時間可調節液壓回路上的調速閥實現。當液壓系統在長時間的工作狀態下，由于有極微量泄露使蓄能罐內的油壓降至定值（下限值）（仍高于工作油

壓值）時，壓力控制器動作啟動油泵電機補足壓力油。

十四、進水蝶閥操作說明

（一）安裝調試方法：

• 本液壓站由于采用集成化設計，所有液壓站的安裝聯接十分簡便。將本液壓站放置于安裝位置，用地腳螺釘將液壓站鎖緊。必須保證牢固可靠。
• 對所有行程開關逐一進行動作，確保緊固，位置合適，信號正確。
• 將液壓站上兩根油管與接力器連接，油管連接按“開閥"和“關閥"標識對接。
• 從液壓站空氣濾清器（注油口）加入液壓油。油箱的液位面為液位計旁標識為準。
• 檢查液壓站及全部液壓系統管道和部件，不得有泄漏現象。
• 將液壓站及驅動器上行程開關按照圖紙與控制柜正確連接。
• 用現地手動檢查閥門開啟、關閉狀態，確保閥門行程開關安裝位置及動作狀態正常（這是自動運行的前提條件，否則會因信號不到位而無法進行開/關閥門流程）。
• 同上，檢查旁通閥及鎖錠動作情況。
• 以下10和11點中，出廠前油泵電機和旁通閥電動裝置相充序已調一致，直接手動方式檢查油泵電機轉向即可，為防止現場接線等其它問題，請依照以下兩點逐一進行。
• 參照本說明書電氣原理圖接通三相四線電源和其它線路，通電前請將油泵選擇開關置為“切除"狀態，檢查電源無誤后，分別用“手動"試轉電機，面板上相應指示燈會亮起，檢查電機旋轉方向,電機正確旋向為順時針（從散熱罩向下看），如不正確，請將相線任意兩根交換重新接上再進行檢查，如出現反轉的情況，請將反轉的電機接線盒打開，任意調換兩根相線，也可在電柜端子上進行調換（在調換相線時請斷開電柜內部斷路器及外部電源，切記不得只斷外部電源不斷柜內斷路器，防止因他人誤操作造成觸電及線路短路或元件燒毀事故）。
• 同上，檢查旁通閥電動裝置。注意：旁通閥應先手動動作至中間位置，再進行開關實驗，一旦發現旋轉方向不正確，應立即斷開電源，調整相序后重新實驗，相序無誤后，再調整到位行程開關，保證輸出信號行程開關先于控制行程開關到位，以防止控制到位，而輸出信號不到位的情況。
• 閥門水壓試驗合格，用電控柜檢查閥門開啟、關閉狀態，檢查定位盤指針的位置。
• 開關閥時間調整（蝶閥開關時間一般在30～120秒左右）參見機械部分。

（二）操作方法：

電氣控制操作方法（前提條件為安裝調試完成）：

1、開啟蓄能器的截止閥。合上柜內電源交流/直流斷路器，電源指示燈亮。

2、將油泵選擇開關置自動位，如油壓過低油泵電機起動，電機運行指示燈亮（油壓過低），向蓄能器充油，蓄能器的壓力達到壓力上限16Mpa，油壓正常，充液自動停止，油泵電機停機。

3、現地控制、遠程控制:

3.1現地控制：將電控柜上開關SA1撥到“現地"位置。

3.1.1開閥：將SA2旋鈕旋至開閥位置，電磁閥2DT動作，蝶閥從0°開啟到90°,接力器全開行程開關SQ1導通，蝶閥處于全開狀態，開閥到位指示燈亮。

3.1.2關閥：將SA2旋鈕旋至關閥位置，電磁閥1DT動作，蝶閥從90°關閉到20°，接力器上行程開關SQ2導通，電磁閥3DT動作，蝶閥處于慢關狀態，關閉至0°，接力器上行程開關SQ3導通，關閥到位指示燈亮。閥門具有緩沖，防止閥板撞擊閥座。

3.2遠程控制：電控柜上開關SA1撥到“遠程"位置。

3.2.1遠程開閥：DCS1閉合，動作程序與現地開閥相同。

3.2.2遠程關閥：DCS2閉合，動作程序與現地關閥相同。

3. 3現地手動控制：將SA1撥到“現地手動"的位置。

3.3.1所有操作均為人為手動操作，PLC不進行干預，動作相應旋鈕，動作完成請回復至中間位置，避免電磁閥帶電，并完成相關操作。此操作狀態下，請嚴格按流程操作閥門各部件，切忌違規操作。

4、自動充液和活動試驗：

4.1自動充液：液壓站的自動充液由壓力控制器PYD來實現，液壓站的壓力降到10MPa時， PYD油壓下限觸頭接通，自動充液開始。壓力升至14MPa時， PYD上限觸頭接通，自動充液停止。

4.2但當接收到關閥指令后，壓力低于起泵壓力后，液壓站并不啟動，只有當接收到開閥指令后，自動充液才能進行。 

5、閥門時間調節：參見機械部分。

6、故障信號及停電水輪機進水蝶閥

6.1閥門因故障120秒不能開啟，閥門開閥故障指示燈亮，終合故障接點閉合，發出閥門不能開啟故障信號。

6.2工作電源消失，閥門處于當前狀態，如蓄能器內有足夠油量，可人為用鏍絲刀按壓電磁閥，使閥門開啟/關閉。

7、在拆卸油管過程中，有少量液壓油泄漏，將泄漏的液壓油裝入油桶,但不能倒入油箱繼續使用。如果液壓油低于液位計（油標）的規定值，則需要補充液壓油.補油時請使用濾油機加油。

（三）行程開關限位調試方法：

• 將電控柜上開關SA1撥到“現地"位置。
• 開閥限位調試：將SA2旋鈕旋至開閥位置，閥門從0°開至90°，撞塊壓下行程開關SQ1，開閥到位指示燈亮，即開閥限位調試完畢。
• 關閥限位調試：將SA2旋鈕旋至關閥位置，閥門從90°關至0°，閥門無泄漏，撞塊壓下行程開關SQ3，關閥到位指示燈亮，即關閥限位調試完畢。
• 鎖錠限位開關調試：將鎖錠控制開關旋至投入/復歸，鎖錠相就應動作，調整行程開關，使屏上指示與實際相應。 
• 將旋鈕旋至中間位置。

（四）注意事項

1、接力器上限位的行程開關SQ1、SQ2，SQ3出廠時已調好，需要時可以進行微調。

2、液壓站上溢流閥已調整到工作壓力，需微調，將溢流閥的鎖緊螺母松開，微調后再鎖緊。

3、注入液壓油時必須經濾油機過濾，過濾精度為20μm。

4、電控柜和行程開關及接口插座嚴禁受潮或進水。

5、液壓站工作時，排油截止閥必須處于關閉位置。

6. 液壓站檢修時，排油截止閥必須處于開啟位置。

7、閥門檢修時，必須切斷壓力油源。

8、電控柜在使用過程中，應保持干燥和潔凈，一般每隔半年檢查一次，對于在正常運行中觸點不經常切換，使用環境條件又較好時，則可酌情延長檢查期。

9、電控柜經使用后，如發現觸點失靈，傳動機構磨損或連接導線老化等，應及時予以檢查或更換。

十五、液壓站一般故障現象及排除方法

十六、蓄能器使用維護事項

• 蓄能器充入氮氣

1.1蓄能器嚴禁充裝氧氣、壓縮空氣或其它氣體。對于已充入壓力油的蓄能器必須放空蓄能器的壓力油方可進行充氣或拆卸。更換蓄能器，必須將截止閥處于開啟位置，將蓄能器的油全部放回油箱后，才能更換。更換完畢將截止閥處于關閉位置。

1.2氮氣參數：氮氣壓力6～7.5Mpa，

1.3充入氮氣方法：使用CQJ-25充氮工具（氮氣瓶內的氮氣壓力應高于蓄能器內的壓力方可補充）。用充氮工具將蓄能器與氮氣瓶連接在一起，先開啟氮氣瓶上的截止閥，再慢慢右旋打開充氮工具上的充氣閥，觀察充氮工具壓力表充氣到所需壓力即可。

1.4放氣：充氣時如遇蓄能器壓力超過高壓力時，旋松排氣閥放氣到所需壓力后關閉即可。

1.5測壓：打開蓄能器上的充氣閥的保護螺帽，連接充氮工具,右旋充氮工具上的手柄，充氮工具上的壓力表反應的數值即是氮氣壓力。

2、檢查氮氣漏氣:

2.1蓄能器充氮氣后，每周檢查氮氣壓力一次；定期檢查可保持*使用條件，及早發現泄漏及時修復使用。

2.2松開蓄能器上端保護螺帽，在充氣口位置滴液壓油，若有氣泡冒出，則是氮氣泄漏,應進行修理后給予補充氮氣。若沒有氮氣泄漏，氣閥處冒油，應檢查氣囊是否破損.若蓄能器底部向外漏油，應旋緊連接部分或應拆卸并更換有關零件。

3、檢查蓄能器壓力方法：

3.1.打開截止閥使蓄能器內的壓力油流回油箱，觀察液壓站上電接點壓力表，電接點壓力表指針先是慢慢下降，達到某壓力值后急速降到零，此時某壓力值就是氮氣壓力。也可以在蓄能器內無壓力油時充液，電接點壓力表指針突然上升的壓力值就是氮氣壓力。

3.2.用充氣工具直接檢查氮氣壓力，檢查方法同1.5，但每檢查一次都會放掉一點氣體。

十七、電控單元的維護 

十八、液壓油的使用維護

1、液壓油的品質及潔凈程度，直接關系到油泵和液壓元件、液壓缸的正常工作，以至影響液控蝶閥的整體使用性能及壽命。

2.液壓油牌號: L-TSA46。

3.液壓站使用的液壓油每季度抽樣檢查一次，檢查其清潔度和潤滑性，如不符合要求或污染（雜質、沉淀、水份、金屬、粉末、酸堿等）應立即處理或更換，并*清洗油箱。

4、更換液壓油的要求:

4.1切忌不同牌號的液壓油混用，更換新液壓油或補加的液壓油必須符合本液壓站規定使用的油牌號。

4.2換液壓油時必須將油箱、油管等內的舊油全部放完，并且清洗干凈。

4.3新液壓油過濾后再注入油箱內，過濾精度不低于25μm。加注液壓油時注意油桶、油箱口、加油管等其它工具的清潔。

十九、吊運及安裝

1、吊運：開箱后用吊車運蝶閥，注意選用軟質起吊帶，以免劃傷閥門表面油漆，同時應注意起吊物的平衡。

2、安裝：

2.1 安裝前應核對進水閥閥體上的介質流向標識與廠房安裝圖中標明的進水方向，以免出錯。本閥門應水平安裝。

2.2清洗閥體內孔及蝶板、檢查各部位有無損壞現象，各聯結螺栓是否緊固。

二十、差壓開關安裝調試注意事項

• 本進水蝶閥系統選用的平壓儀表為MDM580A型電子式差壓開關（中美合作麥克傳感器有限公司生產），是以高精度擴散硅壓力傳感器作為測量元件，用高穩定電路處理開關信號的精密差壓測量儀表。其產品結構特點決定該差壓開關對單向過壓敏感：高壓端單向承壓壓力值為2倍標稱壓力，低壓端單向承壓值為標稱壓力，在調試或使用過程中因任何原因導致上述壓力超標，都將造成MDM580A型電子式差壓開關功能性損壞，且這種損壞不屬原生產廠家免費保修范圍；
• 在安裝差壓開關時，要求嚴格按下圖連接測壓管路，特別要注意開關本體上帶“＋"標記的一端應與主管道上游側聯接，帶“－"標記的一端與主管道下游側聯接，否則，壓差開關在調試時必將損壞。同時，在選用的連接管、隔離閥等也應嚴格遵守圖中的選型要求，以防系統使用過程中因管道材料銹蝕阻塞測壓管路而導致差壓開關失效；
• 按下圖連接好差壓開關后，新機沖轉時（在其它系統具備進水閥系統聯動調試條件），小心開啟測壓管路上游側針形閥（旋轉一圈左右），等待20秒鐘后開啟測壓管路下游側針形閥（旋轉一圈左右），等待20秒后，再開啟測壓管路上游側針形閥至全開，20秒后，同樣將測壓管路下游側針形閥全開。正常情況下，維持差壓開關測壓管上、下游側針形閥在全開位置，當系統停機檢修（進水管中的水放空狀況），需將兩針形閥全關，當檢修完后重新沖轉運行時，需重復新機沖轉時調試兩針形閥操作要求。
  
•  前、后軸部位密封形式及更換方法：

1、前軸及前軸座部位的密封圈為O型橡膠密封圈和U型橡膠密封圈、后軸及后軸座部位的密封圈為O型橡膠密封圈。（參見蝶閥部分裝配圖）。

2、O型橡膠密封圈和U型橡膠密封圈的更換方法

若要更換前軸及前軸座部位、后軸及后軸座部位的O型橡膠密封圈和U型橡膠密封圈，首先將閥門處于全關位置，旋轉四根檢修密封手動鎖定桿，注意要同步，使檢修密封處于投入狀態。

如果要更換前軸及前軸座部位的O型橡膠密封圈和U型橡膠密封圈，先拆下接力臂，然后卸下密封座壓蓋，取出自潤軸套便可更換U型橡膠密封圈。將前軸座與閥體的閥軸座外圓用劃針畫出標記線，作為裝配還原的標記，用行車輕輕地將前軸托住。將前軸座拔出，注意用力要均勻，取下舊的O型圈，然后拆下自潤軸承，取下舊的U型橡膠密封圈，換上新的U型橡膠密封圈，裝上軸承。再換上新的O型圈，將前軸座用銅棒或木錘輕輕地、用力均勻地敲入閥體的閥軸座孔內，注意對準標記線，擰緊螺釘，再裝上U型橡膠密封圈和密封座壓蓋。

如果要更換后軸及后軸座部位的O型橡膠密封圈，就先拆下下端蓋、調整墊環、對開環等零件，取出自潤軸套即可更換O型橡膠密封圈。 與本文相關的論文有：益海嘉里糧油加工中減壓閥應用案例