液动执行器的工作原理.doc

华能岳阳电厂EKS液动执行机构

一、概述
EKS执行器由英国ELERM公司生产,全部用在锅炉的风.烟系统的调节部分.每台机组有24台EKS执行器，全厂共2Χ24台,具体配置如下；
磨组二次风挡扳；2Χ8台 （A .B.C.D磨各两台,左右侧布置.）
磨组一次风挡扳; 2Χ4台
磨组一次热风挡扳; 2Χ4台
磨组一次冷风挡扳: 2Χ4台
引风机出口导叶: 2Χ2台 A/B侧布置
一次风机出口导叶: 2Χ2台
由于执行器所承担的任务不同,各执行器的性能参数也不尽相同,如下表.
伸缩力Kg 动作速度mm/s 行程mm 工作压力Bar 马达电源
引风机导叶 1240 31 300 90 380VA.C
二次风挡扳 890 42.4 424 65 380VA.C
一次风机导叶 755 31 300 65 380VA.C
一次风挡扳 345 31 297 25 380VA.C
热风挡扳 345 31 297 25 380VA.C
冷风挡扳 140 31 297 10 380VA.C
从上知,执行器全开或全关动作时间约10秒钟,如果动作达不到该要求,则要通过调节AP500内灵敏度(死区)来达到目的.
总之,EKS执行器最大优点是调节性能好,准确度高,不足之处在于工作环境恶劣,漏油,渗油现象较为普遍,机械卡涩也有发生,在开.停机时由于热胀冷缩表现得尤为明显.
二、结构.
主要拐臂,支承架,活塞保护套,活塞杆,LVDT反馈杆,控制盘(内含限位开关LS1-LS6.全开2个,全关2个,中间2个).AP500控制器盒,端子盒,油泵,马达,380VA.C接线盒,油箱(上面有油位计.泄油孔.注油孔)，过滤器,电磁阀2个,减压阀3个,手动切换装置,手动操作手柄,手动油泵,压力开关等组成.如图1和图2
RV1 RV2
压力开关 马达接线盒
注油孔

过滤器
油箱
操作手柄 油位计
马达
排油孔

端子盒

AP500
RV3

保护套
LVDT 支承座

图1 液动执行器正面图

电磁阀组 过滤器

注油孔

马达
压力
开关 油位计

排油孔

切换手柄 手动油泵
图2 液动执行器侧面图
三、 工作原理.
1、液压油路工作原理:两种工作方式;就地手动操作和AP500控制.
A、AP500控制器控制时:EXT/RET打在收缩方向(RET)则电磁阀A带电,油从③回路进④ 回路出,EKS执行器收缩,EXT/ERT开关打在EXT方向,则电磁阀B带电油从④回路进③回路出,EKS伸长.
B、就地手操:切换手柄放在手动控制伐的RETRACT侧,油从①回路进②回路出,EKS收缩,若切换手柄放在EXTREND侧,则由油从②回路进①回路出,EKS伸长.
2、执行器电路工作原理:
A、合上380VA.C开关柜上隔离开关在N-90系统发出 START PUMP”信号(MCS:F8-F11的07→P→A.B.C.D)或在380V开关柜上按下启动按钮,油泵接触器线川PC带电,其接点PC1和PC2均闭合,油泵马达运行,其中PC2起保持作用,使油泵接触川不掉电.

⑴

HP

⑵

M
b
⑶ SOL1

P
RV2
RV1
⑷ SOL2 F
O RV3
LS1－LS6 a PS

图3
B、在CCR上增加挡扳指令信号或在控制器内把EXT/RET开关切至EXT方向,则AP500内固态继电器SSR1导通,EXT电磁阀SOL1带电,EKS执行器伸长.
在CCR上减少挡扳指令或在AP500内把EXT/RET开关切向RET方向,则AP500内固态继电器SSR2导通,RET电磁伐带电EKS执行器收缩.
C、收缩限位开关LS1和伸长限位开关LS2以及PS2压力开关的作用:
执行器全开时,LS2才断开,此时断开相应的执行器伸长电路,使电磁阀SOL1不带 电,避免电磁伐长期带电烧坏,并保证执行器不因过力矩而损坏,同理,执行器全关时,LS1才断开,断开相应的执行器收缩电路,使电磁阀SOL2不带电,防止电磁伐长期带电损坏和保证执行器不因过力矩而损坏. PS2设在伸长电路中,主要是油压来达到预设压力下断开电路,防止电磁伐带电而伐门(挡扳)却操不动。

380VAC 隔离开关切ISL1 FS 4A O／L过载继电器节点

～ M

FS 4A
控制电源变压器

PC
紧急停馆钮 O／L 停泵馆钮 启泵馆钮 油泵接触器线圈

PC
EXT

RET

FS 2A

SSR2 SSR1
（RET） （EXT）

EXT／LS2 PS2 EXT／SOL1

RET／LS1 RET／SOL2

图4
3、EKS油泵马达工作原理：
A、正常方式时，合上380V开关柜的隔离开关，其节点NO1和NO2均闭合。在N－90系统发出 “ START PUMP "启泵指令或在380V开关柜按下“ START”启动按钮，则油泵接触线川CC带电，其节点NO1闭合起保护作用，节点NO2也闭合，使380V开关柜上“马达运行指示灯"亮，节点NO3也闭合，发出一个N－90系统，运行人员在MCS上可监视马达运行的反馈信号，同时开关柜故障继电器带电，其闭合接点断开，使送到N－90系统去的故障信号为“HEALTHY"； 在N－90系统发出“STOP PUMP"停泵信号或在380V开关柜上按下“STOP"按钮，或在就地按下紧急停按钮以及过载保护继电器动作。则接触器线川失电，马达停止运行，同时开关柜故障继电器线川失电，其常闭节点闭合，向N－90发出开关柜故障报警信号。
B、选择“TEST"方式时，隔离开关必须隔离，否则不起作用，此时AUX3失电，其常闭接点AUX／NC闭合，向N－90发出开关柜故障报警。
FS FS
110 VAC
O O
O O
O O
ISL NO1 N－90启泵继电器节点
SES
O O
ISL／NC O／L NC 紧急停 就地停按钮
O O
就地启按钮
SES SES
停油泵NC
O O

CC／NO1
AUX3开关柜故障线圈
CC／NO2 马达运行指示
马达运行计时线圈
O／L继电器NO

O／L指示灯
O O
AUX3／NC 23 AUX1 16 N－90停泵指令
去N－90报警 N－90停继电器线圈
开关柜故障 28 AUX2 17 N－90启油泵指令
CC／NO3 去N－90顺控 N－90启动继电器线圈
24
N T SES 去N－90显示 18
29 0V
0V

4．AP500控制器
介绍AP500结构和工作原理
4.1结构：由三块电路板组成；主板、输入板、逻辑板。
主板：电压单元，固态继电器输出单元和反馈单元。
输入板；LVDT反馈输入和N－90指令信号的调节放大。
逻辑板；故障检测电路和手／自动切换电路。
电路板电阻选择
12－20MA 4－12MA 4－12MA
R56 1.5K 4.7K 4.7K
R59 33K 16K 33K
电位器说明：RV1 ＋12V工作电源 RV6 指令零点
RV2 －12V工作电源 RV8 灵敏度（死区）
RV3 反馈量程 RV9 调平衡电压
RV4 反馈零点
RV5 指令量程
RV6 RV5 RV4

RV8 A／M EXT／RET FLULT灯

EXT灯 PET灯
逻辑
板 输入板

RV4 RV3 主板

RV2 RV1
图6
4.2 工作原理：
N－90系统显示
电流／电压转换反馈显示回路
LVDT反馈杆交流信号
反馈信号转换回路RV4平衡

四路比较电路

发光二极管

SOL1前进电磁阀
固态继电器（进SSR1）

N－90系统4—20mA指令信号
指令转换回路RV6零点调整

比较放大电路
RV8灵敏度

功率放大推动管

发光二极管

SOL2收缩电磁阀
固态继电器（收缩）SSR2

整流 RV1
稳压 ＋12V
滤波 RV2
－12V

变压器
2A
保险丝
240VAC
仪用电源

＋12V
0V
－12V
工作电源

图7 AP500工作原理图
5．执行器的操作方法：
A、 一般步骤：a 解除联锁保护
b 启动油泵
c 操作执行器
B、 行器操作：三种方法；主控制操作；AP500控制器操作；就地手动操作；
1、 控室操作：
2、手动切换手柄在中间位置。AP500手/自动切换开关在AUTO方式。
3、系统投自动后，由N-90系统自动调节挡板开度。
4、系统处于手动后，可用正常方式和旁路方式操作。
正常方式操作：可在DCS硬站或MCS软站上操作。
旁路方式操作：将DCS站正常/旁路开关向上切，此时DCS站发出指令
经端子模件直接送到执行机构， N-90系统不起作用。
5、AP500操作：
A、切换手柄在中间平衡位置。AP500内手/自动切换开关在MAN方式。
B、操作EXT/RET开关至EXT方向，执行器前进，EXT/RET开关至RET方向，执行器收缩。
6、 就地手动操作：在执行器出现油路系统以外故障时，均可采用此法操作。故也称为应紧方式，按实际要求根据标牌上标记把手动切换手柄切至前进或收缩位置。用手摇手柄给液压油加压使执行器前进或后退。
6. 执行器联锁保护：
6.1 一次风挡板：
6.1.1磨顺控启动第一步Y1
6.1.2磨顺控停第六步Z6磨系统跳闸，则关闭一次风挡板并禁止操作。
6.2 冷风/热风挡板
6.2.1磨顺控启动第一步Y1
6.2.2磨顺控停第四步Z4
本磨组油枪未点着，且停磨程序在进行中
本磨组系统跳闸，且停磨程序不在进行中
全关热风挡板，冷风挡板全开
6.3 四台磨二次风挡板
6.3.1送风机的断路器A/B侧均闭合与吹扫条件完成
吹扫请求
则全开二次风挡板并禁操。
6.4 A/B/D三台磨二次风挡板
6.4.1炉冷态启动第二步Y2，C组油枪点三支以上则关闭A/B/D三台磨二次风挡板
6.5 一次风机出口挡板
6.5.1一次风机顺控启动第二步Y2
6.5.2 一次风机顺控停第一步Z1，全关一次风导叶
7. LVDT反馈装置：有长行程反馈杆和短行程反馈杆两种。
7.1长反馈杆
红 兰
118Ω
55Ω 黑
118Ω
黄 绿

图8
7.2 短反馈杆

红 兰
134Ω
37.5Ω 黑
134Ω
黄 绿

图9
8. 执行器故障分析：
1.远方操不动：有下列几种情况，可视具体情况分别处理：
A、AP500控制器A/M开关在MAN方式 ，将开关切至AUTO方式既可。
B、切换手柄在中间平衡位置：将手动切换手柄在中间平衡位置。
C、油箱油位不够：油位计见不到油，手操能动，AP500正常，加油至正常油位。
D、机械卡涩：电源、电路、油路均正常，远方、就地AP500均不动或不到位，须手操使之灵活，否则通知机务处理。
E、站跟踪：站跟踪信号出现，切DCS站至旁路，或解除跟踪信号。
F、主电源消失：就地手操能动，AP500内指示灯不亮，电压为0，查4A和2A保险是否正常，更换之。
G、AP500故障灯亮：AP500指令或反馈放大电路后电压值大于6V，在反馈指令回路或反接均可能引起，一般是电路板设定不当引起，应重新调节。
H、电磁伐故障：AP500操作不动或只单向动作，就地手操正常，手顶电磁伐杆执行器能 动，查电磁伐是否损坏，电磁伐正常阻值应为120~150Ω。
I、马达反转：正常时马达应逆时钟方向转，反转时油无法进入液压油路，执行器不动，对换三相电源任意两线即可。
J、油路不畅
K、油压不够，减压伐调节不当，压力开关设定点过小。
F、AP500无240V AC电压输出，多属固态继电器SSR1和SSR2故障，更换之。
2、执行器不到位：
A、机械卡涩，手操使之灵活，否则机务处理。
B、电子漂移引起执行器的零点量程变化，应重新调整。
C、执行器动作过频或过缓：主要是灵敏度调节不当，应重新调RV8使执行器动作时间在10秒左右。
9、关于冷热风挡扳：
A、特性曲线：冷风4－12mA 100%保持全开
12－20mA 100％－0％ 全开－全关
热风4－12mA 0－100％ 全关－全开
12－20mA 100% 保持全开

POSITION（％）

100% 热风挡板

冷风挡板

COMINAND
4 12 20
图10

B、DCS站上反馈：

热风挡扳反馈
Σ

F（X）
DCS反馈
冷风挡扳反馈

图11

指令 热风 冷风 DCS站
0 0 100 0
25 50 100 25
50 100 100 50
75 100 50 75
100 100 0 100

C、冷、热风挡扳交叉的调整：由于冷热风挡扳指令范围只有反馈范围的一半，因此如调整不当将会出现较大的偏差，很可能会出现反馈超范围，为防止出现
上述情况。
a.要将执行器全关调整到最大位置，尽可能小地留有动作余地。
b.要将冷风挡扳的全开、热风挡扳的全开顶到位，不能留有余地。