一種改進(jìn)ATOS電磁閥密封的方法及處理介紹
    單向行程節(jié)流的作用是刀臺(tái)在快退過(guò)程中單向閥打開(kāi)，工作進(jìn)給時(shí)單向閥關(guān)閉，液流通過(guò)凸輪控制的節(jié)流口進(jìn)油，以實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給；節(jié)流口大小由機(jī)械控制沒(méi)問(wèn)題，因而故障只能出在單向閥的密封上。該單向閥采用鋼球圓孔形式，由于兩者屬于剛性接觸，頻繁開(kāi)關(guān)使孔口易疲勞損壞，密封性降低，引發(fā)事故；同時(shí)因油液可能有顆粒污染，易附在剛性接觸的密封面上，從而使單向閥關(guān)閉不嚴(yán)，也可引發(fā)扎刀，造成事故。
    ATOS電磁閥首用錘擊鋼球修復(fù)接觸面，結(jié)果成功率很低，故障隱患未能*消除；后來(lái)經(jīng)仔細(xì)研究，大膽設(shè)想從改變剛性接觸方面入手，于是采用更換鋼球?yàn)槟z球、電木球的方法，然而經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)因該兩種球易磨損未能成功；Z后通過(guò)改變密封孔口的材料來(lái)實(shí)驗(yàn)，從銅、鋁、尼龍等軟性材料進(jìn)行分析篩選，Z終選中尼龍，由于該材料具有很好的韌性和彈性，因而與鋼球接觸會(huì)有很好的密封性和較長(zhǎng)的壽命。經(jīng)過(guò)實(shí)踐良好。
    ATOS電磁閥將原密封孔端面，用平頂鉆切削 3~4 mm 深，然后加一個(gè)用聚四氟乙烯車(chē)制的圓墊，注意密封孔要適度倒角。墊與閥體間要用膠封實(shí)，以防泄漏。
    ATOS電磁閥利用該方法我們公司后對(duì)近 30 個(gè)單向行程節(jié)流閥進(jìn)行了改造，非常好，壽命大大延長(zhǎng)。從根本上杜了扎刀現(xiàn)象的發(fā)生，為公司創(chuàng)造了可觀的效益。
    活門(mén)上的動(dòng)水壓力沿水流方向的分力 p 順?biāo)鞣较?，垂直分?P1 方向向上。
    活門(mén)關(guān)閉時(shí)，水*靜止，活門(mén)上承受靜水壓力。由于活門(mén)上、下的位置差異，靜水壓力的作用中心在活門(mén)中心線以下，這樣，對(duì)于臥軸蝶閥活門(mén)，就產(chǎn)生了使活門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)的靜水力矩。
    在芹山水電站中，蝶閥處于接近全關(guān)的位置不能正常關(guān)閉。
    在ATOS電磁閥操作中，操作機(jī)構(gòu)各轉(zhuǎn)動(dòng)銷(xiāo)軸處均存在摩擦力和摩擦力矩。其中，閥軸與軸瓦間的摩擦力和力矩是主要的，其數(shù)值占據(jù)總的摩擦力降摩擦力矩的大部分。
    根據(jù)設(shè)計(jì)工況，閥軸和鑄鋁青銅的摩擦因數(shù)一般取拜 μ=0.15，所以在 121.5m 時(shí)，蝶閥可以靠本身配置的重錘進(jìn)行自動(dòng)關(guān)閉。而要出現(xiàn)蝶閥不能自動(dòng)關(guān)閉現(xiàn)象必須的條件是 μ＞0.27。因此可以得出以下結(jié)論：
    芹山水電站 #1、#2 蝶閥在運(yùn)行 2 年以后，在關(guān)閉時(shí)出現(xiàn)了不同程度的關(guān)不到全關(guān)位置的現(xiàn)象。我們分析認(rèn)為，出現(xiàn)這種情況的原因有以下 2 點(diǎn)：
    （1）ATOS電磁閥在經(jīng)過(guò) 2 年多的運(yùn)行后，閥軸和軸承之間有可能出現(xiàn)泥沙沉淀，導(dǎo)致閥軸和軸承之間的間隙減小，軸承摩擦因數(shù)增加。在閥門(mén)的關(guān)閉過(guò)程中，當(dāng)活門(mén)接近全關(guān)位置時(shí)，活門(mén)上、下游之間形成一個(gè)壓差，這個(gè)壓差會(huì)在閥軸上產(chǎn)生一個(gè)阻礙關(guān)閉的力矩，這個(gè)阻力矩與軸承的摩擦因數(shù)成正比，當(dāng)阻力矩大于閥門(mén)關(guān)閉力矩時(shí)會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象。
    （2）ATOS電磁閥軸承經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行后，軸承潤(rùn)滑面可能有腐蝕，軸承出現(xiàn)了磨損，摩擦因數(shù)增加，也會(huì)導(dǎo)致上述現(xiàn)象。
    4 ATOS電磁閥處理方法
    （1）改變關(guān)閉蝶閥的操作程序。在關(guān)閉蝶閥的同時(shí)，打開(kāi)旁通閥，在關(guān)閥結(jié)束后，再關(guān)閉旁通閥。這樣，可以讓蝶閥在關(guān)閉過(guò)程中前、后水壓始終平衡，消除了關(guān)閥過(guò)程中蝶閥上、下游之間的壓差，大大降低了關(guān)閉時(shí)的摩擦阻力，使關(guān)閥能順利進(jìn)行，而且可以減少軸承潤(rùn)滑面的磨損，增加蝶閥軸承的壽命。
    （2）現(xiàn)配置的 2 個(gè)重錘的側(cè)面各預(yù)留有 4 個(gè) M30 的螺孔，可在重錘上加一些鋼板，然后用螺絲緊固。這樣就增加了重錘的質(zhì)量，從而增加蝶閥關(guān)閉時(shí)的重錘力矩，使蝶閥在軸承摩擦系數(shù)增大時(shí)也能順利關(guān)閉。
    在以上 2 種方法中，如果采用第 2 種方法進(jìn)行改造，蝶閥可在一段時(shí)間內(nèi)比較順利地自行關(guān)閉，但運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)了以后，隨著泥沙在閥軸和軸承之間的沉淀和軸承潤(rùn)滑面的進(jìn)一步磨損，摩擦因數(shù)增大引起摩擦阻力越來(lái)越大，蝶閥有可能又不能自行關(guān)閉，甚至需更換新軸承。因此，在考慮到處理上述問(wèn)題的難度和電站的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，在采用了修改蝶閥關(guān)閉流程的方法，如圖 1 所示（圖中灰色為改進(jìn)增加流程部分）。
    ATOS電磁閥關(guān)閉流程
    5 ATOS電磁閥關(guān)閉流程經(jīng)過(guò)改進(jìn)后，在關(guān)閉的同時(shí)開(kāi)啟旁通閥，對(duì)閥后充水。蝶閥在上、下游無(wú)水壓差的情況下關(guān)閉。在此過(guò)程中，基本消除了作用在活門(mén)上的靜水力矩，同時(shí)，大大減小了閥軸的摩擦力矩。實(shí)踐表明，改進(jìn)后蝶閥運(yùn)行穩(wěn)定，自行關(guān)閉正常，關(guān)閉良好。
    ATOS電磁閥同時(shí)考慮到機(jī)組過(guò)速時(shí)，因調(diào)速器主配壓閥拒動(dòng)，需使ATOS電磁閥關(guān)閉來(lái)防止機(jī)組過(guò)速。在這種方式下，為防止由于關(guān)閉蝶閥時(shí)開(kāi)旁通閥造成機(jī)組轉(zhuǎn)速升高，在過(guò)速保護(hù)裝置動(dòng)作油管路中，并一油管至調(diào)速器事故電磁閥。當(dāng)過(guò)速保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，事故電磁閥也動(dòng)作，調(diào)速器主配壓閥快速朝關(guān)側(cè)動(dòng)作，關(guān)閉導(dǎo)葉，防止機(jī)組飛逸。