福建省福能新能源有限责任公司,福建省 莆田市 351100
摘要:XE72风机原装液压站使用欧洲TREBU品牌,相比其他国产品牌液压站,此品牌液压站做工精良,各部件均选用国际一流的液压零配件,且在欧洲原厂装配,质量、工艺都表现较好。但是此型号液压站在与风机设备配套上存在一些问题,在风机设备的恶劣环境下,故障率仍然较高。据保守统计,目前XE72风机偏航液压系统平均故障时间占总故障时间的30%左右,成为除变桨系统外第二大故障点,其中单液压站故障约占整个液压系统故障一半,对风机总可利用率的影响高达1%。
关键词:XE72风机;液压站;维修改造
一、我们把对故障液压站进行拆解、清理,发现如下问题:
液压油大多已被严重污染,油发黑(图1);
油箱沉淀杂质较多(图2);
齿轮泵、集成块部件污染物附着多,部件不同程度的受损(图3);
阀处、接头处密封圈损坏,漏油情况严重(图4);
图1 图2
图3 图4
二、进一步对污染物取样化验及对这些现象进行分析后,我们认为:
液压油的碳化、酸化严重,密度和粘性指标严重不符要求,抗压性能降低;
齿轮泵功率偏低,油质污染后,系统压力难以在规定时间达到要求。
系统过滤精度不够,系统产生的杂质无法被过滤,在系统内油路中不断循环累积;
被污染的液压油摩擦油管内壁,使油管内层老化脱落,加重液压油污染 程度;
液压油中的污染物对制动油缸密封件、液压站密封件、齿轮泵、电磁阀等部件造成严重磨损,导致漏油情况的发生;
磨损的部件造成内泄漏增加,液压站频繁打压,液压站温升超高,系统状况持续恶化;
经过试验,即便部分风机对油桶里的液压油进行过更换,但残留在齿轮泵、集成块、管路和油缸内的杂质仍无法被有效清除,新更换的液压油启机后立即被再次污染。
三、这些问题的出现,充分表明液压站维护保养工作严重滞后。
根据一般液压系统的维护标准,要求初次投入运行500小时后,应对滤芯进行清洗;运行5000小时后对液压油进行更换。
由于风力发电机组的特殊性,液压站大多未能做到按周期维护,甚至于部分风机液压站运行已接近4年时间,都从未进行过任何维护。可以预见的是,这些液压站在如此恶劣的工况下连续高压高温工作,而不进行过必要的维护保养,故障率必然高居不下。
鉴于此种情况,我们建议对现使用的液压站进行一次彻底的预防性维修,否则液压站的故障率将会进一步增加,而且将会有大量的液压站损坏严重后失去维修价值。
四、经过对现场大量故障案例进行分析后,研究出以下维修改造方案:
现有液压站齿轮泵大多磨损严重,将更换同品牌的全新齿轮泵,并提高泵的工作压力参数,有效增加使用寿命(如下图示);
旧齿轮泵 新齿轮泵
原齿轮泵参数表
上表是改进前的齿轮泵,AP05—0.9,该齿轮泵的连续工作压力是210bar、额定工作压力230bar、峰值工作压力250bar。齿轮泵的排量0.94ml/r。
2、对现有集成块进行整体改造,增加滤芯安装位。
3、原液压站的过滤精度为200μm,且无法拆卸,将新增加10μm的易拆卸滤芯,能把油液里的细微杂质进行过滤,且维护清洗简单(如下图示);
旧过滤器 新过滤器
原液压站油箱材料为白色塑料,在高温环境下设计使用寿命约为5年,目前大多面临风化穿孔的危险,将其更换为铸铝油箱,并增加液位计,便于观察油位(如下图示);
旧油箱 新油箱
5、将低压储能器集成在集成块上,使液压站更加紧凑,安装更容易;
对液压站各部件进行彻底清洗。
老款进口液压站 优化后进口液压站
旧液压原理图 优化设计后液压原理图
改造后,液压站安装位和电气接口保持一致,可直接进行安装。
通过以上维修改造后,液压站基本能恢复至全新状态,故障率会大幅下降,后期再加以合理的定期维护,改造后的液压站可以保证在整个风机生命周期内不需要更换。
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