1-5. ПОВРЕЖДЕНИЯ И ДЕФЕКТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ АРМАТУРЫ
Дефекты конструкций электроприводов арматуры высокого давления ВАЗ
Электроприводы для вентилей Dy 10—20.
При ручном управлении электроприводом предусмотрен дополнительный цилиндрический редуктор с передаточным отношением 1 :2, в результате чего общее передаточное отношение составляет 20: 1. Для полного закрытия вентиля Dy 20 от руки необходимо сделать около 85 оборотов маховиком диаметром 160 мм, что в аварийных случаях (при неисправности цепей управления) недопустимо. Трущиеся поверхности между шпонкой шпинделя и приводным валом быстро выходят из строя в результате возникновения значительного трения между ними.
Электроприводы для вентилей Dy 50 и задвижек Dy 100—450.
При ручном управлении электроприводом для уменьшения общего передаточного отношения предусмотрен дополнительный цилиндрический редуктор с передаточным отношением 1 :3. Однако даже и в этом случае общее передаточное отношение остается большим. Например, у электроприводов с Мкр = 50 кг · м оно равно 22,6: 1, а у электропривода с Мкр=100 кг· м равно 21 : I. Как видно из приведенного примера, чтобы шпиндель арматуры повернулся на один оборот, необходимо сделать 21 и 22,6 оборота маховика, и это в том случае, если электропривод установлен непосредственно на арматуре. В тех же случаях, когда электроприводы устанавливаются на колонку, вращение от электропривода на шпиндель арматуры передается через приводную головку, имеющую передаточное отношение 3: 1. Таким образом, чтобы вручную закрыть задвижку Dy 250 на питательной линии, необходимо сделать маховиком 1 130 оборотов, на что потребуется до 20— 30 мин, а для закрытия задвижки Dy450— 2 830 оборотов маховика. Из приведенных примеров видно, что время, потребное для закрытия арматуры вручную, слишком велико. Кроме того, между кулачками приводного вала и ступицей червячного колеса имеется свободный ход, равный повороту маховика на угол 90°.
Для электроприводов, устанавливаемых на запорной арматуре, этот свободный ход необходим для создания инерции подвижным частям электропривода. Для электроприводов же, устанавливаемых на регулирующую арматуру, свободный ход совсем не нужен, так как наличие свободного хода вводит в контур автоматического регулирования дополнительное звено запаздывания, что ухудшает процесс регулирования.
На блочных электростанциях величину свободного хода выбирают на месте путем установки дополнительной полумуфты на ступицу червячного колеса.
Кроме приведенных отдельных конструктивных дефектов, следует отметить, что электроприводы ВАЗ отличаются громоздкостью по сравнению с аналогичными приводами, выпускаемыми зарубежными фирмами («Бауер» и др.).
Коробки концевых выключателей.
Наиболее ненадежным углом в конструкции электроприводов является коробка концевых выключателей. Остановку электропривода при достижении конечного положения производят концевые выключатели. От качества и надежности работы последних зависит механическая исправность привода. В качестве концевых выключателей используют микровыключатели. Переключение микровыключателями производится гайкой, движущейся по винту, на который передается вращение от привода. Сама конструкция концевых выключателей удовлетворительна, однако качество их изготовления низкое. Дело в том, что такой ответственный узел, как коробка устройства концевых выключателей, выполняется на заводе неточно. Так, например, часто гайка вообще не может переключить микровыключатель, так как в коробке УКВ не выдержаны размеры и между гайкой и микровыключателем остается зазор до 5 мм. Ход переключающего штока микровыключателя составляет не более 0,5 мм. Поэтому для качественной работы концевого выключателя исполнение гайки, винта, коробки УКВ и устройств регулировки концевого выключателя должно быть точным.
Часто для устранения этого недостатка используют специальные нажимные пружины, передающие усилие от гайки к микровыключателю. Пружины заводом изготовляются из плохого материала, который через некоторое время эксплуатации теряет упругие свойства. Правильная установка пружин очень сложна; пружины сжимаются гайкой, и концевой выключатель перестает работать.
Кроме того, коробки концевых выключателей изготовляются заводом недостаточно герметизированными, хотя задвижки устанавливаются порой в местах, где очень большая влажность окружающей среды и высокая температура. Из-за попадания влаги в коробки УКВ гайка и ведущий винт подвергаются коррозии, а микровыключатели отказывают в работе.
Заводом коробки концевых выключателей выпускаются одинаковой конструкции для всех задвижек, изменяется только шаг резьбы ведущего винта и гайки. На станцию коробки УКВ приходят отдельно от приводов, поэтому при монтаже часто на приводы с большим числом оборотов выходного вала устанавливают концевые выключатели, ведущие винты которых предназначены для приводов с малым числом оборотов, и наоборот.
Дефекты конструкции электроприводов арматуры, изготовляемых по чертежам ЦКБА Ленсовнархоза
Электроприводы типа А для арматуры Dy 10 и 200.
На блочных электростанциях электроприводы типа А установлены на арматуре низких параметров, не требующих быстрого открытия или закрытия запорного органа. Недостатком этих электроприводов является износ зубьев сателлитных шестерен, изготовленных из текстолита. Износ происходит в результате того, что зазор между зубьями сателлитных шестерен и шестерен тормозной и ведущей (изготовленных из стали) не выдерживается при сборке.
Электроприводы типов Б, В, Г и Д для арматуры Dy 50—1800.
Эти электроприводы с токовым реле или односторонней муфтой крутящего момента поставляются на блочные электростанции с арматурой и устанавливаются на низком и среднем давлениях. Недостатками электроприводов с токовым реле и муфтой крутящего момента являются следующие.
а) В конструкциях электропривода предусмотрено ручное управление при помощи маховика на случай неисправности электрической части. В аварийных случаях, когда необходимо срочно перекрыть подачу среды, использование ручного дублера может не дать желаемых результатов, так как на отключение среды потребуется много времени. Например, для закрытия задвижки Dy 200 потребуется около 20—30 мин.
В электроприводах с односторонней муфтой крутящего момента для уменьшения передаточного отношения при работе вручную предусмотрен дополнительный одноступенчатый цилиндрический редуктор, позволяющий уменьшить общее передаточное число в 2 раза. Однако даже наличие дополнительного редуктора не может в достаточной мере сократить время на закрытие арматуры вручную.
б) Электроприводы с односторонней муфтой крутящего момента конструктивно защищены от перегрузок только при движении запорного органа арматуры на закрытие. В промежуточном положении (при движении запорного органа на открытие) как электропривод, так и арматура не имеют ограничения крутящего момента.
в) Электроприводы с односторонней муфтой крутящего момента имеют одно исполнение — приводной вал вращается только по часовой стрелке. При установке электропривода на арматуру, у которой шпиндель с правой резьбой, необходимо установить дополнительный редуктор или сменить шпиндель и ганку шпинделя, что связано с технологическими и конструктивными трудностями.
г) Узел переключения электропривода с электрического управления на ручное очень сложен и имеет большое количество шарнирных соединений, что снижает надежность работы узла.
На одной из блочных электростанций задвижки на линии питательной воды и быстрозапорная задвижка установлены по схеме с коробкой перемены направления вращения (рис. 1-13,а), что нельзя признать удачным. Было бы более целесообразно на задвижки установить конические редукторы и освободиться от коробки перемены направления и одной штанги с шарнирами (рис. 1-13,6). Неудачна аналогичная схема установки задвижки подачи пара к ПВД, которая находится на отметке машиниста. Необходимо и здесь произвести указанную выше переделку. То же самое можно сказать о схеме установки задвижки на линии рециркуляции; здесь было бы лучше установить цилиндрический редуктор и удалить коробку перемены направления вращения и штангу с шарнирами.
Главная паровая задвижка, задвижки растопочного узла и задвижка на РОУ-2 установлены с большим углом наклона соединительной штанги. Превышение угла наклона соединительной штанги более 30° влечет за собой заклинивание и разрушение шарнира.
На другой блочной электростанции электроприводы к задвижкам на линии всасывания питательных насосов установлены, как показано на рис. 1-14. При такой установке червяк оказывается без смазки, что вызывает дополнительные нагрузки и изнашивание червячной пары.
Электроприводы к вентилям дренажа среднего давления и промышленного давления установлены с углом наклона соединительной штанги, почти в 2 раза большим допустимого. Это приводит к поломке шарнира и к дополнительным нагрузкам на электропривод. Следовало бы установить электроприводы непосредственно на вентили и освободиться от редуктора, колонки и штанги с шарнирами.
Рис. 1-15. Дефекты установки электропривода.
Рис. 1-14. Дефекты установки электропривода.
На задвижке рециркуляции барабана экономайзера котла установлен конический редуктор, который соединен со штангой без шарнира (рис. 1-15,а), что может привести к поломке штанги. Необходимо установить шарнир, как показано на рис. 1-15,6.
