DZ系列阀门电动装置检修工艺规程

DZ系列阀门电动装置检修工艺规程1.1概述DZ系列阀门电动装置，属国产扬州电力设备修造厂生产的大力牌 阀门电动装置。它是电动阀门的驱动装置，用以控制阀门的开启和关 闭。适用于闸阀，截止阀，节流阀，隔膜阀，球阀，蝶阀等。这种电 动装置具有设计合理，适应性强，可靠性高，操作方便等特点。它可 以准确地按控制指令动作，是对阀门实现远控，集控和自控的必不可 少的驱动装置。DZ型为普通阀门电动装置，又称户内型。DZW型为户外使用的阀门电动装置。内容提要本标准规定了 DZ系列阀门电动装置 及其控制回路的检查检修标 准和检修方法。规定了大小修标准项目，工期和检修周期，并说明了 检修安全注意事项和常见故障处理方法，介绍了电动装置的选型，调试和安装方法。1.1.2 DZ系列阀门电动装置适用范围本标准适用于DZ系列阀门电动装置的选型，安装和检修。引用标准电动装置使用标准：DB/3200N003-87 ； DB/3200N004-87 ； SO52105211。1.2装置的特点本装置是一个完整的系列，它是根据我国现行所需电动阀门来设计制定的，各型号结构原理一致，外形基本相似 （DZ系列与DZW系 列，内部结构一样，外部特征有少许变化 ），电气控制部分（转矩限 制机构）行程控制机构（开度指示器）全部通用。以上可以理解为电 动头控制原理一样。但控制形式可以不一样。比如我厂#21机，#22机，#23机3台200MW机组的电动门控制方式各不一样。DZ系列电 动装置有六个品种十四种规格。本装置开关力矩输出值相差5倍以上，个别达十倍，能保证阀 门关得严开得起，另外使我们有足够的力矩范围选型。行程控制采用 计数器的方式，计数范围较大，可以达到 500圈以上，所以就可以满 足大型阀门的行程控制。手-电动切换采用半自动切换方式，即当电动门需手动时就用 手切换到手动状态，当电动门需要电动时，切换把手随着电机的转动 自动回到电动状态。切换机构在低速轴上进行，用凸轮放大。本装置 的手动速比有两种（1）1200Nm以下为1:1，（2）1800Nm以上规格 的手动速比见性能参数表。手动速比小，有利于调整和迅速处理故障， 手轮上允许适当使用加力杆，1200Nm以下电动装置也可以切断电源 后旋下蜗杆端部的压花螺母 ，按规定方向用搬手搬动蜗杆方榫旋转， 此时速比约25:1，使阀门松动后再使用手轮。当手动回不到电动位置 时处理方法：（1）在支撑直立杆的蜗杆上刻印记，使其增加滑动摩擦 力。（2）增加直立杆活动端的摩擦力。本装置的控制方式有行程控制和转矩控制两种。转矩控制的给定值可在一定范围内调节。我厂DZ系列电动装置均采用行程力矩串联控制方式，因影响力矩变化的因素很多，这给力矩控制带来诸多不 可靠信。比如：热态与冷态力矩变化不一样，阀门的松紧程度力矩就 不一样，力矩机构弹性的变化也直接影响着力矩的变化，故为了安全生产，我厂均采用力矩，行程串联控制。125具有完善的信号系统，可直接与自控或程控系统联网。本装置设有两套信号系统，即就地信号和操作信号，就地信号根 据需要取舍，我厂未用。126适用于闸阀，截止阀，节流阀和隔膜阀，其派生产品可运用球阀，蝶阀，装置重量轻，适合在高压细管道上安装。1.3装置的技术指标。装置的技术特性。131.1控制转矩特性：转矩特性是由转矩限制机构决定，其输出力矩值大小可分十个档次可调，并与档次的增加成正比上升，同一档次 中开启力矩大于关闭力矩，要根据具体的阀门，要调整力矩，原则是： 既要使阀门关得严，又要开得起。操作转速叫额定转速，本装置的输出转速在18-36转/分之间， 并且某些型号的装置有两种输出转速，以满足阀门的运行要求。启动时间和制动时间：启动时间指控制按钮闭合到输出轴达 到额定转速的时间，制动时间指控制开关动作后到装置输出轴停止转 动的时间。本装置的启动时间在1秒左右，制动时间在0.1 0.5秒之 间。本装置型号表示法，采用图标规定如下。DZ 口 /说明：第一部分：Z表示闸阀，截止阀，节流阀和隔膜阀用的电动装置。Q表示球阀和蝶阀用的电动装置。防护类型中：B表示防爆型，R表示耐热型，S表示三合一即：户外， 防腐，防爆。改进型中： A或B表示改进型。安装方式：L表示装置安装在落地式和架上，如：适用于闸阀截止阀最大控制转矩为600N m,输出转速为每分钟二十四转，输出轴最大 转圈数为八十圈。要求安装在落地机架上的电动装置表示为：DZ60-24/ 80L。装置的参数：（见性能参数表）1.321动力电源电压：交流380V控制电源电压：交流220V，有些控制电源采用交流110V,24V等，根据实际需要选取。1.3.2.3 频率：50Hz阀位控制所用电源：直流12V，我厂未用。工作时间：短时工作，时间为 10分钟灯光信号次数：6次。（根据按钮型号选定）闪光信号次数：输出转动一圈闪光动作一次。工作环境：无易燃、易爆和腐蚀性气体，环境温度20 C60C,相对湿度w 80%本装置各型号产品的性能参数见表。1.4装置的机构原理本装置的主要部件包括：主传动机构（减速器部分），电动机， 行程控制机构，转矩机构，手-电动切换机构，开度指示器（闪光装 置）等。因DZ系列装置开度未用，所以在开度指示器部分只介绍闪 光装置。减速机构DZ系列电动装置采用一级园柱齿轮机构加一级蜗杆蜗轮传动的 方式，主要功能是三相异步电动机的高转速降低到电动装置输出轴的 低转速，实现了动作可靠，操作轻便，切换力较小的功能。142 电动机本装置使用经过专门设计的阀门专用电机 YDF系列，短时十分钟 工作制，其特点：1.4.2.1 YDF系列，三相异步。不能频繁操作，额定工作时间为十分钟。1.423启动力矩大，惯性小,制动时间短。1.424普遍采用热继电器进行过热保护，个别采用电抗线圈中性温 度继电器的方法，现场有些采用缺相保护器等。行程控制机构本装置采用代数进位齿轮传动的行程控制器机构由十进位齿轮 组、顶杆、凸轮和微动开关组成。工作原理：由减速箱内的一对大小伞齿轮（或一对螺旋齿轮）带动 小齿轮（Z=8），再带动计数器工作。如果计数器按阀门开或关的位置 已调整好，当计数器随输出转动到预定调整好的位置时 ，则凸轮将被 转动九十度，迫使微动开关动作切断电源，微动开关的组数有两种形 式：一种是开，关各一组微动开关，另一种是开，关各两组微动开关。 144转矩限制机构144.1机构：由曲拐，碰块，凸轮，分度盘，支板和微动开关组成。工作原理:利用蜗杆受力带动压迫弹簧，产生位移，弹簧由不 同尺寸的两组组成，开向弹簧比关向弹簧多，以实现开向转矩大于关 向转移。蜗杆带动位移的引出是采用摇臂结构， 当输出轴受到一定转 矩后，蜗杆除旋转外还产生轴向位移，带动摇臂的曲拐使碰块产生角 位移，从而压迫凸轮，当输出轴上的转矩增大到额定值时则支板上抬 直至微动开关动作，切断电源。手-电动切换机构为半自动切换，即由电动变为手动时需要人 工操作，而由手动变为电动时系自动进行的。本机构由手柄，凸轮， 框架，直立杆，中间离合器，压簧等组成。由电动变为手动时，即用 人工把手柄向手动方向推动，凸轮随手柄轴一起转动，使支撑在凸轮 面上的框架抬起，同时使支撑在框架上可在输出轴上作轴向移动的中 间离合器也抬高，并压迫压簧。当手柄推到一定位置时，中间离合器 即脱离蜗轮而与手轮啮合，则可使手轮上的作用力通过中间离合器传 到输出轴上即成为手动状态。当框架抬高到一定高度时，安装在框架 上的直立杆在扭簧作用下直立于蜗轮端面， 支撑住框架使中间离合器 不至下落，手柄推到手动位置时即可放开。手动变电动时为自动切换。当电机带动蜗轮转动时，直立杆即倒下，在压簧作用下中间离合器迅速向蜗轮方向移动，并与蜗轮啮合，同时与手轮脱开，随即变为 电动状态。146.1本装置信号能表示出下列状态：阀门正在开启、阀门已经开完、阀门正在关闭、阀门已经关完、 阀门处于中间状态、阀门故障，各种状态灯的颜色各不一样，一般红 色代表开，绿色代表关，黄色代表过力矩。146.2开度指示机构：功能有就地刻度指示盘，运算电位器，闪光 开关，就地刻度指示盘和运算电位器与阀门成正比，闪光开关是阀杆转一圈开关动一次，因此闪光信号表示阀门动作状况。146.3终端信号是表示阀门开完或关完的状态，以红、绿灯表示。146.4过力矩信号，表示开或关阀时电动装置输出过力矩，必须消 除过力矩后才能启动电动门。装置的尺寸（阀门电动装置说明书）装置的控制线路DZ系列电动装置的控制线路通用一种标准线路 （阀门说明书电 动装置），主要电器元件有：热继电器、微动开关、按钮、通用继电 器、接触器等。热继电器起电机过负荷保护作用，微动开关起阀位， 力矩和闪光控制作用，行程开关和力矩开关节点串联，按钮起操作控 制作用。一个按钮各有常开，常闭节点各一副，两按钮常闭节点在开， 关线路中交叉串联，防误操作用。通用继电器用了 4付接点，开关控制回路各1付，过力矩灯信号 1付，1付送给保护光字牌显示电动门状态.。大部分开关接触器上采用自保持，即操作时送开按钮接触器仍动作，有些重要电动门如主给 水电动门和一些可调电动门未用自保持，采用“点操”控制。148.1控制线路与动力线路共用一个电源，相电压为交流380V，线电压为交流220V,控制电源一般为A相电源。148.2线路可以保持操作信号。线路中过力矩后通过复位可以恢复操作。148.4当过力矩信号发生后，在未查出原因之前，控制失灵，主要 是保护设备，防止重复操作，过力矩连续动作。有联锁保护功能。可保护控制线路过流，电机过负荷，缺相 运行和短路等故障。能提供阀门开关、开完、关完、故障等信号，还可以通过通 用继电器由接点扩充发出热工信号。1.5装置的检修装置的检修包括新装检修和运行检修。电动装置的安装控制元件部分远离高温管道、尽量朝方便检修的方向。电动装置输出轴旋向应与阀杆螺母旋向一致，但在实际运用 中，会出现阀门与装置旋向相反的情况。也就是我们平时所说反门， 反门在控制回路中要作相应的变化。安装前应将装置各部分的接触面和连接件清洁干净。电动装置输出轴与阀杆螺母是通过牙嵌连接，应保证它们之 间有足够的间隙，特别在设计加工过渡连接盘和连接牙嵌时，过渡牙 嵌与装置牙嵌之间应有12毫米的间隙，以保证阀杆螺母轴向位移 不被牙嵌抵住而影响正常工作。牙嵌呈三爪形，每爪设计宽度58,以保证留有空圈，使 电机在空载情况下启动。电动装置的引线应根据电动机的功率来选。装置的维护1.521定期维护：装置的维护是指装置运行状态下的定期检查。宗旨：“放得住，开得动，关得严，打得开。”维护周期：一般情况下至少每月进行一 次，对于粉尘较高的锅炉部分电动装置的清洁应每周一次。外观检查装置的外表应清洁，无粉尘堆积，不应受到汽、水和油的直接喷 溅，发生汽、水和油的喷溅时应及时处理。安装情况的检查电动装置和阀门的连接应牢固，连接螺丝不应松动，对于振动较 大的地方，要定期检查，每过半年应将连接螺丝重新拧紧一次。1.5.2.4 密封情况的检查装置应密封良好，各密封面的垫圈应完整无损，而且压合严密， 各接合面的螺丝应安装牢固，无缺损，穿线孔应密封，插件引线的密 封插头应插牢锁紧。润滑情况的检查装置的润滑应良好，外壳各接合面均应无漏油现象，润滑油不足 时应补充新油。1.525 电源的检查每天巡视设备时要查看控制盘上的电源指示表，示值为380V为正常，各电动门的信号指示是否正常，当发现不正常时，应先查原因 后送电源。电动门工作情况的检查指示：开完红灯亮，关完绿灯亮，开途中，红灯闪烁，关途中， 绿灯闪烁。行程：关完不留空圈，开完留 5%的空圈。运行途中，电 动头内部应无杂音。力矩要根据具体情况进行调整。1.527控制元件的检查观察微动开关是否有积油，积灰，焊线是否牢固，控制机构是否 在复位状态，发现有油灰应用酒精清洗；焊线松脱应重新焊接，控制 机构不能复位的应拆下检查，修理和更换。装置的检修检修内容：有机械部分，控制元件，控制线路，信号。检修工具：除个人配备的工具外，还应配备：扳手，摇表（500V）， 万用表，手拉葫芦，钳形表，内六角扳手（套），通灯，对讲机等。机械部分质量标准：设备元件齐全，完好无损，传动部分无磨损，润滑良 好，手一电动切换灵活可靠，运行平稳，无异音，电机工作电流正常， 设备无漏油，清洁无积灰。步骤：包括清洁、拆、洗、检查测试、上油、装配、调试。对设备外部进行清扫，积油时，用汽油清洗、擦拭。作引线标记，要求标记清楚、正确，并记录下来。拆元件 顺序是：抽出力矩机构 拆下手轮 框架 压簧 中间离合器 电机蜗轮 蜗杆 转矩弹簧，拆框架时应注意直立杆的扭簧不要损伤， 拆下的细小元件放在盘子内，大型元件可放在地面的垫子上，摆放整 齐有序。元件用汽油清洗，装置内部也用汽油清洗，清洗时原油应 清除干净，已干固的油脂用刮刀清除，轴承清洗时，用扳手摇动方向， 边摇边洗。检查：检查各元件、蜗轮、蜗杆是否有磨损，密封垫圈是 否损坏，扭簧应有足够的弹力使直立杆直立，以上元件若有缺陷应更换。装置装好后进行试验，手-电动切换，手柄向箭头方向上抬， 搬动手轮，输出轴功，用扳手转动方榫，应自动切换到电动位置，输 出轴相应转动，转动时手感好，无异声。1.5.3.2 控制元件：控制元件包括力矩限制机构、行程控制机构、闪光机构、单极开 关、控制按扭，交流接触器、继电器（热继电器、通用继电器和DCS专用继电器）。检查力矩、行程、闪光机构的传动齿轮、传动轴是否有磨 损和损坏，已损坏的应立即更换，用手压迫微动开关凸点有清脆的响 声，接点接触良好，力矩和自动弹簧弹性良好，转动开、关刻度盘，从10到1,调节块与凸轮均匀地接近，并且开、关两个方向的距离 相等，启动开关上的凸轮要有一定压力，使微动开关动作可靠。计数 器检查时，各转动齿轮组接触良好，转动灵活，小齿应无磨损。如有 损坏的必须更换。闪光机构：它是电动门操作中的眼睛，通过此机构 的动作，操作人员才能知道电动门的动作情况，闪光凸轮使闪光开关动作可靠，各轴与 齿轮固定紧密不松动，齿轮转动部分经常加钟表 油，保证转动灵活。检查单极开关、按钮、交流接触器和继电器，单极开关合 上和分断可 靠，内部无因过热烧坏的痕迹，按钮自动反回，常闭接 点接通，动作灵活可靠，灯变压器，原边加 220V电压时，副端空 载电压不超过14V，接触器灭弧罩完整无损，拆下底盖，用毛笔清 扫内部积灰，铁芯无异声，各常开接点断开，各接点的上、下层有一 定压力，接触电阻小于 0.08欧姆，断开电源，接触器讯速返回，常 开接点打开，常闭接点闭合，返回时间超过0.5秒的接触器不能使用， 继电器校验方法与接触器类似，通电后动作可靠，接点接触良好，断电后返回迅速。控制线路检查1）控制线路检查的内容：绝缘、端子，线路测绝缘前，应先从 端子排 的第四端子上拆出零线，然后校验电缆绝缘，摇表要可靠接 地，绝缘值大于两兆欧合格，小于一兆欧不合格。2）端子检查：各端子完好无损接线端子头齐全、清晰、准确， 否则要更换或配齐3）接线检查：接线固定不松动，正确无误，恢复零线后，通电 检查控制回路，当电动门处于中间状态时，操作按扭，红、绿灯均亮， 此时，单操（只送控制电源）开按钮，开接触器动作，用电笔测量接 触器三个主接点，均应带电，说明电机线路是通的，中断开行程开关， 开接触器在0.5秒以内迅速跳开，如开接触器不能跳开，检查原因， 主要从行程开关、A12和A42的接线、接触器、电缆绝缘几方面去 检查。4）关回路检查与开回路方法一样。5）力矩信号检查： 断开开力矩开关，LB继电器动作，配电盘上 的黄灯熄灭，开回路操不动，按下黄色按钮，继电器返回，黄灯亮。关力矩与开力矩一样。6）电机转向检查： 将电动门手摇至中间位置，在控制回路正确 的情况下，送三相电源，操开，此时电动门应该开启，如果是关，说 明电机相序接反，需要交换相序。电动门的调试1）电动门控制回路的调试包括行程、力矩调试和热偶整定。2）电动门调试前须知：（1）阀门的最大行程总圈数，（2）电机 相序是否正确，（3）开、关控制回路是否正确。转矩限制机构调试关向转矩调整首先调整关向转矩，电动门输出转矩大小，反应在蜗杆窜动量的 大小上，蜗杆窜动量又反应在拨块与凸轮的距离上，调节拨块与凸轮 的距离，就可以调节输出转矩，拨块与凸轮的距离通过螺钉来调节， 螺钉对应一至十个刻度，调节应根据产品提供的转矩特性曲线来调， 从小转矩值开始，电动关闭阀门，当自动停止后，用手检查阀门是否 关严，逐渐增大转矩值，直到关严阀门为止。关向转矩调整再调整开向转矩，由于开完行程是行程开关控制，开向转矩的最小调整值应可靠地开启一关严的阀门为准， 电动关严阀门，将开向输 出转矩值调节到关向转矩的一点五倍， 若不能可靠开启阀门，可增大 开转矩值到可靠开启为止。以上调整是在空载无介质，常温，无压力等里想状态下调整的，在实际的工作中，影响力矩变化的因素很多，力矩调整原则为：阀门 关得严，开得启。为了保证安全稳定的运行，我厂电动门均采用力矩 和行程串联控制。行程机构调整关方向调整用手动将阀门关严，脱开行程控制机构，用螺丝刀将行程控制机 构中顶杆推进并转九十度，使主动小齿轮与计数器个位齿轮组脱开。 用螺丝刀旋转“关”向调整轴，按箭头方向旋转直到凸轮压住弹性压 板使微动开关动作为止，则关向行程初步调好。松开顶杆使主动齿轮 与两边个位齿轮正确啮合，为保证其正确啮合，在松开顶杆后，必须 用螺丝刀稍许左右转动调整轴，此时可以电动打开几圈，而后关闭， 视关向行程动作是否符合要求，如不合符要求，可以按上述程序重新调整开方向调整。在关方向调整好以后，用手将阀门开到所需的位置（注意此时行 程控制机构不能脱开，否则关向调整又被打乱），然后脱开行程控制 机构，旋转“开”向调整轴，按箭头方向旋转直到凸轮压住弹性压扳， 使微动开关动作为止。再使行程机构与主动齿轮啮合，则开向行程调 完。行程控制机构调完后，可反复操作几次。一般开阀门控制在全行 程90%左右。电动门的热偶整定：根据电动门的电机功 率来确定，电机功率不同，所承受的额定 电压和额定电压流就不一样，热偶值就不一样，电机功率越大，热偶 值就越大。1.6安全注意事项由于电机是短时工作制，在试验、调试过程中不宜操作太久， 连续运行在十分钟内。装置的检修与调试必须有两人以上参与。润滑不能用液体油，应使用电动门专用油或选用抗氧化性、 耐 磨、防锈性均佳的油脂。不允许电机向下安装。装置需停电检修时，必须挂上“禁止合闸，有人工作”标志牌。1.6.6 了解设备所处的系统，检修时，电动门如有联锁保护，要求运 行退除保护，如是高加组电动门，应切换到就地状态并停三相电源。167 高空检修时，地上必须设监护人，防止高空落物1.7常见故障分析及处理见附表故障原因排除方法失控转矩行程开关不起控制作用1. 相序接错2. 接触器线圈接错3. 接触器吸铁不释放1. 调换相序2. 调换接线3. 调换接触器行程机构失灵1. 微动开关损坏2. 微动开关松动1. 更换2. 检查拧紧转矩机构失灵1. 微动开关损坏2. 蝶簧特性破坏1. 更换2. 更换电机有杂音1.两相运行接通三相1.7. 2线路故障处理：控制原理图（见阀门电动装置说明书）线路故障处理顺序：操作台-配电盘-就地电动门。一是带电 以电笔测试，一是停电用通灯或万用表测试。步骤，首先弄明白故障 现象，比如操作开不起，原因很多，如接线未接稳、过力矩、保险、 电机、按钮、DCS中间继电器松动等都会直接影响开回路。如电源 或线路不同就用电笔在端子排上测量 A16、A12 : A16无电，检查A 相保险，单极开关和热继电器。A12无电，除查A16无电的原因外，还要查到就地电缆两端 的接头、行程力矩开关。如 A12有电，就顺着原理图往后查，一直查到零线，找出原因为止。带电查回路时，断 开动力电源，保留控制电源。1.8装置的选用原则：电动装置的操作性能应与阀门的操作特性相吻合，具有以下几点：操作转矩电动装置的最大控制转矩，应大于阀门正常操作过程中所需的最 大转矩，操作转矩的计算见附录，由于环境条件影响，转矩选择要留 有余量。（见性能参数表）总转圈数电动装置的总转圈数应与阀门的总转圈数相吻合，就是说阀门的总转圈 数在电动装置一档总转圈数范围之内，并尽量接近上限值。（见性能参数表）操作转速，由电机和减速机构决定。安装方式，有垂直和水平安装，原则是便于界限、调试和手动 操作。防护条件：户外，户内型。阀杆规范：所选型号电动装置的允许通过阀杆直径和阀杆的最 大行程，暗杆阀门不考虑阳杆规范。旋转方向：电动装置的旋向应与阀门旋向一致，如不一致，控 制回路作相应的变化。1.9装置的外型尺寸与连接尺寸（见阀门电动装置说明书）。1.10 DZ系列电动装置DCS改造后，具有以下特点：电动门操作在CRT上完成，消除了带灯按钮操作带来的故障 点。红、绿颜色分别代表开完、关完信号，闪光用脉冲信号完成， 取消装置内的闪光机构，将 A16-A22节点短接。增加一个DCS中间继电器柜，它是连接操作与装置的核心部 件，故我们在检修和维护时，认真检查 DCS继电器及有关接线。如CRT已发出信号门未动，检查 A12-A17B或A42-A47B是否接通。所有与电动门有关的联锁保护均在 DCS内部完成。控制回路图按钮及按钮闭锁取消，闪光回路取消，接触器自 保持取消，全作在DCS内部。电动装置内部接线图（见阀门电动装置说明书）。电动装置电气元件（见阀门电动装置说明书）。DZ、DZW系列阀门电动装置性能参数表型号公称转 矩（N.m）最大控制转矩（N.m）最小控制转矩（N.m）转圈数（圈）允许通过阀杆最大直径手动 速 比转速（转/分）电DZW10A100150小于5050281:124，36DZW15A150225小于7550281:124，36DZW20ADZW20A (1)200300小于1005040 281:124 36DZW30ADZW30A (I)300450小于1505040 201:124DZW45A450675小于225120481:124 36DZW60A600900小于300120481:124 36DZW90DZW90(I)9001350小于45012060 481:124 36DZW120DZW120(l)12001800小于60012060 481:124DZW18018002160小于9001507025:124 364DZW25025003000小于1507025:1241250DZW35035004200小于1750807513:118