DN1600蝶阀使用维护说明书.docx
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DN1600蝶阀使用维护说明书
****阀门有限公司
****VALVECO.,LTD
DN16007C42X-16C型
水轮机进水液控双密封蝶阀
HydraulicturbineInletbutterflyvalve
使用维护说明书
OPERATIONALANDMAINTENANCEMANUAL
2010年12月
目 录
一、用途……………………………………………………………………1
二、特点……………………………………………………………………1
三、主要性能规范………………………………………………………1
四、主要零件材料………………………………………………………2
五、外形和主要连接尺寸………………………………………………3
六、进水液控蝶阀控制顺序图………………………………………7
七、进水液控蝶阀液控原理图………………………………………7
八、液压站外形图…………………………………………………………9
九、进水液控蝶阀电控原理图………………………………………10
十、进水液控蝶阀外接端子图………………………………………12
十一、进水液控蝶阀控制柜操作界面图…………………………13
十二、旁通阀电控原理………………………………………………13
十三、进水蝶阀工作原理……………………………………………14
十四、进水蝶阀操作说明……………………………………………14
十五、进水蝶阀保养及维护………………………………………18
十六、液压站一般故障及排除………………………………………18
十七、蓄能器使用维护事项………………………………………18
十八、液压油的使用维护………………………………………………20
十九、电控单元的维护………………………………………………20
二十、吊运及安装………………………………………………………21
二十一、差压开关安装调试要求……………………………………21
二十一、旁通阀电动装置调试……………………………………21
一、用途
液控蝶阀为水轮机进水阀，安装在水轮机蜗壳进口处,整机包括液动蝶阀、上游连接管、下游连接管、伸缩节、旁通管、旁通手动蝶阀和旁通电动蝶阀、旁通伸缩节、排气阀等，是水电站中管线系统截断或连通介质的理想设备，完全满足GB/T14478-93《大中型水轮机进水阀门基本技术条件》的要求。
作用如下：
1）检修水轮机时，截断水轮机进水，特别适用一根输水总管向几台机组供水，当其中一台机组需检修时，用以截断水流，以便不影响其它机组的正常运行，使机组的利用率大大提高。
2）当机组长期停用时，截断上游来水以减少导叶漏水，防止机组蠕动。
3）在机组调速系统出现事故、机组转速升高到整定值情况下，动水紧急关闭，以防事故扩大。
二、特点
1）阀体采用拼焊结构，为整体框架式，强度和刚度好，密封性能稳定，能够满足用户及国标要求。
2）蝶板采用双平板过流型式，具有良好的水力特性，流阻系数小于0.2。
3）轴端密封采用自紧式和可调式双重密封，密封效果好，采用箱式结构，拆卸及维护方便。
4）轴承采用无铅型无给油自润滑结构，具有承载能力强、耐磨性好，摩擦阻力小等特点。
5）本阀配置有功能完善了液压系统和电气控制系统（PLC控制，可靠性远高于继电器控制方式），既可就地操作，也可远距离集控操作，在单向液压阀和补压系统的作用下，蝶板定位可靠，能满足水轮机与阀门联机控制工作方式要求。
6）本阀设置液动锁定装置，以防蝶板全开时由于水击作用发生抖动。
设置机械锁定装置，防止检修水轮机时因误操作阀门发生意外事故。
三、主要性能规范
1、基本参数
公称通径DN（mm）
1600
公称压力PN（MPa）
1.6
试验压力Ps
（MPa）
密封
1.76
强度
2.4
工作压力Pg（MPa）
≤1.6
介质温度
≤80°C
适用介质
水
2、特殊参数
项目
可调范围
出厂调节
开阀时间
（可调,不含平压时间）
30-120秒
80秒
关阀时间（可调）
30-120秒
80秒
快关
30～60秒
60秒
慢关
30～120秒
80秒
关阀角度（可调）
快关
70±10度
70度
慢关
20±10度
20度
流阻系数
0．20
旁通阀开启时间（可调）
10～20秒
旁通阀关闭时间（可调）
10～20秒
四、主要零件材料
零件名称
材料
进
水
蝶
阀
阀体
Q345B
阀板
Q345B
前轴
2Cr13
后轴
2Cr13
工作密封阀座
1Cr18Ni9Ti+XB350
轴承
铜合金自润滑轴承
旁
通
碟
阀
阀体
WCB
阀杆
2Cr13
阀座
ZG1Cr13密封面焊D577
阀瓣
2Cr13密封面焊D507Mo
伸
缩
节
伸缩管
Q345B
伸缩器压圈
Q345B
O形橡胶密封圈
NBR
五、外形和主要连接尺寸
见附图
六、进水液控蝶阀控制顺序图
七、进水液控蝶阀液控原理图
八、液压站外形图
九、进水液控蝶阀电控原理图
十、进水液控蝶阀外接端子图
十一、进水液控蝶阀控制柜操作界面图
十二、电动旁通阀电控原理图
十三、进水蝶阀工作原理
水轮机进水液控蝶阀主要由蝶阀、接力器（操作机构）、上游连接管、下游连接管、液压站系统、伸缩节、旁通管路、电气控制系统。
1.工作原理
水轮机进水液控蝶阀驱动装置由电控柜、液压站、接力器三部分组成。
电控柜主回路电压AC380V/400V三相四线制及备用直流电源DC220V电源，控制回路由可编程控制器（PLC）控制。
液压站工作压力12～16Mpa。
电控柜控制液压站，液压站向接力器上的液压缸提供压力油，接力器连接阀门，液压缸活塞杆的伸出和退回由接力臂带动水轮机进水蝶阀阀板作0°～90°的回转运动，实现水轮机进水蝶阀开启和关闭。
启动电机后，油泵从电机得到机械能后，经滤油器从油箱中吸油，然后从油泵出口泵出压力油（其压力由溢流阀调定，同时有压力表可监测）。
压力油经截止阀进入蓄能器，将能量储存起来，收到开阀/关阀指令后，由相应电磁阀动作，控制驱动器两腔进/回油，实现阀门的开启/关闭。
在关阀过程中，当关闭至70°±10°时，慢关电磁阀动作，实现阀门慢关，以减小水锤效应的产生。
2.进水蝶阀的主要结构
水轮机进水蝶阀阀体和活门均采用优质钢板焊接制成，阀壳外部有活门位置指示器。
活门为双平板偏心结构，使阀门具有偏心势能，活门形状具有良好的水利特性，以减少水头损失和水力振荡。
前、后阀轴两端的轴承采用自润滑复合轴承，摩擦系数小，承载能力高，使用寿命长。
轴密封为自紧式和可调式双重密封。
自紧式密封具有良好的自密性，同时能有效地防止泥砂进入轴承造成破坏。
轴的端部采用可调式密封，通过密封座压盖螺钉调整密封状态，密封可靠，使用维修方便。
旁通管路用于蝶阀开启前给蜗壳充水，平衡进水蝶阀两侧的压力，减小阀门开启时的水流冲击和操作力矩。
旁通管路上设有手动阀检修阀和电动蝶阀，在正常操作条件下其开启和关闭时间在10s～20s（可调）范围内，以防开关时发生过大的水锤。
旁通阀配有位置信号装置和位置锁定装置。
上游连接管位于蝶阀上游侧，一端法兰与蝶阀连接，带焊接坡口端与上游压力引水管在工地现场焊接连接。
设有测压孔，旁通管路与下游管连接。
下游连接管位于蝶阀下游侧，一端法兰与伸缩节连接，一端与蜗壳进口焊接。
下游连接管设有排气阀、旁通管路、测压孔、进人孔。
3、进水蝶阀的运行程序
3.1、运行程序之一（正常工作时）---开阀
开阀条件：
1）蝶阀在全关位置；
2）机组无事故，液压系统正常、控制电源正常；
开阀时，启动油泵电机组，油泵将压力油输入蓄能罐至额定压力后停止，打开旁通阀，介质进入水轮机蜗壳，排气阀自动排气，待阀前后压差达到设定值时，电磁阀工作，解除接力器锁定，蝶阀接力器带动接力臂、阀轴转动，阀门开启，全开到位后，电磁阀换向，锁定油缸锁定投入。
3.2、运行程序之二（正常工作时）---关阀
关阀条件：
1）蝶阀在全开位置；
2）液压系统正常、控制电源正常；
关阀时，电磁阀工作，解除锁定油缸锁定，蝶阀接力器带动接力臂、阀轴转动，阀门关闭，关闭到位后，电磁阀换向，接力器手动锁定投入。
在开关阀门过程中，运行程序已由联动信号控制，进水液动蝶阀开关的全行程时间可调节液压回路上的调速阀实现。
当液压系统在长时间的工作状态下，由于有极微量泄露使蓄能罐内的油压降至定值（下限值）（仍高于工作油
压值）时，压力控制器动作启动油泵电机补足压力油。
十四、进水蝶阀操作说明
（一）安装调试方法：
1.本液压站由于采用集成化设计，所有液压站的安装联接十分简便。
将本液压站放置于安装位置，用地脚螺钉将液压站锁紧。
必须保证牢固可靠。
2.对所有行程开关逐一进行动作，确保紧固，位置合适，信号正确。
3.将液压站上两根油管与接力器连接，油管连接按“开阀”和“关阀”标识对接。
4.从液压站空气滤清器（注油口）加入液压油。
油箱的液位面为液位计旁标识为准。
5.检查液压站及全部液压系统管道和部件，不得有泄漏现象。
6.将液压站及驱动器上行程开关按照图纸与控制柜正确连接。
7.用现地手动检查阀门开启、关闭状态，确保阀门行程开关安装位置及动作状态正常（这是自动运行的前提条件，否则会因信号不到位而无法进行开/关阀门流程）。
8.同上，检查旁通阀及锁锭动作情况。
9.以下10和11点中，出厂前油泵电机和旁通阀电动装置相充序已调一致，直接手动方式检查油泵电机转向即可，为防止现场接线等其它问题，请依照以下两点逐一进行。
10.参照本说明书电气原理图接通三相四线电源和其它线路，通电前请将油泵选择开关置为“切除”状态，检查电源无误后，分别用“手动”试转电机，面板上相应指示灯会亮起，检查电机旋转方向,电机正确旋向为顺时针（从散热罩向下看），如不正确，请将相线任意两根交换重新接上再进行检查，如出现反转的情况，请将反转的电机接线盒打开，任意调换两根相线，也可在电柜端子上进行调换（在调换相线时请断开电柜内部断路器及外部电源，切记不得只断外部电源不断柜内断路器，防止因他人误操作造成触电及线路短路或元件烧毁事故）。
11.同上，检查旁通阀电动装置。
注意：
旁通阀应先手动动作至中间位置，再进行开关实验，一旦发现旋转方向不正确，应立即断开电源，调整相序后重新实验，相序无误后，再调整到位行程开关，保证输出信号行程开关先于控制行程开关到位，以防止控制到位，而输出信号不到位的情况。
12.阀门水压试验合格，用电控柜检查阀门开启、关闭状态，检查定位盘指针的位置。
13.开关阀时间调整（蝶阀开关时间一般在30～120秒左右）参见机械部分。
（二）操作方法：
电气控制操作方法（前提条件为安装调试完成）：
1、开启蓄能器的截止阀。
合上柜内电源交流/直流断路器，电源指示灯亮。
2、将油泵选择开关置自动位，如油压过低油泵电机起动，电机运行指示灯亮（油压过低），向蓄能器充油，蓄能器的压力达到压力上限16Mpa，油压正常，充液自动停止，油泵电机停机。
3、现地控制、远程控制:
3.1现地控制：
将电控柜上开关SA1拨到“现地”位置。
3.1.1开阀：
将SA2旋钮旋至开阀位置，电磁阀2DT动作，蝶阀从0°开启到90°,接力器全开行程开关SQ1导通，蝶阀处于全开状态，开阀到位指示灯亮。
3.1.2关阀：
将SA2旋钮旋至关阀位置，电磁阀1DT动作，蝶阀从90°关闭到20°，接力器上行程开关SQ2导通，电磁阀3DT动作，蝶阀处于慢关状态，关闭至0°，接力器上行程开关SQ3导通，关阀到位指示灯亮。
阀门具有缓冲，防止阀板撞击阀座。
3.2远程控制：
电控柜上开关SA1拨到“远程”位置。
3.2.1远程开阀：
DCS1闭合，动作程序与现地开阀相同。
3.2.2远程关阀：
DCS2闭合，动作程序与现地关阀相同。
3.3现地手动控制：
将SA1拨到“现地手动”的位置。
3.3.1所有操作均为人为手动操作，PLC不进行干预，动作相应旋钮，动作完成请回复至中间位置，避免电磁阀长期带电，并完成相关操作。
此操作状态下，请严格按流程操作阀门各部件，切忌违规操作。
4、自动充液和活动试验：
4.1自动充液：
液压站的自动充液由压力控制器PYD来实现，液压站的压力降到10MPa时，PYD油压下限触头接通，自动充液开始。
压力升至14MPa时，PYD上限触头接通，自动充液停止。
4.2但当接收到关阀指令后，压力低于起泵压力后，液压站并不启动，只有当接收到开阀指令后，自动充液才能进行。
5、阀门时间调节：
参见机械部分。
6、故障信号及停电水轮机进水蝶阀
6.1阀门因故障120秒不能开启，阀门开阀故障指示灯亮，终合故障接点闭合，发出阀门不能开启故障信号。
6.2工作电源消失，阀门处于当前状态，如蓄能器内有足够油量，可人为用镙丝刀按压电磁阀，使阀门开启/关闭。
7、在拆卸油管过程中，有少量液压油泄漏，将泄漏的液压油装入油桶,但不能倒入油箱继续使用。
如果液压油低于液位计（油标）的规定值，则需要补充液压油.补油时请使用滤油机加油。
（三）行程开关限位调试方法：
1、将电控柜上开关SA1拨到“现地”位置。
2、开阀限位调试：
将SA2旋钮旋至开阀位置，阀门从0°开至90°，撞块压下行程开关SQ1，开阀到位指示灯亮，即开阀限位调试完毕。
3、关阀限位调试：
将SA2旋钮旋至关阀位置，阀门从90°关至0°，阀门无泄漏，撞块压下行程开关SQ3，关阀到位指示灯亮，即关阀限位调试完毕。
4、锁锭限位开关调试：
将锁锭控制开关旋至投入/复归，锁锭相就应动作，调整行程开关，使屏上指示与实际相应。
5、将旋钮旋至中间位置。
（四）注意事项
1、接力器上限位的行程开关SQ1、SQ2，SQ3出厂时已调好，需要时可以进行微调。
2、液压站上溢流阀已调整到工作压力，需微调，将溢流阀的锁紧螺母松开，微调后再锁紧。
3、注入液压油时必须经滤油机过滤，过滤精度为20μm。
4、电控柜和行程开关及接口插座严禁受潮或进水。
5、液压站工作时，排油截止阀必须处于关闭位置。
6.液压站检修时，排油截止阀必须处于开启位置。
7、阀门检修时，必须切断压力油源。
8、电控柜在使用过程中，应保持干燥和洁净，一般每隔半年检查一次，对于在正常运行中触点不经常切换，使用环境条件又较好时，则可酌情延长检查期。
9、电控柜经长期使用后，如发现触点失灵，传动机构磨损或连接导线老化等，应及时予以检查或更换。
十五、液压站一般故障现象及排除方法
故障现象
故障原因
排除方法
压力建立
不起来
电机旋向不正确
排油截止阀未关闭
溢流阀失控
齿轮油泵损坏
液压油未到油标指示位
调换电机旋向
关闭截止阀
清洗溢流阀或更换溢流阀
更换齿轮油泵
液压油加到油标指示位
充液失控
蓄能器气囊损坏
PYD损坏
更换蓄能器气囊
更换PYD
液压缸无动作
1DT失控
2DT失控
液压缸密封件损坏
清洗或更换1DT
清洗或更换2DT
更换液压缸密封件
十六、蓄能器使用维护事项
1、蓄能器充入氮气
1.1蓄能器严禁充装氧气、压缩空气或其它气体。
对于已充入压力油的蓄能器必须放空蓄能器的压力油方可进行充气或拆卸。
更换蓄能器，必须将截止阀处于开启位置，将蓄能器的油全部放回油箱后，才能更换。
更换完毕将截止阀处于关闭位置。
1.2氮气参数：
氮气压力6～7.5Mpa，
1.3充入氮气方法：
使用CQJ-25充氮工具（氮气瓶内的氮气压力应高于蓄能器内的压力方可补充）。
用充氮工具将蓄能器与氮气瓶连接在一起，先开启氮气瓶上的截止阀，再慢慢右旋打开充氮工具上的充气阀，观察充氮工具压力表充气到所需压力即可。
1.4放气：
充气时如遇蓄能器压力超过最高压力时，旋松排气阀放气到所需压力后关闭即可。
1.5测压：
打开蓄能器上的充气阀的保护螺帽，连接充氮工具,右旋充氮工具上的手柄，充氮工具上的压力表反应的数值即是氮气压力。
2、检查氮气漏气:
2.1蓄能器充氮气后，每周检查氮气压力一次；定期检查可保持最佳使用条件，及早发现泄漏及时修复使用。
2.2松开蓄能器上端保护螺帽，在充气口位置滴液压油，若有气泡冒出，则是氮气泄漏,应进行修理后给予补充氮气。
若没有氮气泄漏，气阀处冒油，应检查气囊是否破损.若蓄能器底部向外漏油，应旋紧连接部分或应拆卸并更换有关零件。
3、检查蓄能器压力方法：
3.1.打开截止阀使蓄能器内的压力油流回油箱，观察液压站上电接点压力表，电接点压力表指针先是慢慢下降，达到某压力值后急速降到零，此时某压力值就是氮气压力。
也可以在蓄能器内无压力油时充液，电接点压力表指针突然上升的压力值就是氮气压力。
3.2.用充气工具直接检查氮气压力，检查方法同1.5，但每检查一次都会放掉一点气体。
十七、电控单元的维护
十八、液压油的使用维护
1、液压油的品质及洁净程度，直接关系到油泵和液压元件、液压缸的正常工作，以至影响液控蝶阀的整体使用性能及寿命。
2.液压油牌号:
L-TSA46。
3.液压站使用的液压油每季度抽样检查一次，检查其清洁度和润滑性，如不符合要求或污染（杂质、沉淀、水份、金属、粉末、酸碱等）应立即处理或更换，并彻底清洗油箱。
4、更换液压油的要求:
4.1切忌不同牌号的液压油混用，更换新液压油或补加的液压油必须符合本液压站规定使用的油牌号。
4.2换液压油时必须将油箱、油管等内的旧油全部放完，并且清洗干净。
4.3新液压油过滤后再注入油箱内，过滤精度不低于25μm。
加注液压油时注意油桶、油箱口、加油管等其它工具的清洁。
十九、吊运及安装
1、吊运：
开箱后用吊车运蝶阀，注意选用软质起吊带，以免划伤阀门表面油漆，同时应注意起吊物的平衡。
2、安装：
2.1安装前应核对进水阀阀体上的介质流向标识与厂房安装图中标明的进水方向，以免出错。
本阀门应水平安装。
2.2清洗阀体内孔及蝶板、检查各部位有无损坏现象，各联结螺栓是否紧固。
二十、差压开关安装调试注意事项
1、本进水蝶阀系统选用的平压仪表为MDM580A型电子式差压开关（中美合作麦克传感器有限公司生产），是以高精度扩散硅压力传感器作为测量元件，用高稳定电路处理开关信号的精密差压测量仪表。
其产品结构特点决定该差压开关对单向过压敏感：
高压端单向承压压力值为2倍标称压力，低压端单向承压值为标称压力，在调试或使用过程中因任何原因导致上述压力超标，都将造成MDM580A型电子式差压开关功能性损坏，且这种损坏不属原生产厂家免费保修范围；
2、在安装差压开关时，要求严格按下图连接测压管路，特别要注意开关本体上带“＋”标记的一端应与主管道上游侧联接，带“－”标记的一端与主管道下游侧联接，否则，压差开关在调试时必将损坏。
同时，在选用的连接管、隔离阀等也应严格遵守图中的选型要求，以防系统长期使用过程中因管道材料锈蚀阻塞测压管路而导致差压开关失效；
3、按下图连接好差压开关后，新机首次冲转时（在其它系统具备进水阀系统联动调试条件），小心开启测压管路上游侧针形阀（旋转一圈左右），等待20秒钟后开启测压管路下游侧针形阀（旋转一圈左右），等待20秒后，再开启测压管路上游侧针形阀至全开，20秒后，同样将测压管路下游侧针形阀全开。
正常情况下，维持差压开关测压管上、下游侧针形阀在全开位置，当系统停机检修（进水管中的水放空状况），需将两针形阀全关，当检修完后重新冲转运行时，需重复新机首次冲转时调试两针形阀操作要求。
前、后轴部位密封形式及更换方法：
1、前轴及前轴座部位的密封圈为O型橡胶密封圈和U型橡胶密封圈、后轴及后轴座部位的密封圈为O型橡胶密封圈。
（参见蝶阀部分装配图）。
2、O型橡胶密封圈和U型橡胶密封圈的更换方法
若要更换前轴及前轴座部位、后轴及后轴座部位的O型橡胶密封圈和U型橡胶密封圈，首先将阀门处于全关位置，旋转四根检修密封手动锁定杆，注意要同步，使检修密封处于投入状态。
如果要更换前轴及前轴座部位的O型橡胶密封圈和U型橡胶密封圈，先拆下接力臂，然后卸下密封座压盖，取出自润轴套便可更换U型橡胶密封圈。
将前轴座与阀体的阀轴座外圆用划针画出标记线，作为装配还原的标记，用行车轻轻地将前轴托住。
将前轴座拔出，注意用力要均匀，取下旧的O型圈，然后拆下自润轴承，取下旧的U型橡胶密封圈，换上新的U型橡胶密封圈，装上轴承。
再换上新的O型圈，将前轴座用铜棒或木锤轻轻地、用力均匀地敲入阀体的阀轴座孔内，注意对准标记线，拧紧螺钉，再装上U型橡胶密封圈和密封座压盖。
如果要更换后轴及后轴座部位的O型橡胶密封圈，就先拆下下端盖、调整垫环、对开环等零件，取出自润轴套即可更换O型橡胶密封圈。
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