一、系統(tǒng)組成
核島環(huán)行起重機液壓系統(tǒng)通常由以下幾個主要部分組成:
動力元件
液壓泵:為系統(tǒng)提供壓力油,常用的有柱塞泵、齒輪泵等,根據(jù)起重機的負載和動作要求選擇合適的泵類型和排量。
執(zhí)行元件
液壓缸:用于實現(xiàn)起重機的起升、變幅、回轉(zhuǎn)等機構(gòu)的直線運動,如起升液壓缸驅(qū)動吊具的升降,變幅液壓缸調(diào)整臂架的角度。
液壓馬達:驅(qū)動回轉(zhuǎn)機構(gòu)、運行機構(gòu)等做旋轉(zhuǎn)運動,使起重機實現(xiàn)回轉(zhuǎn)和沿軌道運行。
控制元件
壓力控制閥:包括溢流閥、減壓閥等,用于控制液壓系統(tǒng)的壓力,防止系統(tǒng)過載,同時為不同的執(zhí)行元件提供所需的工作壓力。
流量控制閥:如節(jié)流閥、調(diào)速閥等,用于調(diào)節(jié)液壓油的流量,控制執(zhí)行元件的運動速度。
方向控制閥:如換向閥,用于控制液壓油的流向,實現(xiàn)執(zhí)行元件的啟動、停止和運動方向的改變。
輔助元件
油箱:儲存液壓油,同時起到散熱、沉淀雜質(zhì)的作用。
過濾器:過濾液壓油中的雜質(zhì),保證液壓系統(tǒng)的清潔,防止元件堵塞和磨損。
冷卻器:在液壓系統(tǒng)工作過程中,液壓油會因摩擦和壓力損失產(chǎn)生熱量,冷卻器用于降低液壓油的溫度,保持系統(tǒng)的正常工作溫度。
蓄能器:儲存液壓能,在系統(tǒng)需要時釋放能量,起到穩(wěn)定壓力、補償泄漏和應(yīng)急供油等作用。
管路及接頭:用于連接液壓系統(tǒng)的各個元件,傳輸液壓油。
工作介質(zhì)
液壓油:傳遞能量的介質(zhì),其性能直接影響液壓系統(tǒng)的工作效率和可靠性,通常選用抗磨液壓油,具有良好的粘溫特性、抗氧化性和抗乳化性等。
二、工作原理
核島環(huán)行起重機液壓系統(tǒng)的工作原理是基于帕斯卡原理,通過液壓油的壓力能來傳遞動力和運動。其基本工作流程如下:
動力傳遞:液壓泵由電動機驅(qū)動旋轉(zhuǎn),從油箱中吸油,將機械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能,使液壓油以一定的壓力和流量輸出。
執(zhí)行元件動作:壓力油通過管路進入各個執(zhí)行元件(液壓缸或液壓馬達),推動活塞或轉(zhuǎn)子運動,將液壓能轉(zhuǎn)化為機械能,實現(xiàn)起重機各機構(gòu)的動作。
起升機構(gòu):壓力油進入起升液壓缸的無桿腔,推動活塞向上運動,帶動吊具起升;當需要下降時,壓力油進入有桿腔,活塞向下運動,吊具下降。
回轉(zhuǎn)機構(gòu):液壓馬達在壓力油的作用下旋轉(zhuǎn),通過減速器帶動起重機回轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)起重機的回轉(zhuǎn)動作。
運行機構(gòu):液壓馬達驅(qū)動車輪沿軌道運行,使起重機在廠房內(nèi)移動。
控制調(diào)節(jié):通過控制元件(壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥)對液壓系統(tǒng)的壓力、流量和流向進行控制和調(diào)節(jié),以滿足起重機不同工況下的工作要求。
當系統(tǒng)壓力超過設(shè)定值時,溢流閥打開,多余的液壓油流回油箱,起到安全保護作用。
通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口大小,可以控制進入執(zhí)行元件的流量,從而調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運動速度。
換向閥的切換可以改變液壓油的流向,實現(xiàn)執(zhí)行元件的運動方向轉(zhuǎn)換。
油液循環(huán):執(zhí)行元件排出的液壓油經(jīng)過管路回到油箱,經(jīng)過過濾器過濾后,再次被液壓泵吸入,形成一個完整的循環(huán)系統(tǒng)。
三、系統(tǒng)特點
高可靠性和安全性:核電站對設(shè)備的可靠性和安全性要求極高,核島環(huán)行起重機液壓系統(tǒng)采用冗余設(shè)計,如雙液壓泵、雙回路供油等,確保在其中一個元件發(fā)生故障時,系統(tǒng)仍能正常工作。同時,系統(tǒng)中設(shè)置了多種安全保護裝置,如溢流閥、壓力繼電器、限位開關(guān)等,防止起重機過載、超速和失控等情況的發(fā)生。
高精度控制:起重機在安裝和檢修核設(shè)備時,需要精確控制吊具的位置和運動速度,液壓系統(tǒng)通過高精度的控制元件和閉環(huán)控制系統(tǒng),實現(xiàn)了對執(zhí)行元件的精確控制,滿足了核電站高要求的作業(yè)精度。
抗輻射和耐高溫性能:核島廠房內(nèi)存在一定的輻射和高溫環(huán)境,液壓系統(tǒng)的元件和液壓油需要具有抗輻射和耐高溫的性能,以保證系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下的長期穩(wěn)定運行。
良好的密封性:液壓系統(tǒng)的密封性直接影響系統(tǒng)的工作效率和可靠性,核島環(huán)行起重機液壓系統(tǒng)采用高質(zhì)量的密封件和密封結(jié)構(gòu),防止液壓油泄漏,避免對環(huán)境和設(shè)備造成污染和損壞。
智能化監(jiān)測和診斷:現(xiàn)代核島環(huán)行起重機液壓系統(tǒng)配備了先進的監(jiān)測和診斷系統(tǒng),通過傳感器實時監(jiān)測液壓系統(tǒng)的壓力、流量、溫度、油液污染度等參數(shù),并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng),實現(xiàn)對系統(tǒng)的實時監(jiān)控和故障預(yù)警,提高了系統(tǒng)的維護性和可操作性。