弹簧安全阀振动原因及处理

弹簧安全阀振动原因及处理弹簧安全阀振动原因及处理 弹簧安全阀是水电站油压设备的安全保护元件 它的功用是防 止油泵及压力油箱过载 当压力超过允许值时 弹簧安全阀能 自动打开 将油排入回油箱内 许多电站所采用的 如图 1 所示型式弹簧安全阀 在油泵停机 时 由于进油管道内油锤现象的产生 会引起弹簧安全阀短时 间的剧烈振动 因进油管道较小 及油泵停机时管道内的压力 仍较高 所以油锤产生的力更大 弹簧安全阀振动程度之强烈 噪音之大 令人恐惧 更令人担心危及油压设备安全 如造成 紧固件松动和电器元件的失灵等 弹簧安全阀振动问题的处理 是对电站运行环境改善 及保证油压设备安全运行的需要 本 文简要介绍弹簧安全阀振动问题的处理情况 图 1 弹簧安全阀 1 弹簧安全阀产生振动的原因 弹簧安全阀在油泵正常停机时产生强烈 短时间的振动原因是 在油泵停机过程中 管道内压力油的慢性运动产生油锤 其振 动强度即是冲击波的强度 其振动频率正是冲击波的频率 其 振动性质为衰减振幅 其振动全过程 直至油锤冲击波力小于 弹簧安全阀开启预调力 弹簧安全阀形成振动的过程是 当弹簧安全阀的工作压力按设 计要求调节 即调到超过油压设备的工作油压上限值 3 4kg cm2 时 排油孔全开 ys 2 5 型油压设备工作油压的上 限值 额定油压 为 25kg cm2 弹簧安全阀工作压力则调到 28 29kg cm2 排油孔全开 油泵在压力油箱的油压升至额定 油压 25kg cm2 时 油泵停机 即切断电源 这时进油管道之压 力已略大于 25kg cm2 由于油泵的停机 进油管道的进口 油 泵附近形成低压区 管道内的压力油向低压区倒流 低压区以 很快的速度向进油管道中心传递 此时 油泵虽已切断电源 则由于惯性 仍在以很大的递减速度在旋转 趋动油所形成的 压力峰也滞后低压区向进油管道中心传递 与此同时 进油管 道出口 靠近压力油箱管道内的压力油 在惯性力作用下 仍 继续流进压力油箱 当惯性力耗尽 压力油箱的压力高于管道 油压 止回阀回复 和止回阀未回复到位 一部分油产生倒流 所形成的压力峰与油泵仍在趋动油所形成的压力峰反向 向进 油管道中心传递 在进油管道中心某处必然相碰 所形成的双 向油锤之压力必定远远超过弹簧安全阀的工作压力 两压力峰相 碰之处并不一定在弹簧安全阀处 弹簧安全阀离两压力峰相碰 的远近正是弹簧安全阀振动有强弱区别的原因 双向油锤所形 成的巨大压力是一个波峰 使排油腔活塞 图中 2 以很大的速度 压缩弹簧 图中 1 将排油孔全部打开 由于压力峰过后是压力低 谷 并且压力峰对弹簧的大幅度压缩 所形成的弹簧弹力也大 排油腔活塞在受到巨大下压力情况之下 快速冲击阀体 图中 3 始而复返 这就是弹簧安全阀形成振动的全过程 反振动强度 即是冲击波的强度 其振动频率正是冲击波的频率 由于油泵停机后 惯性所要克服的阻力很大 转速的大幅度下 降 趋动油形成压力峰的能力越来越小 反压力油箱的止回阀 的一开 一关 逐渐趋近全关闭 所形成的压力峰也越来越小 所以振动性质为衰减振幅 其实整个振动过程仅几秒钟 2 简单处理 收到良好效果 上文已分析了弹簧安全阀产生振动的原因是 油锤冲击波的峰 谷使排油腔活塞 图中 2 的快速上下窜动所形成 因而油锤是不 可能消除的 只是如何对油锤压力峰排泄 即将压力峰削平 使进油管道油压趋向于平稳 来减弱振动的强度 其最有效的 方法有 使弹簧安全阀的排油孔 在最大压力峰来到前 尽可 能较早地打开 使压力峰所产生的压能较早地排泄 根据这个 原理 我们对弹簧安全阀排油腔的塔迭量进行了测量 发现有 4 5mm 我们仅对排油腔活塞的定位台阶下增设了 3mm 厚的 紫铜垫片 通过这项减少塔迭量的简单尝试 竟收到了良好效 果 其振动程度有较大的减弱 3 进一步解决弹簧安全阀振动问题的措施和方法 弹簧安全阀对进油管道内油锤压力峰的排泄 也是对油泵的保 护 对弹簧安全阀振动问题的解决 或减轻 除上述已介绍 并实 践证明采用减小排油腔塔迭量可以收到良好效果外 还根据这 个原理 通过结构的少许改进 其效果会更佳 即排油腔活塞 的排油腔形状改为倒锥形 则更有利于压力峰的早消压 并有 利于压力谷的减压 对压力谷的减压是对返回冲击波的减弱 如果实施这两项关键措施 必将收到更佳的效果 有些水电站由于弹簧安全阀的振动问题未得到解决 采用压死 的办法 是非常危险的 实际上是取消了这个安全保护元件 不仅在压力信号器失灵时 弹簧安全阀失去了其防止油泵反压 力油箱过载的作用 并且