Актуатор турбины: Что такое актуатор турбины в автомобиле? Принцип работы – Турбобаланс

Что такое актуатор турбины в автомобиле? Принцип работы – Турбобаланс

Актуатор турбины (actuator, westgate — вестгейт) или вакуумный регулятор —это клапан для сброса избыточного давления воздуха на высоких оборотах двигателя. Его основная функция — защитная.

Принцип работы актуатора в целом прост: при наличии избыточного давления заслонка либо клапан открывается и излишний воздух (газы) не попадает в механизмы турбины/двигателя, а по специальным каналам отводится, минуя их, не позволяя турбине раскручиваться более определенного количества оборотов.

Другими словами, отработавшие газы, вращающие крыльчатку турбинного колеса и вал, на котором параллельно установлена крыльчатка компрессорного колеса, перепускаются. В результате интенсивность работы турбины снижается, уменьшается подача воздуха в цилиндры ДВС.

Открытие клапана осуществляется 2 способами:

1.

Пневматически.

Привод заслонки соединен мембраной либо цилиндром (в зависимости от производителя), прижатым в закрытом положении пружиной. При определенном нажиме, создаваемым турбиной, силы пружины не хватает удерживать заслонку в закрытом положении, и она открывается, направляя часть выхлопных газов мимо крыльчатки, уменьшая скорость вращения турбонаддува.

Плюс такого устройства – простота и надежность. Минус – сложность тонкой настройки.

2. Электромеханически.

Здесь клапан подчиняется электронному блоку управления двигателем через различные датчики, установленные, как в самой турбине, так и на впускном, выпускном коллекторах. Как следствие, такая система более отзывчива к регулировке и подстраивается под работу двигателя в любых условиях.

Недостаток всего один – сложность ремонта (рекомендуем почитать статью «Ремонт электронных актуаторов турбин»)

Производители актуаторов.

Для автомобильных актуаторов турбин следует обращать внимание на оригинальные детали либо рекомендуемые производителем. Но это еще не все. Если у вас автомобиль Toyota Corolla, прибор необходимо искать такой же. Актуатор турбины Kia Sorento будет марки Kia

. И это касается всех других марок. Экономия в таких деталях чревата дальнейшим вкладыванием в ремонт, но уже более дорогих запчастей.

Что такое актуатор турбины? ЭБУ турбиной?

Друзья, перейдём сразу к делу. Сперва следует сказать пару слов о том, что такое актуатор турбины!? И с чем его едят. Актуатор, чтобы было понятно — это небольшой агрегат, который защищает турбину от выхода из строя. А также оберегает двигатель от серьёзной поломки.

 

Как? Актуатор сбрасывает ненужное давление при работе двигателя в предельных условиях и на высоких оборотах. Он помогает работать турбине в необходимом диапазоне. Располагается данный узел зачастую прямо на турбине. Когда растёт скорость — растут обороты. Повышается давление наддувного воздуха. Давление выхлопных газов также не дремлет. В пиковые моменты происходит срабатывание механизма актуатора.

Открывается клапан вестгейта. В этот момент он создаёт такие условия, когда отработавшие газы проходят мимо колеса турбокомпрессора. Именно тогда, когда турбина работает на больших оборотах, срабатывает актуатор. Далее, происходит перепуск выхлопных газов.

Какие есть типы актуаторов?

Есть два вида актуаторов популярных в большинстве турбин: вакуумные актуаторы и электронные актуаторы (ЭБУ, Электронные блоки управления турбиной). Как отмечалось выше, вакуумные актуаторы способны открывать и закрывать клапан вестгейта. Более того, они способны управлять изменяемой «геометрией» турбины ТИГ (изменение сечения на входе колеса).

 

Что касается устройства вакуумных актуаторов, то тут всё довольно-таки просто: внутри механического узла можно обнаружить мембрану  и рабочую пружину. Если речь идёт об электронных актуаторах, то это более сложные агрегаты. В электронном актуаторе имеется блок управления и электрический мотор. Мотор сподвигает шток, чтобы тот открывал каждый раз клапан овербуста.

Почему актуаторы требуют ремонта?

Зачастую, ремонт актуатора необходим, когда Ваш авто не едет, как должен ехать. Вы ощущаете значительную потерю в мощности. Появились непонятные спорадические рывки. Вакуумные актуаторы более надёжные по сравнению с электронными собратьями. Здесь всё подвластно амортизации: пружина с мембраной теряют свои свойства, изнашиваются соединения клапана со штоком.

 

Необходимо сказать о внешних воздействиях, когда происходит попадание инородного предмета, масла, грязи, водных масс. Если вакуумный актуатор выходит из строя — то, скорее всего, необходим будет новый. Хотя в нашем сервисе мы зачастую можем восстановить вакуумный актуатор до рабочего состояния. Временами камнем преткновения становится элементарный поиск необходимых запчастей.

Чаще всего к нам на ремонт поступают электронные актуаторы. Первопричиной поломки акуаторов данного типа является проблема с самой турбиной. Порой, происходит обрыв ротора, от случая к случаю, попадает инородный предмет. Также постоянно изнашиваются подшипники.

 

Практически постоянно мы сталкиваемся с закоксовыванием изменяемой геометрии. Исходя из всего этого, электрический мотор работает в критических условиях и затрачивает больше мощности, чтобы как-то пододвинуть геометрию. В эти моменты и происходит повышенный износ пластиковых шестерён. Страдает и сам электромотор.

За многие годы наши специалисты освоили, как устранять любые поломки электронных актуаторов. Имея в арсенале современное оборудование и станки, ежедневно мы восстанавливаем по 1-2 акуатора. Процесс разборки и сборки происходит оперативно. Восстановление актуаторов также происходит с заменой необходимых запчастей и грамотной настройкой специальным тестером в конце.

 

Не стоит покупать сразу новый актуатор, когда ремонт прежнего обойдётся Вам в 1.5-2 раза дешевле. Следует заострить внимание, что некоторые актуаторы реализуются только с турбиной.

Ремонт актуатора — это правильный выход.

Когда к нам поступает турбина, первым делом мы проверяем работоспособность и правильность работы актуатора. А затем переходим к рассмотрению всей турбины. Приезжайте в гости и привозите Ваши турбины с актуаторами. Поможем Вам сэкономить средства и радоваться в дороге долгие годы!

 

Вскрытие показало… Часть 8. Турбоэлектроника

Электроника, словно вездесущая, зловредная плесень, внедряется во все поры нашей жизни. Куда ни посмотришь – везде она: в телефоне, в чайнике, в утюге. Есть она и в современных турбинах, и год от года ее становится все больше. Какая она, турбоэлектроника, для чего она и какие хлопоты доставляет сервисменам, их клиентам и турбоэксперту?

Современный турбокомпрессор (ТК) – агрегат регулируемый. Он управляется ЭБУ двигателя посредством исполнительных устройств (по-другому – приводов), входящих в состав ТК. Привод (англоязычное – актуатор) по командам блока управления воздействует на байпасный клапан (вейст гейт), или регулируемый сопловой аппарат турбины (РСА), или антипомпажный клапан компрессора.

Первоначально в конструкции ТК применялись актуаторы пневматического действия или пневмоприводы (фото 1 и 2). Это устройство представляет собой пневмокамеру с двумя полостями, разделенными подпружиненной мембраной (рис. 1). Мембрана соединена со штоком. Давление в активной полости камеры тем или иным способом модулируется (в одних системах управления в сторону большую атмосферного, в других – в сторону разрежения). При этом шток актуатора смещается на определенную величину, зависящую от перепада давлений между полостями.

Рис. 1. Конструкция пневматического привода байпасного клапана турбиныФото 1. Первоначально для регулирования турбин применялись пневмоприводыФото 2. На вторичном рынке турбин с пневматическими актуаторами и сегодня очень много

Электронная революция

Около 20 лет тому назад в турбостроении началась электронная революция. На смену пневматическим пришли так называемые электронные актуаторы или электронные блоки управления ТК. Вначале они применялись в конструкции дизельных турбин с РСА, отличающихся сложным алгоритмом управления сопловым аппаратом (фото 3).

Электронный актуатор включает сервопривод с редуктором и датчиком положения и «мозг» – программатор (фото 4 и 5). Таким образом, пневмопривод уступил место интеллектуальному сервоприводу. Турбины стали регулироваться by wire, по проводам, получая управляющие команды напрямую от ЭБУ двигателя. Наиболее продвинутые актуаторы наделяются функцией обратной связи с моторным блоком управления – не только получают, но и отправляют сигналы в командный пункт двигателя.

Фото 3. Интеллектуальные сервоприводы стартовали в конструкции турбин Garrett VNTФото 4. Электронный блок управления ТК состоит из сервопривода с редуктором и датчиком положения…Фото 5. …и платы программатора, совмещенной с крышкой блока

Массовое внедрение электронных приводов началось в середине «нулевых», в преддверии введения норм токсичности Euro V. С тех пор электронная «плесень» поразила большую часть моделей ТК. Но ее разрастание оказалось не столь всеобъемлющим, как представлялось вначале. Все-таки электронный актуатор – далеко не бюджетное решение. Его применение в конструкции ТК приводит к существенному усложнению и удорожанию и без того недешевого агрегата. Поэтому наряду с чисто электронными появились гибридные исполнительные устройства – пневмоприводы с электронными датчиками, отслеживающими положение штока (фото 6). Стартовав в конструкции дизельных турбин с РСА, в последнее время электронные блоки управления стали появляться и на бензиновых турбинах с байпасным регулированием (фото 7).

Фото 6. Бюджетный вариант турбоэлектроники – пневмопривод с датчиком положения штокаФото 7. Электронные блоки применяются и в современных турбинах с байпасным регулированием

Таким образом, сегодня в составе турбин можно встретить великое множество разнообразной электроники. Одних только электронных блоков Hella известно более 200 моделей. На турбинах мировых производителей также можно обнаружить компоненты с логотипами Bosch, Mahle, Siemens и других. В деле «электронизации» турбин лидирует концерн Honeywell, родоначальник этого направления. По числу электронных «гарреттов» он значительно превосходит своих конкурентов.

Оборотная сторона электронизации

Внедрение электроники позволяет увеличить скорость реакции ТК на команды ЭБУ двигателя, повысить точность управления, реализовать гибкие алгоритмы регулирования. Все это способствует достижению главной цели – обеспечению приемлемых экологических параметров двигателя. Для многорежимного автомобильного ДВС своевременное и точное дозирование воздуха – ключевая задача. Ее решение дает полное сгорание топлива, а значит, сокращение его расхода и уменьшение вредных выбросов. Попутное улучшение эластичности и тяговых характеристик двигателя также полезно, но вторично. Если бы не экологический «кнут», что бы заставило производителей пойти по пути усложнения конструкции, искать «от добра – добра»? Тем более что за соответствие экологическим стандартам приходится кое-чем поплатиться.

Плата за экологию – снижение надежности турбины и автомобиля в целом. Появление дополнительных устройств с многочисленными деталями, электрическими цепями, контактами в любом случае негативно сказывается на безотказности. В жестких условиях работы, характеризующихся большими перепадами температуры и высокими механическими нагрузками, электронные актуаторы менее надежны, чем пневмоприводы, и ресурс у них ниже. Этот факт подтверждается практикой работы автосервисов и предприятий, занимающихся ремонтом турбин.

В большинстве случаев выход из строя электронного актуатора провоцируется эксплуатационными повреждениями механизма РСА или байпасного клапана. При коксовании или повреждении соплового аппарата турбины посторонними частицами усилие на его перемещение возрастает, а иногда он просто заклинивает. Похожая история случается с осью вращения и шарнирными соединениями вейст гейта (фото 8). Это приводит, прежде всего, к ускоренному износу или аварийному повреждению редуктора сервопривода, в котором применяются пластмассовые шестеренки. Под действием повышенных нагрузок шестеренки истираются, их зубья выкрашиваются (фото 9). Увеличение нагрузки на сервопривод вызывает рост потребляемого им тока. Вследствие этого механические повреждения могут дополниться электрическими: поломкой электродвигателя и программатора (фото 10).

Фото 8. Эксплуатационные повреждения оси вращения и шарниров байпасного клапана могут вызвать перегрузку и отказ электронного приводаФото 9. Истирание и выкрашивание пластиковых шестеренок редуктора – результат повышенного усилия на перемещение РСАФото 10. Послужившая плата программатора (слева) отличается от свежей следами воздействия высоких термических нагрузок – изменившимся цветом и локальными обугливаниями

Поскольку электронные блоки ТК отвечают за токсичность отработавших газов (ОГ) двигателя, их работоспособность внимательно контролируется системой самодиагностики ЭБУ. Возникающие неисправности, как правило, фиксируются в виде кодов ошибок и приводят к переводу двигателя в аварийный режим, что, как известно, отмечается загорающимся индикатором check engine на приборной панели. Аварийному режиму могут предшествовать провалы в работе двигателя при разгоне. Это характерно для случаев износа редуктора сервопривода, приводящего к увеличению люфтов в зацеплении шестерен и, как результат, к некорректной регулировке давления наддува.

Таким же образом ЭБУ реагирует на неисправности системы регулирования с пневмокамерой, оснащенной электронным датчиком. Датчик нужен для определения положения штока и в конечном счете для информирования блока управления о точной позиции байпасного клапана или РСА. В отсутствие датчика ЭБУ может судить об этом только по давлению наддува, которое является косвенным параметром, не обеспечивающим достаточной точности регулирования. Неисправность датчика положения штока лишает ЭБУ важной информации, влияющей на токсичность ОГ двигателя. Она расценивается как критическая, и двигатель переводится в аварийный режим. Как это ни обидно, иногда из-за отказа датчика приходится менять весь турбокомпрессор. Далеко не во всех конструкциях ТК датчик выполнен как сменная деталь, да и пневмопривод в сборе с датчиком в запчасти обычно не поставляется (фото 11).

Фото 11. В этой конструкции электронный датчик – неотъемлемая часть пневмопривода, что бывает чаще всего

Нужно отметить, что к ремонту электронных блоков производители турбокомпрессоров относятся, мягко говоря, отрицательно. Некоторые из них, например, упоминавшийся Honeywell, категорически запрещают это делать. Не будем обсуждать причины такой позиции, в какой-то мере она обоснована. Важное для нас следствие – отсутствие на рынке оригинальных запчастей и рекомендованных технологий ремонта турбоэлектроники. Поэтому приведенные ниже соображения по восстановлению работоспособности электронных актуаторов нельзя считать официально одобренными. Это не более чем рецепты из серии «голь на выдумки хитра».

Механические неисправности сервопривода в принципе поддаются устранению. Можно заменить изношенные детали редуктора и электродвигатель. Неоригинальные запчасти для наиболее распространенных электронных блоков Hella есть в продаже. Иногда удается использовать компоненты бывших в употреблении блоков. Ремонт электронной начинки обычно сводится к замене программатора. В блоках Hella плата программатора неотъемлемо закреплена на пластиковой крышке и меняется вместе с ней. Для корректной замены нужно, чтобы совпадал номер прошивки, указанный на крышке. Можно заменить и весь электронный блок целиком. Кстати, для некоторых моделей турбин актуаторы все же поставляются в запчасти. Но заменить или отремонтировать – всего лишь полдела, а то и меньше.

Напомним, что неисправность электронного привода – это, в большинстве случаев, следствие повреждения РСА или байпасного клапана. Поэтому начинать имеет смысл с устранения причины аварии. К сожалению, бывает и так, что ликвидировать причину можно только одним способом – заменой турбины. Если и причина устранена, и электроника отремонтирована, радоваться опять-таки рано.

Чтобы электронный привод заработал корректно, нужно выполнить его калибровку совместно с турбиной – отрегулировать положение крайних точек и диапазон перемещения РСА. Пытаться решить эту задачу «на глаз» – все равно что тыкать пальцем в небо. В то же время она успешно решается с помощью специализированного тестера. В нем предусмотрена функция проверки углового положения сервопривода в крайних точках и сравнения этих данных с эталонами. И это не все подводные камни – в ряде случаев после замены программатора или блока может потребоваться адаптация блока управления турбины в составе двигателя. Эту процедуру можно выполнить только с помощью сканера, обладающего дилерскими функциями.

Напрашивается вывод: если не имеешь глубоких знаний о том, «что и как», и профессионального диагностического оборудования, о ремонте турбоэлектроники лучше забыть. Иначе можно столкнуться с серьезными неприятностями, в том числе финансовыми.

Об экспертизе электронных турбин

Турбины с электронными приводами в ремонт поступают регулярно, в том числе и по причине отказа электроники. В большинстве своем это агрегаты, «рабочий стаж» которых исчисляется несколькими годами, обычно – от трех лет и более. Эксперту с такими случаями приходится сталкиваться редко, что неудивительно: его основные подопечные – турбины в гарантийный период эксплуатации. Для новых ТК он составляет один год, а для восстановленных – полгода. Претензий на работу электронного привода байпасного клапана пока не было. На экспертизу попадала пара турбин с неисправными датчиками положения штока, но они были вне гарантийного срока эксплуатации. Перед экспертом ставилась задача – разобраться в причинах появления ошибки по наддуву и перехода двигателя в аварийный режим. Эти факты свидетельствуют, что надежность турбоэлектроники не так уж безнадежна, как можно подумать. Тем не менее «редко» не значит «никогда». В архиве экспертных работ обнаружилось несколько «вскрытий», выявивших неисправность электронного привода турбины. Как установить, это гарантийный случай или нет?

Независимо от сути претензии при экспертизе ТК электронные компоненты проверяются обязательно. Турбопроизводители выпускают дилерские тестеры, предназначенные для контроля своей продукции. Естественно, они обладают наибольшими диагностическими возможностями. Например, тестер Garrett может проверить целостность электроцепей, работоспособность сервопривода и состояние механической части РСА (фото 12). Мультибрендовые тестеры также есть на рынке, но их возможности в отношении продукции конкретного производителя предсказуемо беднее, есть пробелы в программном обеспечении (фото 13).

Фото 12. Тестер дилерского уровня обладает наибольшими диагностическими возможностямиФото 13. Мультибрендовый тестер «пашет» широко, но не глубоко и с пробелами

Методика проверки электронных блоков с помощью специализированного дилерского тестера включает несколько автоматических тестов. На первом этапе проверяется адекватность работы собственно сервопривода при разомкнутой механической связи с РСА. Затем выполняется тест с присоединенным сопловым аппаратом. На основе измерения потреб­ляемого сервоприводом тока тестер анализирует усилие перемещения механизма РСА, а также проверяет полноту перемещения сервопривода путем контроля крайних положений. По завершении проверок выдается заключение: «блок исправен/неисправен», «сопловой аппарат исправен/неисправен». Если блок управления забракован, возможны два варианта: «сопловой аппарат исправен» или «сопловой аппарат неисправен».

Очевидно, что первый случай скорее может быть истолкован как гарантийный, в то время как во втором налицо внешняя причина, способная вывести электронный привод из строя. В ходе дальнейшего вскрытия турбины состояние соплового аппарата обязательно проверяется, и визуально, и инструментально. Выявляется причина его неисправности, которая фиксируется в акте технической экспертизы. В чем конкретно состоит неисправность электронного блока – остается за кадром. При экспертизе блок не вскрывается.

Претензии клиентов к блоку управления ТК не всегда оказываются обоснованными. В доказательство приведем подходящий случай из практики.

Продолжение следует

Уникальную информацию по устройству, эксплуатации и ремонту систем турбонаддува смотрите на сайте turbomaster.ru

• Сергей Самохин
• Игорь Ермоленко, эксперт фирмы «Турбо Инжиниринг»

Актуатор турбины | Turbo Magic |

Актуатор турбины – это специальный вакуумный регулятор турбины, предназначенный для осуществления защиты турбины от нагрузок при высоких оборотах. Данный регулятор представляет собой клапан, который монтируется перед самой турбиной на выпускном коллекторе.

 

Принцип работы актуатора

Выхлопные газы через выпускной коллектор поступают в турбину. Проходя через горячую часть турбины, они задействуют движение крыльчатки и вала. На этом же валу находится крыльчатка холодной части турбины, которая при вращении создает давление во впускном коллекторе, обеспечивая подачу воздуха в камеру сгорания. Когда на больших оборотах турбинного колеса давление выхлопных газов возрастает, вступает в действие вакуумный актуатор, который открывает обходной клапан и способствует выходу выхлопных газов мимо турбинного колеса.

При достижении высоких оборотов турбонагнетатель не может разогнаться в полную силу. Для этого при нажатии на педаль газа на турбине открывается актуатор, через который выходят отработанные выхлопные газы, позволяя закачивать больше воздуха в клапаны.

 

Установка актуатора турбины

В некоторых случаях, при длительной эксплуатации автомобиля, может потребоваться замена актуатора турбины. Часто проблема может заключаться в том, что приходит в негодность манжета актуатора и маслосъемные колпачки. В этом случае необходимо произвести замену актуатора с последующей его установкой.

• Установка актуатора начинается с удаления из корпуса старой выработавшейся манжеты.
• Далее тщательно обезжириваем обе поверхности и с помощью клея-герметика наклеиваем манжету на корпус вместе с двумя маслосъемными колпачками.
• Чтобы обеспечить вакуум и дополнительную смазку, после застывания герметика набиваем литолом зазор между колпачками.
• Затем на клей-герметик сажаем мембрану, которую завальцовываем по кругу молотком, и производим настройку актуатора турбины.

Время от времени также необходима будет регулировка актуатора турбины, чтобы его работа всегда была четкой и слаженной.

Фото запчастей турбины

• Упорный подшипник

  Опорно-упорный подшипник турбины воспринимает осевое усилие и фиксирует его по отношению к неподвижным деталям.

• Колесо компрессора

  Колесо компрессора представляет собой механизм, похожий на спираль. Изготавливается методом литья из спалавов алюминия.

• Клапан турбины

  Клапан турбины — это устройство для сброса выхлопных газов, которое помогает поддерживать давление среды на необходимом уровне.

• Газомасляное уплотнение (ГМУ)

  Катушка и дистанция турбины.

• Вал турбины

  Вал турбины соединен с колесом турбины, образуя ротор турбокомпрессора.

• Сопловый аппарат

  Лопаточный венец, ограниченный поверхностями, образованными полками по торцам лопаток, неподвижно закреплённый в корпусе турбины.

• Корпус подшипника

  Корпус подшипника для турбин всех видов автомобилей.

Если вакуумный регулятор долго находился в работе и не подлежит ремонту, то лучше всего купить новый актуатор турбины. Такой необходимый элемент выхлопной системы продается практически в каждом автомобильном салоне. Если вы планируете купить актуатор для своего автомобиля, то обращайтесь в автосалон, который специализируется на продаже деталей конкретно под вашу марку автомобиля, или позвоните нам. Наши менеджеры подберут запчасти к любой модели авто, даже раритетной.

 

диагностика, ремонт, замена, в том числе автомобиля Фольксваген в СПб

Турбонаддувы, которые Фольксваген и концерн VAG ставят на свои автомобили, оснащены актуатором турбины (АТ, вестгейт), улучшающим их работу. Это устройство снижает заметность турбоямы и защищает турбокомпрессор от повреждений, когда мотор работает на высоких оборотах. Шток актуатора турбины управляет клапаном, который регулирует положение лопаток (геометрию) турбинного колеса (крыльчатки) и влияние на нее потока выхлопных газов.
Неисправность вестгейта, равно как и неправильная регулировка штока (тяги) снижают динамику машины и увеличивают расход топлива.

Шток актуатора турбины: как это работает

Выхлопные газы проходят по трубопроводу и раскручивают турбину компрессора. В зависимости от положения лопаток меняется и эффективность воздействия раскаленных газов. До порога турбоямы воздействие невелико, поэтому турбина не влияет на поток воздуха, который входит в цилиндры. Когда скорость вращения коленчатого вала преодолела порог турбоямы, крыльчатка начинает раскручиваться, увеличивая количество воздуха, задуваемого в цилиндры.

Нажав на газ, водитель увеличивает подачу топлива в цилиндры, из-за чего увеличиваются обороты двигателя и возрастает количество выхлопных газов. В это время турбина все еще находится в режиме минимальной геометрии, из-за чего ее влияние на работу двигателя минимально. Увеличение оборотов мотора приводит к появлению вакуума между выходом турбины и головкой блока цилиндров, а также в актуаторе.

Внутри вестгейта герметичная камера, состоящая из:

• корпуса;
• упругой мембраны;
• штока.

Мембрана делит корпус на две части, поэтому падение давления в одной части приводит к изгибанию мембраны в эту сторону. Мембрана жестко связана со штоком, который соединяет АТ с рычагом на турбине, отвечающим за геометрию лопаток. Все это работает так:

1. Нажатие на педаль газа или увеличение нагрузки на двигатель приводит к увеличению потребления воздуха и падению давления во впускном коллекторе.
2. Падение давления во впускном коллекторе приводит к разряжению в камере вестгейта.
3. Мембрана деформируется.
4. Шток актуатора движется вслед за мембраной и поворачивает рычаг управления геометрией турбины.
5. Изменение геометрии увеличивает эффективность турбины.
6. Обороты турбины возрастают.
7. Количество задуваемого во впускной коллектор воздуха увеличивается.
8. Мощность мотора и обороты двигателя растут.
9. Когда двигатель вышел на рабочую скорость и мощность, давление во впускном коллекторе падает, мембрана возвращается в исходное состояние, а геометрия крыльчатки возвращается к исходной.
10. Увеличение нагрузки на двигатель, вызванное ездой в гору или другими факторам, приводит к повторению всего процесса.

Диагностика турбины Фольксваген: неисправности

Турбина и актуатор настроены друг на друга, поэтому любая неисправность вестгейта нарушает работу силового агрегата. Вот наиболее частые неисправности:

• изменение длины штока;
• заедание штока;
• потеря герметичности мембраны.

Причина изменения длины штока – плохая фиксация штока контргайкой. Когда из-за вибрации она откручивается, тяга нередко проворачивается, смещается по резьбе и меняет длину. В особо тяжелых случаях это может привести и к потере герметичности мембраны. Если пробит воздуховод или неисправна система вентиляции картерных газов, то рычажок управления углом лопаток или сальник тяги забрасывает маслом, из-за чего шток актуатора турбины периодически заедает.

Диагностика турбины Фольксваген и её ремонт

Диагностику вестгейта начинают, если бортовой компьютер показал неисправность «слабый наддув» или «разница в показаниях датчиков давления воздуха». Перед этим проверяют воздуховоды и вакуумные трубки. Если все трубки исправны, то АТ снимают с мотора и проверяют на стенде. Во время этой операции выясняют как общую работоспособность детали, так и вакуумное усилие, которое приводит к срабатыванию тяги. Неисправную деталь ремонтируют (если удалось найти ремкомплект) или меняют.
Для замены используют как новый, так и купленный на разборке актуатор, который предварительно проверяют с помощью стенда. После установки новой турбины или замены вестгейта, настраивают не только длину штока, но и жесткость пружины. Поэтому в некоторых случаях ее приходится менять, устанавливая менее или более жесткую пружину. Затем собранный АТ подключают к турбокомпрессору и проверяют работу с помощью специального стенда. Только получив правильные результаты на стенде, переходят к более точной настройке на двигателе.

Сложно выполнить эти работы самостоятельно, ведь необходимо не только снять крайне неудобно расположенный блок, но и правильно провести диагностику его. Это невозможно сделать без опыта и должной подготовки, поэтому желательно доверить выполнение работы опытному автомеханику. Отремонтировав вестгейт, его монтируют на двигатель и подключают к турбине, после чего настраивают. Для этого применяют специальные программы, ведь настроить работу пары АТ-компрессор «на слух» невозможно.

Поделиться ссылкой:

чистка и ремонт вакуумных актуаторов турбин в Санкт-Петербурге

Сегодня подавляющее большинство автомобилей с дизельными двигателями оснащается турбинами. Также многие бензиновые моторы, особенно в последнее время, комплектуются турбонагнетателями. Для этого есть несколько весомых причин:

1. Турбина позволяет исключить падение крутящего момента дизельного двигателя на высоких оборотах.
2. Как для бензиновых, так и для дизельных моторов, турбонагнетатель дает существенный прирост мощности.
3. Немного повышается КПД двигателя, что снижает расход топлива.

Существует несколько конструкций турбин. Однако, наибольшее распространение получили версии этих устройств, работающие на кинетической энергии выхлопных газов.

Конструктивно такие турбины состоят из следующих основных частей: двух корпусных деталей (так называемых улиток), двух крыльчаток и картриджа, через который происходит соединение горячей и холодной частей. Выхлопные газы раскручивают горячую крыльчатку. Она, в свою очередь, через вал ротора вращает крыльчатку, расположенную в холодной улитке. Холодная крыльчатка нагнетает воздух во впускную магистраль под давлением. За счет этого происходит увеличение мощности двигателя.

Управление нагнетаемым потоком в разных конструкциях реализовано по-разному. Есть несколько распространенных схем:

• механизм изменяемой геометрии;
• калитка Вестгейта;
• система Blowoff;
• система Bypass.

Первые две схемы являются управляющими и призваны контролировать давление, создаваемое турбиной. Вторые две осуществляют предохранительные функции. Их задача сбросить давление, если оно достигнет определенного предела. Чаще всего в системе нагнетания воздуха установлено несколько из вышеперечисленных механизмов.

Механизм изменяемой геометрии и калитка Вестгейта управляются при помощи актуатора. В зависимости от типа энергии, приводящей в движение эти механизмы, различают электрические и вакуумные актуаторы.

Рассмотрим более детально вакуумный актуатор.

Конструкция и принцип работы

Вакуумный актуатор состоит из следующих составных частей:

• шток с регулировочной резьбой;
• нижняя часть корпуса с отверстием для штока;
• верхняя часть корпуса с трубкой для подключения вакуумного шланга;
• подвижная тарелка;
• возвратная пружина;
• мембрана.

Управляется актуатор при помощи клапана, который сигналы с ЭБУ. Эти сигналы формируются на основании данных с датчика давления в системе впуска. В момент, когда фиксируется избыточное давление во впускной магистрали, клапан открывается, и по вакуумному каналу происходит отток воздуха из верхней части корпуса актуатора. Мембрана, под действием разности давлений в камерах, давит на тарелку, которая смещается и тянет за собой шток. Шток связан с рычагом управления геометрией или клапаном Вестгейта.

Ремонт актуатора турбины: предпосылки и предварительная диагностика

Существует несколько распространенных неисправностей, при которых потребуется ремонт вакуумных актуаторов турбин:

• нарушение герметичности манжеты;
• разрушение или потеря рабочих свойств пружины;
• сквозная коррозия корпуса;
• обрыв штока в точке закрепления к рабочей тарелке;
• сбой регулировки выхода штока или люфты в кинематической цепи;
• засорение внутренней полости актуатора.

Выражаются подобные неисправности в сбоях работы турбины. Нужно обращать внимание на следующие признаки:

• падение или переменчивость мощности двигателя;
• посторонние металлические или свистящие звуки со стороны турбины;
• появление так называемого эффект «помпажа», когда избыточное давление во впускном тракте, создаваемое турбиной при нерабочем механизме контроля, входит в резонанс с характерным грохотом;
• ошибка ЭБУ.

Все эти причины лишь косвенно указывают на проблемы с актуатором и могут являться следствием неисправностей в других узлах. В цепи управления давлением могут быть неисправности, не связанные напрямую с актуатором. Например, сбои в работе вакуумного клапана, проблема с механизмом изменяемой геометрии или клапаном Вестгейта. Для точного определения необходимо пройти диагностику.

Перед демонтажем актуатора выполняется первичная диагностика, которая состоит из следующих действий:

• на запущенном двигателе визуально проверяется работа штока;
• при наличии возможности подключается компьютер к блоку управления двигателем, и отслеживаются рабочие параметры турбонагнетателя;
• проверяется кинематическая цепь на отсутствие подклиниваний и избыточных люфтов.

Ремонт вакуумных актуаторов турбин

Если на этом этапе возникли подозрения на некорректную работу актуатора или определена его явная неисправность – производится демонтаж. Выполняется проверка на специальном вакуумном стенде его работа. Если есть отклонение от рабочих параметров – актуатор разбирается.

На большинстве конструкций части корпуса соединены между собой вальцовкой, что значительно усложняет разборку. Здесь требуется особое оборудование и высокая квалификация механика, чтобы не нанести критичных повреждений корпусным деталям.

После вскрытия корпуса, актуатор разбирается на составные части и производится дефектовка. Корпус осматривается на наличие сквозных коррозионных повреждений. Если в части с отверстием под шток наличие небольших повреждений допустимо, то в вакуумной камере подобный дефект вызовет полный отказ.

Осматривается состояние уплотнительной втулки в отверстии под шток. Большая выработка может вызвать перекос штока, что отразится на правильности работы всей системы.

Проверяется манжета на наличие надрывов или других повреждений. Если имеются даже небольшие дефекты – манжета считается непригодной для дальнейшего использования.

Оценивается состояние пружины, ее целостности и упругие качества. Если пружина потеряла свою жесткость или сильно корродировала, то выполняется ее замена на новую.

Осматривается состояние рабочей тарелки. Особое внимание уделяется сохранности ее геометрии и точке крепления штока. В случае обнаружения нарушений геометрии или люфтов штока выполняется ремонт.

После полного осмотра всех составных элементов вакуумного актуатора оценивается целесообразность его ремонта. Иногда, при наличии множественных повреждений, экономически целесообразнее приобрести новый актуатор.

Чистка актуатора турбины

Частой причиной нарушений работоспособности актуатора является не поломка какой-либо детали, а засорение, и требуется элементарная чистка актуатора турбины. Ввиду специфики работы, от создаваемого в камере вакуума, любое нарушение герметичности приводит к появлению подсоса воздуха из окружающей среды. Это означает, что частички пыли, влага, масло или любой другой засоритель под действием всасывающей силы попадают внутрь корпуса. Также проникновение внутрь посторонних элементов происходит через втулку штока.

Влага вызывает коррозию внутренней части корпуса. Помимо образования хлопьев ржавчины, которая является абразивом, коррозионные процессы в итоге могут стать причиной сквозного повреждения корпуса. Корродирует пружина. Пыль и прочие мелкие засорители постепенно разрушают мембрану. Если не произвести своевременную чистку – актуатор полностью выйдет из строя.

После разборки выполняется продувка элементов актуатора сжатым воздухом. Части корпуса, шток и рабочая тарелка предварительно очищаются механическим путем. Завершается процедура очистки промывкой в ультразвуковой ванне.

После этого актуатор собирается. Выполняется его проверка на вакуумном цифровом стенде. Если по рабочим параметрам нет нареканий – производится установка актуатора на турбину.

Актуатор Турбины и прокладки. OM642

Название:

Номер ОЕМ:

Текст:

Выберите категорию:
Все Для ТО замена масла в двигателе » Для двигателя M272 и 273 » Для двигателя ОМ642. 164 » Для двигателя ОМ642. 166 » Для двигателя M271 » Фильтр топливный. Для двигателя ОМ642 »» Вариант №1 »» Вариант №2 »» Вариант №3 »» Вариант №4 » Моторное масло. Оригинал. »» Моторное масло MB 229.1. SAE 5w-40. »» Моторное масло MB 229.3. SAE 5w-40. »» Моторное масло MB 229. 5. SAE 5w-40. »» Моторное масло MB 229.5. SAE 0w-40. »» Моторное масло MB 229.5.1. SAE 5w-30. »» Моторное масло MB 229.5.2. SAE 5w-30. »» Моторное масло MB 229.6. SAE 5w-30. »» Моторное масло MB 229.7.1. SAE 0w-20. SAM задний » Задний SAM блок. Ваш Vin: WDC… Для Европейского рынка, встречаеться и в модификациях Vin: 4JGBB… » Задний SAM блок. Ваш Vin: 4JGB… Для Американского рынка. Запчасти для двигателя М112, М113, М271, M272, М273, M274, ОМ642 » Запчасти для двигателя M112 »» Картер ГРМ »» Блок цилиндров двигателя »» Фильтр маслянный в сборе & и рем. комплект M112 » Запчасти для двигателя M113 »» Картер ГРМ »» Блок цилиндров двигателя »» Фильтр маслянный в сборе & и рем.комплект M113 » Запчасти для двигателя M271 »» Двигатель М271. Первого поколения. Муфты *0800 и *0900 »» Двигатель М271. Второго поколения. Муфты *1400 и *1500 »»» Муфты распредвала M271 »»»» Шестерня распредвала (Ванос). Выпуск. A2710501500 »»»» Шестерня распредвала (Ванос). Впуск. A2710501400 »»» Рем. комплект цепи ГРМ. Двигатель M271 »»» Фильтр маслянный в сборе & и рем.комплект M271 »»» Шестерня коленвала »»» Прокладка клапанной крышки М271 » Запчасти для двигателя M272 »» Ремень ГРМ обводной, ролики М272 »»» Ремень ГРМ обводной »»» Ролик A0002020919 »»» Ролик А2722021419 »»» Ролик А2722020000 »»» Ролик А2722020119 »»» Натяжитель Ремня ГРМ A2722000270 »» Свечи, катушки зажигания и форсунки. M272 »» Впускной коллектор M272 (INTAKE MANIFOLD) и Заслонка дроссельная »» Расходомер воздуха »» Рем. комплект цепи ГРМ. Двигатель M272 »»» Цепь ГРМ. »»» Натяжитель Цепи ГРМ. »»» Комплект успокоителей цепи ГРМ »»» Ремкомплект цепи ГРМ »» Рем. комплект балансирного вала M272 »»» Двигатель M272 2,5л. »»» Двигатель M272 3,0л. »»» Двигатель M272 3,5л. »» Муфты распредвала M272 »»» Впуск »»» Выпуск »» Шестерня коленвала. Коленчатый вал, маховик »» Прокладки Головка блока цилиндров (ГБЦ) »» Фильтр маслянный в сборе, теплообменник, прокладки M272 »» Термостат и Помпа »» Выпускной коллектор »» Картер ГРМ. Сальник и кольца уплотнительные »» Масляный насос »» Блок цилиндров двигателя, крышка »» Выключатели и датчики »» Вентиляция картерных газов, маслоотделитель »» Расширительный бачек, крепления и шланги »» Шатун и поршень »» Клапан » Запчасти для двигателя M273 »» Рем. комплект цепи ГРМ. Двигатель M273 »» Ремкомплект ГБЦ M273 »» Ремень ГРМ обводной »» Свечи и катушка зажигания. M273 »» Термостат и Помпа »» Расходомер воздуха »» Вентиляция картерных газов, маслоотделитель »» Шатун и поршень »» Клапан »» Расширительный бачек, крепления и шланги » Запчасти для двигателя M274 »» Муфты распредвала M274 » Запчасти для двигателя ОМ642 »» Ремень ГРМ обводной »»» ML w164 (2005-2008) »»» ML w164 (2008-20011)____ GL x164 (2006-2012) »» Свеча накаливания »» Патрубок воздушный »» Турбина патрубок, прокладки и актуатор. OM642 »» Вентиляция картерных газов »» Форсунка и рампа топливная ОМ642 »» Блок управления свечей »» Фильтр масляный в сборе, теплообменник, прокладки OM642 »» Блок цилиндров двигателя, крышка »» Картер ГРМ »» Впускной коллектор ОМ642 »» Охлаждение наддувочного воздуха, Радиатора воздушного/Интеркулера Брызговики ML/GL 164/166, GLE/GLS » Mercedes ML w164. 2005-2011 »» ML w164. Под родной порог. »» ML w164. Накладка на порог. »» ML w164. Под не родной порог. »» AMG пакет. Расширители арок. Родной порог. » Mercedes GL x164. 2006-2012 » Mercedes ML w166 »» ML w166. Стандартная комплектация »» ML w166. AMG пакет » Mercedes GLE »» GLE. Стандартная комплектация »» GLE. AMG пакет » Mercedes GLE Cupe » Mercedes GL x166 »» GL x166. Стандартная комплектация »» GL x166. AMG пакет, расширители арок. » Mercedes GLS AMG расширители арок Замок и рем. комплект замка двери багажника для ML w164 / GL x164 / R w251 / E w211 wagon » Замок багажника в сборе. Новый. Для ML w164 / GL x164 / R w251 / E w211 wagon » Рем. комплект замка багажника. Любой элемент. Для ML w164 / GL x164 / R w251 / E w211 wagon » Блок управления и насос Подкрылок задний (Локер) ML w164/ GL x164 » Для Mercedes-Benz ML w164 (2005-2011) » Для Mercedes-Benz GL x164 (2006-2012) Пневмаподвеска ML /GL 164/166, S w221 » Mercedes ML w164 & GL x164 »» Пневмостойка передняя в сборе (стойка+балон) с ADS »» Амортизатор передний, с датчиком ADS »» Амортизатор передний, БЕЗ датчика ADS »» Пневмобалон передний »» Амортизатор задний, c датчиком ADS »» Пневмобалон задний »» Датчик »»» A0009056502, A0045423518, A0045426918 »»» A0105427717 »»» A0045429918 »» Компрессор пневмоподвески »»» Ремкомплект пневмокомпрессора »» Блок клапанов, фильтр, реле, ресивер » S-класс w221 »» Компрессор пневмоподвески »» Блок клапанов, фильтр, реле, ресивер Компрессор кондиционера ML w164 & GL x164 » ML w164. M113 и M272 (2005-2008) »» Бензин. Двигатель M272 и M113 »» Дизель. Двигатель OM642 » GL x164. M273 (2006-2012) ML w164. M272 (2008-2011) »» Бензин. Двигатель M272 и M273 »» Дизель. Двигатель OM642 Кнопки/Блок Стеклоподьемника MLw164, GL x164, R w251, w169, B w245 » Блок стеклоподьемников ML w164 & GL x164. В сборе! » Ремкомплект блока стеклоподьемников ML w164, GL x164, R w251, w169, B w245 Колпачек колесной ступицы Подвеска перед/зад » ML w164. 2005-2011 »» Передняя подвеска »»» Опора шаровая »»» Привода переднего моста ML w164 »»»» Левый A1643300801 Правый A1643301901 »»»» Левый A1643302001 Правый A1643302101 »»» Ступица колеса и подшипник »»» Передний стабилизатор поперечной устойчивости »» Задняя подвеска »»» Опора шаровая »»» Ступица колеса и подшипник » GL x164. 2006-2012 »» Передняя подвеска »»» Опора шаровая »»» Ступица колеса и подшипник »»» Привода переднего моста GL x164 »»»» Левый A1643300801 Правый A1643301901 »»»» Левый A1643302001 Правый A1643302101 »»» Передний стабилизатор поперечной устойчивости »» Задняя подвеска »»» Опора шаровая »»» Ступица колеса и подшипник Тормозная система перед/зад » Mercedes ML w164. 2005-2011 »» Тормоз переднего колеса »»» Тормозные диски »»» Тормозные колодки »»» Шланги, трубки тормозные »» Тормоз заднего колеса »»» Тормозные диски »»» Тормозные колодки »»» Шланги, трубки тормозные » Mercedes GL x164. 2006-2012 »» Тормоз передних колес »»» Тормозные диски »»» Тормозные колодки »»» Шланги, трубки тормозные »» Тормоз задних колес »»» Тормозные диски »»» Тормозные колодки »»» Шланги, трубки тормозные » Mercedes GL x166. »» Тормозная система передних колес »»» Колодки тормозные передние GL x166 »» Тормозная система задних колес »»» Колодки тормозные задние GL x166 » Датчик ABS » Ножной стояночный тормоз » Привод тормоза стояночного задних колес ML w166, GL x166 Рулевое управление » Для ML w164 и GL x164 »» Насос и бочек ГУР »»» Mercedes ML двигатель M272. Бензин 3.5л. »»» Mercedes ML двигатель М113 и M273. Бензин 5.0л. »»»» Двигатель М113 »»»» Двигатель М273 »»» Mercedes ML двигатель OM642. Дизель »»»» 2005-2008 »»»» 2008-2011 »» Рулевая рейка »»» Рулевая рейка. Без серватроника. »»» Рулевая рейка. С серватроником »» Наконечник рулевой тяги »» Тяга рулевая »» Пыльник рулевой рейки »» Вал рулевой колонки. Рулевая колонка »» Комплект трубок. Бензин. М113, М272, М273 »»» Наличие в г. Москва »»» Наличие в г. Красноярск »» Комплект трубок. Дизель. ОМ642 Фары » Фары передние »» Фары передние ML w164. 2005-2011 »»» Блок фара »»»» 2005-2008 »»»» Рестайлинг 2008-2011 »»» Ремкомплект или фурнитура »»» Блок розжига КСЕНОН »» Фары передние GL x164. 2006-2012 »» Блок розжига фары передней ML w164 и GL x164 »» Блок розжига фары передней ML w166 и GL x166, w204 »» Блок розжига фары передней E-класс w212. 2009-2016 »»» Блок розжига фары передней E-класс w212. 2009-2012 »»» Блок розжига фары передней E-класс w212. 2013-2016 »» Блок розжига фары передней E-класс w211. 2003-2009 » Фары задние »» ML w164 »»» ML w164. 2005-2008 »»» ML w164. Рестайлинг 2008-2011 »» GL x164 »»» 2006-2009 »»» Рестайлинг 2009-2012 Замок и ремкомплект замка боковой двери ML w164, GL x164, E w211 Кузовные элементы » Mercedes ML w164. 2005-2011 »» Внешние элементы боковых дверей »» Крыло передние »» Дверь задняя »» Дверь передняя Водительская »» Телевизор » Mercedes GL x164. 2006-2012 »» Капот »» Крыло передние »» Дверь передняя Водительская »» Внешние элементы боковых дверей »» Телевизор »» Боковина и Горловина топливного бака Лобовое стекло » Mercedes ML w164 & GL x164 Аудиосистема Топливная система » Бензин Защита днища (панель пола) w212 снаружи Карданный вал редуктора переднего моста GLK, C, E, S-класса Рем. комплект Сдвижного люка, для Mercedes w169 & w245 АКПП » Блок управления АКПП » Электроплата Соленоиды АКПП » Картер гидротрансформатора АКПП » Замена фильтра в АКПП »» Масляный фильтр A2212770195 или A2212770200 »» Масляный фильтр A2222772000 Аккумулятор ML w164, GL x164, R w251 Тюнинг ML w164, GL x164 Литература EP6 » Клапанная крышка / мембрана EP6

Поставщик:
ВсеMercedes Официалы. Тот, что у ДилераДругие компании. Не Дилер.

Фасовка:
Все1 л.5 л.Бочка 208 л.

Номер прошивки:
ВсеG-001G-277

Условия продажи::
ВсеЗамок багажникаЗамок багажника, наложенным платежем СДЭКЗамок багажника с Возвратом Вашего старого замка. Не вскрывался.Замок багажника с Возвратом Вашего старого замка и наложенным платежем СДЭК

В подарок::
ВсеДоставка ТК СДЭКПрокладка заднего правого фонаря. Оригинал ML 2005-2011Прокладка заднего правого фонаря. Оригинал GL 2006-2009Без подарка

Производитель:
ВсеРепликаERADEPPULVDOELRINGBGABMTSR ОригиналLYNXautoMASUMAVigorLOEBROКитай. Оригинал 100%Оригинал 100%. Деталь, коробка, экикеткиPIERBURGLABELACHRHDEPatronSWAGMSGToyoNTYNISSENSVictor ReinzKOLBENSCHMIDT (KS)MAHLEBERUNTNBMTSRMEYLEBosch & FiltronMann & FiltronHEPUKRAUFOptimalBMTSRAMKTYCVartaКитай фабричныйZFGSFEBIFERODODELPHIREMSAATEBREMBOTEXTARRUEIMASTER KITOE GERMANYASVAMOOGRTSDODAOCAPLEMFЁRDERFILTRONLYNXSKFSNRINAGATESDAYCOTRWMONROEKYBTRUCKTECSAKURAPOLCARSTELLOXXYGDOMINANTDunlopAirbarter, Санкт-ПетербургSNRFebestMann FilterHermannTruckTecSATDamlerStarkeDelphiDensoNGKWahlerZZvFHellaFebiDolzBoschBilsteinSachsSuhorovsky DesignGSArnottAMKMiessler AutomotiveАналогDepoОригинал

Новинка:
Вседанет

Спецпредложение:
Вседанет

Результатов на странице: 5203550658095

Найти

Гидравлический привод

| Bosch Rexroth AG

На главную> Отрасли> Машиностроение и проектирование> Энергетические технологии> Продукты и решения> Гидравлические приводы

Содержание

Газовые или паровые клапаны, которые приводятся в действие, например, гидравлическими приводами, устанавливаются в турбинах для регулирования и контроля технологических процессов. Паровая турбина, в отличие от газовой, может использовать клапаны для управления всей тепловой энергией турбины; в газовой турбине регулируется только количество подаваемого топлива, что отражается в размерах этих исполнительных механизмов.Гидравлические приводы предлагаются в различных версиях для диапазонов мощности турбин от 25 до 1600 МВт для паровых турбин и от 25 до 375 МВт для газовых турбин, в зависимости от потребностей заказчика.

Признанное системное решение

Гидравлический привод имеет модульную конструкцию и может комбинироваться с другими агрегатами универсальным образом. Таким образом, приводы могут быть предложены в соответствии со спецификациями заказчика путем выбора и конфигурации из ряда гидравлических цилиндров, пружинных узлов, измерительных систем и гидравлических клапанов.Все необходимые функции управления могут быть реализованы в корпусе цилиндра, который также действует как блок управления клапанами.

Наложенная быстродействующая функция безопасности

Быстродействующая функция безопасности привода механически защищена пружинным узлом.

Используемые проверенные компоненты

Во всех гидравлических клапанах используется технология седельных клапанов, за исключением гидрораспределителей непрерывного действия.

Эта мера не только обеспечивает высокую надежность функции останова установки, но также значительно снижает утечку масла из всей системы.

Основные технические характеристики

• Электрический и гидравлический интерфейс для передачи сигнала и мощности
• Позиционирование с помощью регулируемого линейного привода
• Ограничение максимальной скорости закрытия при быстром закрытии
• Встроенное демпфирование
• SIL 3-совместимая конструкция

Motion Control — решения для управления газовыми турбинами

Такие сложные приложения, как управление газовыми турбинами, требуют надежной работы в опасных средах.Ведущая в отрасли линия взрывозащищенных электрических сервоприводов Diakont используется для повышения эффективности, безопасности и надежности в газотурбинной промышленности для таких приложений, как:

• Управление входными направляющими лопатками (IGV)
• Управление направляющей лопаткой сопла (NGV)
• Управление топливным клапаном

Взрывозащищенные приводы и блоки управления Diakont обеспечивают исключительную надежность на протяжении более 20 лет безотказной работы. Приводы Diakont включают прогрессивные технологии, включая точно обработанные роликовые винты и высокопроизводительные синхронные двигатели с постоянными магнитами (PMSM).Эти компоненты объединены в единый блок, обеспечивая исключительную производительность при компактных размерах. Гидравлические системы исторически использовались в индустрии управления турбинами. Однако гидравлические системы представляют собой проблемы сложности, затрат на техническое обслуживание и проблем с пространством из-за необходимости во вспомогательных гидравлических компонентах. Электрические сервоприводы Diakont представляют собой прямую замену гидравлических систем и представляют собой более компактное, более экономичное и безопасное решение.

Обзор

Преимущества замены существующих приводов на взрывозащищенные электрические сервоприводы Diakont включают:

1. Низкие эксплуатационные расходы и длительный срок службы
2. Идеально подходит для замены тяжелых / сложных гидравлических систем
3. Самые компактные приводы с сопоставимой производительностью в сфере управления турбинами
4. Высокая долговечность в тяжелых условиях эксплуатации
5. Интеллектуальный блок управления для простой интеграции и поиска неисправностей

Низкие эксплуатационные расходы и длительный срок службы

Электрические сервоприводы Diakont обеспечивают исключительный срок службы при минимальном техническом обслуживании. Как в линейных, так и в поворотных приводах Diakont используется передовая технология роликовых винтовых пар, которая обеспечивает срок службы 20 лет и более. Кроме того, надежные приводы Diakont требуют повторного смазывания только один раз в четыре года.

Компактный дизайн

В электрических сервоприводах Diakont используются прогрессивные технологии, включая точно обработанные роликовые винты и синхронные двигатели с постоянными магнитами (PMSM) большой силы.Эти компоненты объединены в единый блок, обеспечивая исключительную производительность при компактных размерах.

Умный блок управления

Взрывозащищенный интеллектуальный блок управления Diakont обеспечивает возможность управления исполнительными механизмами с помощью аналогового интерфейса или интерфейса CAN, а также упрощает интеграцию исполнительных механизмов, обнаружение потенциальных неисправностей и устранение неисправностей.

Варианты конфигурации

Электрические сервоприводы Diakont доступны с различными опциями для обеспечения надежной работы в газовых турбинах.

• Пружина безотказная
• Электромеханический тормоз
• Клеммная коробка на приводе для простого отсоединения кабелей
• Резервный двигатель
• Ручной привод и др.

Технические характеристики привода IGV / NGV

Варианты конфигурации	Средняя сила	Высокая сила
Номинальное усилие	31 кН	130 кН
Максимальная скорость	100 мм / сек	55 мм / сек (опция 100 мм / сек)
Тормоз	Доступен вариант	Доступен вариант
Пружина безопасности	Доступен вариант	Доступен вариант
Рабочая температура	Привод: от -40 ° C до + 120 ° C Блок управления: от -40 ° C до + 60 ° C
Температура хранения	Привод: от -50 ° C до + 120 ° C Блок управления: от -40 ° C до + 85 ° C (Опция -50 ° C)
Опасная зона	Привод: Atex Zone 2 *, IECEx (Опция Atex Zone 1) Блок управления: Atex Zone 2, IECEx
Вибростойкость	До 10 Гбит / с (10-500 Гц)

* Информацию о сертификатах UL и CSA запрашивайте у местного представителя компании Diakont

.

Технические характеристики привода топливного клапана

Варианты конфигурации	Линейная
Номинальное усилие	6 кН
Время принудительного закрытия	0.25 сек
Время закрытия без питания	0,35 с
Пружина безопасности	Есть
Точность положения	± 0.04 мм
Рабочая температура	Привод: от -40 ° C до + 100 ° C Блок управления: от -40 ° C до + 60 ° C
Температура хранения	Привод: от -50 ° C до + 100 ° C Блок управления: от -40 ° C до + 85 ° C (Опция -50 ° C)
Опасная зона	Привод: Atex Zone 1 *, IECEx Блок управления: Atex Zone 2, IECEx
Вибростойкость	До 10 Гбит / с (10-500 Гц)

* Информацию о сертификатах UL и CSA запрашивайте у местного представителя компании Diakont

.

Пользовательские модификации

Технические характеристики, указанные для приводов IGV / NGV и приводов топливных клапанов, основаны на типовых конфигурациях.Однако могут быть внесены индивидуальные изменения в соответствии с конкретными требованиями заказчика. За дополнительной информацией обращайтесь к представителю Диаконт.

Местная служба поддержки клиентов

Обратитесь в местную службу технической поддержки и устраните неисправности на предприятиях Diakont в США (Сан-Диего), Италии (Ареццо) и России (Санкт-Петербург). Полевые бригады Diakont поддерживают установку, настройку и техническое обслуживание. Diakont также имеет различные испытательные стенды для испытаний на выносливость и функциональные испытания.

4 Применения приводов в ветряных турбинах

В настоящее время ветряные турбины играют большую роль в комбинированной выработке электроэнергии в США. Каждый день все больше и больше турбин устанавливается в разных штатах и ​​стране. Хотя клапаны не играют важной роли в производстве энергии ветра, приводы являются гораздо более важным элементом в работе ветряных турбин.

Приведение в действие ветряных турбин используется во многих областях.Хотя в основном они используются для управления лопастями, приводы также могут использоваться для вентиляции, аварийных систем и люков доступа.

Приводы для регулирования лопаток

Приводы

являются частью устройства управления, которое регулирует лопасти ротора на ступице турбины, прикрепленной к главному валу. Когда скорости ветра недостаточно для достижения оптимальной номинальной мощности турбины, лопасти можно повернуть на несколько градусов для обеспечения максимальной мощности. Когда скорость ветра превышает скорость, при которой турбина достигает номинальной мощности, лопасти можно поворачивать на угол до 30 градусов для поддержания выходной мощности на номинальной мощности.Наконец, лопасти можно повернуть на 90 градусов, заставляя ротор останавливаться или просто медленно работать на холостом ходу. Это также может быть положение отключения при необходимости обслуживания. В наиболее распространенных системах используются электродвигатели. Резервное питание на случай потери мощности обеспечивается батареями. Однако некоторые крупные производители турбин используют гидравлические системы, в которых резервирование обеспечивается гидроаккумуляторами.

См. Серия Indelac Safe & Secure — Приводы с внутренней резервной батареей

Электроприводы в системе вентиляции

В этом случае электрические приводы обычно управляют заслонками вентиляции в гондоле.Демпферы используются для регулирования температуры внутри нервной системы ветряной турбины. Открытие или закрытие заслонок защищает от опасного падения или скачка температуры. Автоматические заслонки также можно использовать для регулировки вентиляции в других необходимых местах установки, например, в блоке трансформатора.

Приводы для системы аварийной смазки

В случае отказа основной системы смазки исполнительный механизм открывает систему аварийной смазки.

Приводы для автоматизации люков

Приводы

, линейные или поворотные, в зависимости от ситуации, открывают люки и двери, обеспечивая доступ к различным участкам установки.

Электроприводы в графике техобслуживания

Поскольку ветряные турбины, как правило, находятся в изолированных местах, доступ к ним может быть затруднен, поэтому при выборе продукта для работы ветряных турбин самой большой проблемой является надежность.

Основная проблема — большое количество часов работы без присутствия людей. Турбины могут работать несколько тысяч часов без какого-либо осмотра или планового технического обслуживания.

Для удаленных частей установки, таких как система управления лопастями, между визитами для технического обслуживания может быть до десятков, даже сотен тысяч часов работы.Эти числа очень необычны для промышленных приводов, и, как и для других приложений с дистанционным приводом, высокая надежность является ключом к успеху приводов в ветровых турбинах.

Заключение

Отрасль ветроэнергетики развивается очень быстро и всегда стремится к повышению стоимости и надежности критически важных деталей, включая приводы.

Если заглянуть дальше (или в данном случае в воздух), по мере роста спроса на более эффективные и тихие ветряные турбины производители приводов должны будут активно реагировать на спрос на инновационные продукты.

Плюсы и минусы сервоуправления паровых турбин

Сервосистема предназначена для точного управления регулирующим клапаном паровой турбины и быстрого реагирования на потерю нагрузки или аварийную ситуацию. Точное и стабильное управление паровым клапаном напрямую связано с улучшением управления скоростью и нагрузкой паровой турбины и уменьшением механического износа системы. Обычная сервосистема представляет собой комбинацию исполнительного механизма E / H, управляющего клапана, силового цилиндра и сложной системы соединений, которая используется для управления регулирующими клапанами паровой турбины.

Эта статья содержит выдержки из статьи «Обычная сервосистема для приводов с прямым приводом. Почему это имеет значение?» представлен инженером Mayank Jain, Kenichi Nishiyama и Kyoichi Ikeno из Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation.

Обычная сервосистема

Предполагается, что сервосистемы будут работать бесперебойно и точно в течение длительного периода времени, но многие мелкие факторы часто приводят к сбоям из-за сложности системы. Загрязненное масло часто является причиной отказа привода E / H или может сократить интервал технического обслуживания.Сложная система рычажных механизмов вместе с подшипниками (сферическими, стержневыми и металлическими) является основной точкой отказа в традиционной системе. Множество движущихся частей в системе также затрудняют анализ и поиск первопричины отказов. Причины отказов рычажных механизмов варьируются от высокой вибрации опоры или высоких нагрузок на подшипник до небольших факторов, таких как неправильные зазоры. A

Привод

E / H: гидравлический усилитель / привод с электрическим управлением, который преобразует электрический сигнал в пропорциональное линейное / вращательное положение выходного вала для управления потоком пара к первичному двигателю.

Силовой цилиндр: механическое устройство, которое использует давление гидравлического масла для обеспечения необходимой силы в линейном движении, необходимой для работы регулирующих клапанов.

Управляющий клапан: устройство, используемое для подачи гидравлического масла в силовой цилиндр в зависимости от движения рычагов привода E / H.

Электрогидравлический привод преобразует электрический сигнал в линейный / вращающийся выходной вал, который может использоваться для приведения в действие парового клапана, но требуемая сила для перемещения парового клапана часто очень высока по сравнению с выходной силой исполнительного механизма.Небольшие конденсатные турбины обычно не нуждаются в сервосистеме, и только исполнительный механизм E / H может обеспечить желаемое движение и силу. В средних и больших турбинах одного привода E / H недостаточно.

Когда управляющий сигнал для увеличения потока пара получен приводом E / H, вал привода перемещается в заранее заданном направлении и вызывает движение в валу управляющего клапана. Это приводит в действие пилотный клапан для подачи управляющего масла в силовой цилиндр. Подаваемое масло создает перепад давления на поршне силового цилиндра, который перемещает рычажный механизм GV.Система связей образует контур обратной связи, который приводит в действие пилотный клапан до тех пор, пока ошибка между желаемым движением привода и обратной связью по положению не станет нулевой. Обычный сервопривод также состоит из механического отключающего устройства, которое может отключать турбину механически с помощью кнопки отключения в случае аварии. Комбинация поршня, силы пружины и силы масла действует как набор трехходовых клапанов. Он используется для быстрого слива управляющего масла вместе с электромагнитным клапаном.

Инсульт и Г.V. Сила: По мере увеличения размера турбины поток пара в турбину увеличивается. Регулирующие клапаны увеличиваются в размерах, а вместе с ними увеличивается сила и ход, необходимые для их перемещения. Обычный привод E / H и привод с прямым приводом имеют некоторые механические ограничения на выходное усилие и ход, но в обычной сервосистеме используется силовой цилиндр, приводимый в действие приводом E / H (пилотным клапаном), и изменение передаточного отношения между ними позволяет разработчикам для снятия видимых ограничений по силе и ходу.

Входная мощность

: это один из тех факторов, которые не повлияют на производительность системы, если в источнике питания не будет колебаний / пульсаций. Для обычного сервопривода входной источник питания не требуется для привода привода E / H, поэтому нет проблем с тяжелой электропроводкой.

Механический патрон отключения: полностью механическое устройство с кнопкой отключения, которое может выключить турбину, даже если все электронное оборудование выйдет из строя. Его можно использовать с сервоприводом, в котором используется управляющее масло для обеспечения рабочего усилия с помощью управляющего клапана и силового цилиндра.

Скорость нарастания: одним из наиболее важных факторов сервосистемы является ее способность быстро отключать паровой клапан в случае аварии. Время срабатывания GV в случае обычного сервопривода будет таким же, как время, необходимое исполнительному механизму E / H для закрытия. Обычный привод E / H может иметь время срабатывания всего 0,2-0,3 с.

Определение надежности системы становится сложной задачей, когда в ней задействовано несколько устройств и движущихся частей. То же самое и в обычной сервосистеме, которая имеет несколько звеньев и подшипников, помимо других компонентов.Проблемы, связанные с сервоприводом, варьируются от загрязнения масла, неровностей, проблем с калибровкой, неправильных допусков и так далее. Связи: для передачи движения от привода E / H к клапану GV с помощью контура обратной связи используется ряд связей. Как показано на рисунке 4, различные компоненты системы учитывают количество отказов.

Подшипник на конце штока используется для соединения штока GV с рычагом и с жестким допуском для выравнивания компонентов и минимизации люфта. Deva Metal, самосмазывающийся подшипник используется между рычагом и соединителем для обеспечения движения без трения между ними.Сферические подшипники также используются в различных частях. Выбор подшипника для конкретного применения иногда бывает сложным из-за наличия различных типов подшипников. Выбор подшипника зависит от характера нагрузки, радиальной и осевой силы, материала подшипника, условий эксплуатации и других факторов.

Сотрудники и участники TMI

В блоге

Turbomachinery Blog публикуются сообщения от экспертов во всех областях турбомашиностроения, таких как газовые турбины, диагностика машин, материалы, ремонт и запасные части, и побуждает пользователей участвовать, с привлечением читателей и взаимодействием в качестве основной цели.

Топливные приводы

— Arkwin Industries

Приводы с приводом от топлива

обеспечивают усилие срабатывания для направления компонентов управления двигателем и обеспечивают электрическую обратную связь положения лопастей с компьютером двигателя. Наши стабильные проверенные высоконадежные, не требующие обслуживания и огнестойкие конструкции выдерживают> 250 000 циклов и рабочее давление до 2250 фунтов на квадратный дюйм. Мы предлагаем несколько вариантов монтажа, датчики линейного положения, отверстия диаметром 3 дюйма + и 3 дюйма.5 ”+ ходы с сервоклапанами в конфигурациях главный / подчиненный.

Многие газовые турбины включают в себя элементы с изменяемой геометрией для расширения рабочего диапазона и максимального повышения эффективности. Одним из способов является изменение соотношения воздушных потоков между проходами в двигателе. Это достигается за счет использования клапанов для обхода воздушных потоков. Например, двигатель мог бы обходить контролируемую часть нагнетаемого потока компрессора низкого давления из компрессора высокого давления и сбрасывать его в поток вентилятора.Основная особенность двигателя, позволяющая работать в более широком диапазоне воздушных потоков, заключается в изменении угла входной направляющей лопатки компрессора или лопаток статора.

Приводы двигателей

Arkwin разработаны для работы с топливом, моторным маслом и гидравлическим маслом под давлением. Эти приводы отличаются от обычных гидравлических приводов по нескольким параметрам. Основным отличием является включение элементов огнестойкости, необходимых для соответствия требованиям безопасности двигателя.

• Двухступенчатое уплотнение является общим как для статических, так и для динамических уплотнений.Камера между уплотнениями выведена на слив двигателя.
• Специально подобранные уплотнительные смеси обеспечивают нулевую внешнюю утечку, длительный срок службы, устойчивость к высоким температурам, обеспечивая при этом защиту от пожара. Для обеспечения длительного срока службы поршня предусмотрена высокая устойчивость к боковой нагрузке.
• Обычно предусмотрены поперечные потоки охлаждения поршня и уплотнения.
• Если возникает необходимость обеспечить длительные периоды огнестойкости, на корпуса привода можно нанести защитные покрытия.Это включает использование вспучивающихся или абляционных покрытий.
Приводы двигателя
• часто подвергаются повышенным температурам во время нормальной работы. Правильный выбор сплавов обязателен. Там, где позволяет температура, Arkwin использует алюминиевые сплавы. Для более высоких температур, когда рабочие температуры или требования к давлению превышают допустимые для алюминиевого сплава, могут быть предусмотрены сплавы нержавеющей стали PH или титановые сплавы.
• Обратная связь по положению приводов обеспечивается встроенными или установленными снаружи LVDT.
• Управление приводами осуществляется либо через внешний клапан повышения давления, либо через встроенный электрогидравлический сервоклапан.

Клапаны и приводы | Энергетика

При испытании на изоляцию цикла используются инструменты акустического мониторинга, которые помогают клиентам контролировать работу клапана.Фото любезно предоставлено: ValvTechnologies

Рассел Рэй , главный редактор

На одной электростанции используются сотни клапанов для управления почти каждым аспектом ее работы.

Клапаны

в сочетании с регулирующим приводом используются для контроля загрязнения, подачи питательной воды, охлаждающей воды, химической обработки, зольного остатка и систем управления паровыми турбинами.

Они работают в суровых условиях и подвергаются воздействию различных химикатов, абразивных материалов и высоких температур.Они имеют решающее значение для оптимизации эффективности и часто являются последним элементом управления в работе электростанции.

Более того, к клапанам и исполнительным механизмам предъявляются дополнительные требования, поскольку электростанции вынуждены быть более гибкими, чтобы приспособиться к росту периодических источников возобновляемой энергии и требовать сокращения выбросов углерода. В результате клапаны и приводы должны работать при более высоких давлениях, температурах и частоте.

Хотя основная технология для большинства клапанов и приводов осталась неизменной, разрабатываются инновационные приложения и модификации конструкции, чтобы выдерживать эти сложные условия.Кроме того, эти улучшения могут снизить затраты, поддерживая способность регулирующего клапана точно дросселировать, тем самым обеспечивая лучшую производительность для байпаса пара высокого давления, байпаса турбины и других критических операций электростанции.

Приводы

регулируют потоки массы и энергии, регулируя клапаны, заслонки и краны.

Привод и клапан составляют единое целое — регулирующий клапан. Приводы выполняют различные последовательности движений, включая линейные, поворотные и вращательные движения, и они питаются от пневматической, гидравлической или электрической энергии.

Приводы

получают управляющий сигнал от систем автоматизации. Сигнал преобразуется в движение, так что управляющий элемент исполнительного элемента занимает соответствующее положение. В регулирующих клапанах это ходовое движение. В случае заслонок, шаровых кранов или поворотных плунжерных клапанов это поворотное движение.

Rotork CVA предлагает точный и оперативный метод автоматизации регулирующих клапанов без сложности и затрат на пневматическое питание.Фото любезно предоставлено: Rotork

ТИПЫ КЛАПАН-ПРИВОД

Существует три основных типа приводов: электрические, пневматические и гидравлические.

Пневматические приводы клапанов питаются воздухом или газом. Давление воздуха действует как поршень, создавая линейное усилие для закрытия и открытия клапана. На электростанциях традиционно используются пневматические приводы для управления многочисленными регулирующими клапанами на своих объектах.

Однако значительные усовершенствования в технологии приводов электрических регулирующих клапанов помогают производителям электроэнергии снизить затраты и повысить эффективность.Приводы клапанов с приводом от электродвигателя могут выдерживать непрерывное движение. Кроме того, они эффективно работают в суровых условиях и обеспечивают превосходную производительность в широком спектре приложений. К преимуществам относятся более высокая эффективность, меньшие затраты на техническое обслуживание и повышенная производительность регулирующих клапанов. Более того, электрические приводы не требуют повторной калибровки с течением времени. После калибровки привод электрического регулирующего клапана может работать в течение нескольких месяцев и даже лет без регулировки.

Гидравлические приводы, в которых для открытия и закрытия клапанов используется гидравлическая жидкость под давлением, становятся все более популярными из-за их способности обеспечивать высокий крутящий момент. Гидравлические приводы предназначены для линейного перемещения всех видов. Когда для приведения в действие клапана требуется большое усилие, обычно используются гидравлические приводы. Самый распространенный тип гидравлического привода использует поршни, которые скользят вверх и вниз в цилиндре, содержащем гидравлическое масло и пружину.

Young & Franklin предлагает газовые регулирующие клапаны с электромеханическим приводом (EMA), разработанные специально для сложных условий эксплуатации промышленных газовых турбин.

Промышленные газовые турбины требуют точного управления процессом сгорания для повышения эффективности, снижения выбросов и повышения эксплуатационной готовности. По словам Young & Franklin, клапаны EMA компании имеют существенные преимущества по сравнению с их аналогами с гидравлическим приводом.

Young & Franklin серии 3010 Дроссельные клапаны с электромеханическим приводом (EMA), односедельные точные регулирующие топливные клапаны. Эти клапаны звукового потока доступны в диапазоне размеров, подходящих для промышленных или силовых турбин любого размера.

Газорегулирующий клапан (GCV) Y&F 3010 EMA — это современный высокоточный регулирующий клапан с превосходной скоростью и точностью положения клапана при малых открытиях. Это GCV в электронном виде повторно-нули его закрытое положение ссылки каждый раз, когда сила циркулирует и датчик положения клапана больше, чем 300: 1 позиция перед сном.

Корпус клапана соединен с узлом привода, который содержит отказоустойчивую пружину для быстрого закрытия клапана, прекращения подачи топлива в случае сбоя питания или аварийного отключения турбины.Когда клапан и EMA соединены с цифровым контроллером двигателя серии 1100 Y&F, вся система обеспечивает точную подачу топлива при надежной работе.

КЛАПАН УТЕЧКА

Негерметичные запорные клапаны встречаются повсюду в паропроизводящей промышленности и столь же широко распространены, что наносит ущерб отчетности о прибылях и убытках по всему миру. Как простой изношенный, поврежденный или неправильно подобранный стопорный клапан может иметь такие далеко идущие последствия?

Как и все тепловые двигатели, паровые установки работают за счет разницы в энергии, и чем больше эта разница, тем выше эффективность использования топлива.Клапаны поддерживают разделение, изолируя высокоэнергетические процессы от низкоэнергетических. Когда клапаны протекают, они действуют в прямом противодействии силам, движущим установку, позволяя энергии покинуть процессы высокой энергии и войти в нее.

Другой ключевой характеристикой парового цикла является то, что производство (или киловатт-часы) регулируется скоростью пара или массовым расходом в циклических процессах. Пар или энергия, которые выбрасываются из процессов через негерметичные клапаны, не используются с пользой и, таким образом, могут пропорционально снизить количество производимой электроэнергии или выручки.

Хотя установки спроектированы с дополнительным оборудованием для компенсации некоторых эффектов утечки клапана, это существенно увеличивает эксплуатационные расходы, а возможности ограничены. Недавний опыт клиентов включает снижение потерь оборотной воды на новой электростанции, на которой совокупная скорость утечки клапанов превышает пропускную способность системы подпиточной воды. Это вынудило завод сократить операции, чтобы позволить системе подпитки наверстать упущенное, демонстрируя, как изоляция цикла может напрямую влиять на надежность и доступность завода.

Краеугольным камнем реализации этих преимуществ является диагностика. Систематический подход к точному измерению утечки клапана устраняет неопределенности, которые проявляются в виде ненужных дополнительных затрат. Усовершенствования программ диагностики утечек клапанов быстро приводят к повышению производительности предприятия, а также к устойчивому снижению затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание клапанов.

РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИЙ

Электростанции сложны тем, что для выработки электроэнергии требуется множество различных подсистем.Эти заводы были одними из первых, кто начал применять распределенные системы управления для мониторинга и управления объектами. Из-за сложных условий окружающей среды были приняты определенные методы, обеспечивающие надежность и техническое обслуживание. Клапаны с электроприводом, в частности, являются ключом к производительности установки. Еще 20 лет назад клапаны с моторным приводом имели тенденцию иметь центры управления двигателями, удаленные от клапана. Это не позволяло использовать преимущества технологических достижений в области электрических приводов.

В начале 1990-х годов появилась тенденция к созданию интеллектуальных приводов со встроенными функциями регистрации данных.Эти приводы также могут быть объединены в сеть, чтобы обеспечить систему управления для приема данных, которые произошли в приводе. Этим начали пользоваться проектировщики электростанций в последние 10-15 лет.

Сегодня произошли серьезные изменения в доступности лучшей информации о клапанах с моторным приводом. Вместо того, чтобы получать предупреждение после факта, электрические приводы теперь контролируют системы и предоставляют данные перед потенциальными отказами в оборудовании.

В качестве примера, ранние приводы имели моментные выключатели, которые срабатывали после того, как клапан имел внутреннюю неисправность, из-за которой требовалось большее усилие, чем было изначально предусмотрено.Более поздние интеллектуальные приводы имеют внутри внутренний регистратор данных, который может контролировать выходной крутящий момент.

Самый последний электрический привод имеет эти две особенности и многие другие. Новейшая функция — иметь контрольную уставку выше базового крутящего момента и ниже уставки превышения крутящего момента, чтобы предупредить оператора установки о том, что существует надвигающаяся проблема, которую необходимо решить.

Различные аварийные сигналы срабатывания также включены для контроля таких вещей, как количество запусков в час, чтобы убедиться, что внутренние контакторы не используются чрезмерно, возможно, из-за того, что привод работает из-за ошибочного сигнала процесса.Также имеются настройки интервалов технического обслуживания, которые может регулировать оператор установки.

Эти новые приводы также имеют расширенные экраны на блоке, что позволяет оператору лучше проводить локальную диагностику. Это лишь некоторые из обновлений, доступных сегодня.

Гидравлические приводы для газовых и паровых клапанов

Восемь из десяти операторов электростанций не осознают, чем они рискуют, если позволяют износу уплотнений в гидравлических приводах просто идти своим чередом.В этом практическом руководстве объясняется, как с помощью прогнозного планирования экономически эффективно предотвращать повреждения и простои производства.

Для того, чтобы газовые и паровые турбины вырабатывали электроэнергию с правильной мощностью и скоростью вращения, необходимо точно контролировать подачу среды. Гидравлические приводы обеспечивают точное управление клапанами. В случае неисправности они также выполняют важную функцию безопасности, механически перемещая клапаны в безопасное положение за счет усилия пружины, чтобы прервать поток среды или перенаправить его.Чтобы гарантировать это в долгосрочной перспективе, важно, чтобы гидравлические приводы для газовых и паровых турбин регулярно проверялись и обслуживались в соответствии с соответствующими правовыми нормами и рекомендациями производителей. Причина: каждый гидравлический привод — независимо от качества — изнашивается по эксплуатационным причинам. Износ начинается с уплотнений и, при отсутствии обслуживания, может распространяться на другие компоненты. Любой, кто игнорирует это и ждет, пока не произойдет очевидный сбой, рискует высокими затратами на ремонт и длительными периодами ожидания до возобновления неограниченного производства.

Ключевые выводы и соображения

Повреждение приводов может быть вызвано различными событиями, такими как постепенное старение и износ, ошибки обслуживания или экстремальный нагрев и разряд. Кроме того, плохое обслуживание может привести к снижению контроля качества и даже к необратимому повреждению оборудования. Чтобы снизить затраты и избежать повреждений или длительного простоя машины, рекомендуется долгосрочное планирование технического обслуживания и тестирование.

Неминуемая потеря способности SIL

Если не соблюдаются спецификации из инструкции по эксплуатации и руководства по безопасности — например, требования к техническому обслуживанию и интервалы контрольных испытаний — или если приводы используются неправильно, при определенных обстоятельствах, привод теряет соответствие SIL и, следовательно, его пригодность для приложений, связанных с безопасностью.Неправильное использование включает использование грязного или загрязненного гидравлического масла. Это может привести к выходу из строя электромагнитных клапанов и клапанов картриджа, а также к повышенному износу уплотнения штока поршня и штока поршня. Кроме того, неправильное размещение в выходящем паре может вызвать повреждение из-за перегрева (обсуждается далее в следующем разделе), что впоследствии может привести к сильной коррозии компонентов, связанных с безопасностью, таких как магнитные и картриджные клапаны, шток поршня и пружинный узел. И последнее, но не менее важное: отсутствие регулирования или контроля представляет риск для способности SIL, поскольку недопустимые колебания могут вызвать значительный износ за короткое время.

Причины повреждения

Продолжающийся износ уплотнения

Если поршневые и штоковые уплотнения не заменяются в соответствии с графиком для привода — самое позднее, через шесть лет — износ приведет к функциональным нарушениям. Сначала происходит утечка. Позже происходит повреждение поршня и корпуса поршня. В зависимости от обстоятельств это приводит непосредственно к отказу. С одной стороны, износ происходит независимо от качества продукта из-за процесса старения герметизирующего материала, который постепенно становится хрупким и пористым, поэтому герметизирующий эффект уменьшается.С другой стороны, частота изменений движения в сочетании с длиной хода играет роль. Таким образом, ходы определяются системой управления, чтобы гарантировать адекватную смазочную пленку и, следовательно, работу с низким уровнем износа для уплотнений. Рисунок 2. Незаметный снаружи процесс естественного старения делает уплотнения внутри хрупкими и пористыми. Длительная работа в диапазоне короткого хода дополнительно ограничивает эффект уплотнения. Bosch Rexroth

В диапазоне короткого хода постоянная работа приводит к повышенному износу уплотнения и повреждению сопрягаемых поверхностей.Интервалы замены уплотнений, рекомендованные в графике технического обслуживания, могут быть значительно сокращены, особенно в случае коротких ходов при высокой частоте. Регулярный мониторинг необходим. В случае приводов, которые увеличиваются до коротких ходов или остаются в одном положении в течение более длительного периода времени — в зависимости от применения, это может быть несколько недель или месяцев — отделенные частицы уплотнения в основном остаются в камере, так как их почти нет. обмен масла. Таким образом, загрязнение внутри цилиндра накапливается, а уплотнительные кольца изнашиваются быстрее.

Неправильное обслуживание или сборка

Помимо износа, ошибки технического обслуживания или сборки также могут быть причиной необратимого повреждения приводов. Распространенный источник ошибок — регулировка парового или газового клапана. Если клапан и шток поршня не выровнены должным образом, боковые силы, действующие на муфту, создают нагрузку на направляющие ремни. Следовательно, направляющие ремни и уплотнения чрезмерно изнашиваются. Еще одна причина повреждений в результате неправильного обращения — заполнение гидравлической системы неподходящей жидкостью.Это может вызвать химическую реакцию между уплотнением и жидкостью, которая ускоряет процесс износа.

Особые риски, связанные с паровыми клапанами

Рис. 3. Пружинный узел внутри цилиндра переводит клапан в безопасное положение чисто механически в случае неисправности. Если он сломается из-за коррозии, привод теряет свою защитную функцию. Bosch Rexroth

Операторы электростанций, вырабатывающие электричество с помощью пара, также должны следить за герметичностью паровых клапанов в направлении цилиндра.Если горячая среда (более 500 ° C) протекает достаточно долго по внешнему покрытию привода, покрытие может «выгореть», и поверхность станет корродированной. Помимо этого очевидного повреждения, пружинный узел внутри цилиндра также может быть поврежден, что в случае неисправности подвергает клапан чисто механическому воздействию силы до 400 кН в заблокированном положении.

На стыке якоря — муфты — температура окружающей среды не должна превышать 200 ° C. В результате воздействия чрезмерного нагрева может быть повреждено существующее антикоррозионное покрытие, состоящее из слоя воска на шайбе Belleville.Если ржавая чашка пружины сломается, привод теряет свою функцию безопасности. В этом случае компонент требует немедленного капитального ремонта в сервисном центре, сертифицированном производителем.

Кроме того, неконтролируемый выпуск пара может повредить привод из-за перегрева гидравлической жидкости, так как температура циркулирующей жидкости не должна превышать 70 ° C. Если система не может компенсировать приток тепла, гидравлическое масло «сгорит». Это означает, что он становится вязким и липким. Износ уплотнения увеличивается, а клапаны и другие компоненты теряют свободу движения и функции.

Последствия ненадлежащего технического обслуживания

Снижение качества контроля

Еще до того, как уплотнения потеряют свою первоначальную функцию из-за продолжающегося износа, увеличение внутренней или внешней утечки приводит к потерям энергии. Сопутствующее повышение температуры способствует износу других частей гидравлической системы. Еще одно последствие увеличения утечки — снижение качества контроля. Следовательно, при определенных обстоятельствах система больше не сможет регулировать требуемую производительность турбины с достаточной точностью.

Механическое повреждение: наихудший сценарий

Если повреждение системы уплотнения ухудшилось до такой степени, что привело к механическому контакту между штоком поршня и корпусом цилиндра, основные компоненты будут необратимо повреждены. Из-за возникающей утечки привод больше не может правильно выполнять свою регулирующую функцию. Хотя это не имеет отношения к безопасности, если система пружинных шайб Belleville не повреждена, ущерб намного больше. Износ уплотнения увеличивается, а клапаны и другие компоненты теряют свободу движения и функции.Причина: основные компоненты привода, такие как корпус цилиндра и поршень, обычно не являются складскими запасными частями для производителя из-за большой разницы. Некоторые детали даже нужно отливать, а затем обрабатывать. В худшем случае это может занять недели или месяцы. Если период ожидания наступает в разгар сезона, операторам, возможно, придется смириться с болезненными ограничениями производства.

Рекомендации по практическому использованию

Предотвращение наихудшего сценария

Чтобы избежать наихудшего сценария экономически эффективным способом, операторы должны не только соблюдать правила и инструкции по техническому обслуживанию, но и планировать основные проверки в своевременно.Таким образом, у производителя будет достаточно времени, чтобы предоставить необходимые детали, провести ремонт и провести окончательное функциональное испытание.

Если привод необходимо отремонтировать, важно, чтобы оператор электростанции обеспечил, чтобы окончательная проверка также включала в себя функции безопасности и чтобы все было подробно задокументировано. Это единственный способ гарантировать, что в случае неисправности привод будет работать безупречно и уровень SIL будет поддерживаться. Однако только оригинальный производитель может гарантировать это, так как у него есть оригинальные спецификации, например.г., для натяжения пружины. Альтернативные поставщики не могут этого гарантировать, потому что у них нет таких же материалов, и у них нет конкретной информации, например, относительно жесткости. Только при правильном сочетании гидравлической жидкости, штока поршня, пружины в сборе, защиты от коррозии и т. Д. Производитель может достичь такой же долговечности и такого же уровня безопасности, как и при первоначальной поставке.

Проведение контрольных испытаний

Для обеспечения соответствия SIL в долгосрочной перспективе через пять лет — не реже одного раза в шесть лет или после 50 000 часов эксплуатации — контрольные испытания должны проводиться.Во время этого испытания производитель проверяет все компоненты, связанные с безопасностью, в соответствии с требованиями к техническому обслуживанию. Если будут обнаружены компоненты с ограниченной функциональностью или во время профилактического обслуживания, они будут заменены. Кроме того, функциональное испытание всегда выполняется в соответствии с инструкциями по вводу системы в эксплуатацию и ее функциями безопасности, а также согласно инструкциям по эксплуатации и документации производителя. Привод испытывается так же, как при первом вводе системы в эксплуатацию.Причина в том, что перед каждым повторным вводом в эксплуатацию пользователь должен подтверждать функцию безопасности, включая период безопасности системы безопасности, и документировать ее с возможностью отслеживания.

Прогнозное планирование

С точки зрения минимизации рисков, стандартный капитальный ремонт с заменой уплотнения должен быть само собой разумеющимся — каждые два-шесть лет, в зависимости от графика технического обслуживания и нагрузки. Операторы электростанций должны запланировать приблизительно 10 рабочих дней на время действия этой меры, включая функциональные испытания, а также транспортировку, а также импорт и экспорт из страны, в зависимости от обстоятельств.Если сопроводительный осмотр обнаружит повреждение привода, производитель проинформирует клиента с соответствующими фотографическими доказательствами и представит последующее предложение. Дальнейшая процедура будет обсуждаться совместно. Если время на ремонт еще есть, запасные части можно заказать или изготовить на ранней стадии для последующего обслуживания. Помимо регулярной замены уплотнения, особое внимание должно уделяться состоянию пружинного узла. Это может быть сделано специалистом до проведения технического обслуживания, проверив усилие пружины и внешнее состояние (например,г., образование ржавчины).

Хороший момент для капитального ремонта или капитального ремонта — это период низкой мощности электростанции — весной, летом или зимой, в зависимости от географического положения. После капитального ремонта OEM-производители обычно предлагают 12-месячную гарантию на весь привод. Рис. 5. При правильном сочетании гидравлической жидкости, штока поршня, пружины в сборе и защиты от коррозии производитель может достичь того же уровня долговечности и безопасности, что и при первоначальной поставке.Bosch Rexroth

Задержки по техобслуживанию

Если в прошлом техобслуживанием пренебрегли, оператор не должен терять времени и немедленно связаться с производителем. Обсуждение вопросов с экспертами позволяет лучше оценить состояние исполнительных механизмов, минимизировать временные и финансовые риски. Обычно производитель сначала сообщает о технических взаимосвязях, а затем объясняет различные варианты действий. На основании возраста и истории технического обслуживания теперь можно решить, нужно ли возвращать устройство для стандартного капитального ремонта или достаточно осмотреть устройство в рамках посещения электростанции.Там специалисты сервисной службы оценивают текущее состояние системы и при необходимости проводят дополнительные измерения. Если на одной электростанции установлено несколько приводов одного типа, при определенных обстоятельствах стоит иметь запасное устройство, чтобы сократить время обслуживания.

Стандартный капремонт на заводе-изготовителе с использованием оригинальных запчастей включает:

• Визуальный осмотр состояния в состоянии поставки с фотодокументацией
• Разборка: Корпус цилиндра, шток поршня, поршень, пружинный блок, дополнительные компоненты и измерительный блок
• Проверка:
• Корпус цилиндра, шток поршня и поршень, а также измерение рабочих поверхностей и соблюдение допустимых пределов износа в соответствии с проектными требованиями, а также минимальная толщина слоя хрома
• Пружина блок: визуальный осмотр пружинных шайб Belleville и защитной трубы
• Дополнительные компоненты (например,g., блок управления, клапаны и фильтры)
• Измерительные блоки: датчик положения и концевой выключатель
• Составление отчета о результатах с фотодокументацией

Ремонт заводом-изготовителем с использованием оригинальных запчастей включает: все компоненты

Повторная герметизация уплотнительных элементов цилиндра и всех компонентов сертифицированными запасными частями OEM, обеспечение безопасности эксплуатации

Обработка рабочих поверхностей полировкой на прецизионном обрабатывающем оборудовании

Техническое обслуживание фильтров путем замены уплотнений, фильтрующих элементов и индикатор засорения

Замена всех изнашиваемых деталей, эл.g., воздушные фильтры, измерительные порты, заглушки, болты, стопорные кольца и направляющие кольца.

Сборка с манипуляторами и современными подъемными устройствами

Функциональное испытание всех сборочных компонентов в соответствии с заданными критериями и с настройками при первоначальной поставке для обеспечения эксплуатационной безопасности

Полное функциональное испытание всех указанных значений в соответствии с начальное состояние поставки

Создание протокола испытаний

Заключение

Операторам электростанций с паровыми или газовыми клапанами рекомендуется защитить гидравлические приводы от незапланированных простоев и избежать связанных с этим затрат.Самый простой способ сделать это — придерживаться графиков технического обслуживания производителя с первого дня эксплуатации. Кроме того, регулярные анализы состояния, проводимые специалистами по обслуживанию на местах, могут помочь обнаружить необычные повреждения и источники ошибок, а также принять немедленные контрмеры или своевременно их спланировать. В случае отставания в обслуживании настоятельно рекомендуется немедленно связаться с производителем, чтобы совместно оценить ситуацию и обсудить дальнейшие действия. Это гарантирует, что работа электростанции может продолжаться без ограничений или с плановым обслуживанием.

Ральф Бентфельдт (Ralf Bentfeldt) — старший менеджер по техническому обслуживанию и управлению сайтом гидравлики в Bosch Rexroth AG. Он имеет 20-летний опыт работы в области проектирования, разработки и применения электроники и более 10 лет работы в системах гидравлического привода для промышленного использования. Бентфельдт — инженер-электрик. Фолькер Тенхаефф является руководителем отдела службы продаж промышленной гидравлики в Bosch Rexroth.