1.4　大型變壓器線圈恒壓裝置液壓系統(tǒng)

1.4.1　主機(jī)功能結(jié)構(gòu)

線圈恒壓裝置是干式變壓器線圈生產(chǎn)制造過程的專用設(shè)備，主要用于大型連續(xù)式和餅式變壓器線圈在高溫干燥真空環(huán)境、在恒定壓緊力的作用下線圈的壓緊工序作業(yè)。恒壓裝置由1套液壓泵站和4個1組的壓緊液壓缸組成，液壓泵站安裝在高溫真空罐外側(cè)，高壓液壓缸在高溫真空罐內(nèi)工作。

恒壓裝置工作原理如圖1-8所示。線圈4事先通過繞線機(jī)繞制在模架5上，上、下壓盤2、6通過4根拉桿3將線圈固定，每個拉桿下端吊裝1個空心壓緊液壓缸7。當(dāng)來自液壓泵站的液壓油通入液壓缸后，缸筒與活塞相對運(yùn)動，通過拉桿將力傳遞給上下壓盤，從而對線圈實(shí)施壓緊作用。整個線圈組件由底座支撐，放在真空罐內(nèi)。4個壓緊缸需在130℃的真空罐內(nèi)連續(xù)工作50h以上，液壓缸內(nèi)的壓力要保持恒定，整個壓緊過程中，液壓缸的實(shí)際行程為30～50mm，壓緊過程中4個液壓缸的運(yùn)動必須保持同步，以保證上下壓盤的平行度。泵站需設(shè)有恒定壓力的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)壓力的迅速補(bǔ)償，完成對變壓器線圈干燥全過程的恒壓加載。更換不同大小的液壓缸，可以實(shí)現(xiàn)不同大小壓緊力要求的線圈壓緊要求。

恒壓裝置的主要技術(shù)參數(shù)為：工作壓緊力4×400=1600（kN）；單個液壓缸作用力400kN；液壓缸（空心缸）行程80mm；液壓系統(tǒng)最高壓力35MPa；液壓缸工作最高環(huán)境溫度130℃，真空度10kPa，每次使用連續(xù)工作50h以上；液壓缸同步精度不低于±1.5%。

1.4.2　液壓系統(tǒng)原理

恒壓裝置液壓系統(tǒng)由保壓回路和同步回路構(gòu)成（圖1-9）。系統(tǒng)油源為液壓泵7，其工作壓力與卸荷由電磁溢流閥10來控制，最高壓力35MPa。系統(tǒng)的執(zhí)行元件為單作用單桿活塞液壓缸（其結(jié)構(gòu)見圖1-10，空心活塞桿套裝在帶有?50mm通孔的導(dǎo)向套上并用耐高溫的氟橡膠O形圈密封，長螺栓拉桿由此孔穿過將缸吊裝在線圈上），活塞（桿）靠液壓作用伸出，活塞桿縮回靠彈簧力作用壓回。在升壓加載過程中，電磁鐵1YA通電使電磁溢流閥中的換向閥切換至左位，電磁鐵2YA通電使電磁換向閥12切換至左位，電磁鐵4YA斷電使換向閥14工作在圖示左位，液壓泵7的壓力油通過單向閥8、換向閥12和液控單向閥16及分流集流閥17-1、17-2、17-3進(jìn)入加載液壓缸22有桿腔。

當(dāng)系統(tǒng)升壓至缸的工作壓力（即數(shù)顯壓力表18的上限值）時，數(shù)顯壓力表發(fā)信使電磁鐵1YA和2YA斷電，從而使電磁換向閥12復(fù)至中位、閥10中的電磁閥復(fù)至右位，液壓泵卸荷，但電磁鐵4YA仍維持?jǐn)嚯姞顟B(tài)。此時，系統(tǒng)壓力由蓄能器15維持。

在經(jīng)過一段時間后，由于液壓缸的緩慢運(yùn)動，若系統(tǒng)壓力低于數(shù)顯壓力表18所設(shè)定的下限值時，數(shù)顯壓力表又發(fā)信使電磁鐵1YA和2YA通電，使電磁溢流閥10與電磁換向閥12均切換至左位。數(shù)顯壓力表的信號還同時送給計(jì)數(shù)器，來計(jì)一次數(shù)，即在恒壓過程中，電磁鐵1YA和2YA每得到由數(shù)顯壓力表發(fā)來的通電信號一次，就計(jì)一個數(shù)，計(jì)數(shù)是逐次累加的，如果油路有泄漏，電磁鐵1YA和2YA將會頻繁通電，從計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值上將會得到間接的反映。液壓泵又給液壓缸與蓄能器同時補(bǔ)供高壓油，以維持系統(tǒng)正常工作壓力。當(dāng)系統(tǒng)壓力再次達(dá)到數(shù)顯壓力表所設(shè)定的上限值時，電磁鐵1YA和2YA又獲得由數(shù)顯壓力表發(fā)來的信號，使兩者都斷電，液壓泵卸荷，系統(tǒng)壓力由蓄能器維持，故在50h的恒壓過程中，液壓泵一直在“加壓”與“卸荷”這兩種狀態(tài)下交替工作。

當(dāng)電磁溢流閥10使液壓泵7卸荷、三位四通電磁換向閥12處于中位，電磁鐵4YA通電使換向閥14切換至右位時，加壓缸卸載，活塞桿靠彈簧力作用縮回。

截止閥13插裝在集成塊內(nèi)部，除非維修排除故障需要開通，任何情況下均應(yīng)關(guān)閉。插裝式液控單向閥19-1～19-4通斷由控制油路決定。

壓力繼電器20是對液壓泵進(jìn)行第二道保護(hù)的元件，即一旦電磁溢流閥10的溢流安全功能失效，系統(tǒng)壓力超過數(shù)顯壓力表的上限而達(dá)到壓力繼電器的設(shè)定值（壓力繼電器的設(shè)定值應(yīng)高出數(shù)顯壓力表上限設(shè)定值1～2MPa），壓力繼電器的觸點(diǎn)吸合，立即使電機(jī)停轉(zhuǎn)，以免液壓泵受損。

1.4.3　液壓系統(tǒng)特點(diǎn)

恒壓裝置具有液壓缸的環(huán)境溫度高、活塞運(yùn)動速度超低近似于爬行、液壓缸需恒壓同步長時間連續(xù)工作的工況特點(diǎn)，為此液壓缸同步采用了分流-集流閥控制方案，故較之采用同步馬達(dá)控制或比例調(diào)速閥控制方案的成本大大較低；同時在液壓缸活塞中間設(shè)置導(dǎo)向套，使液壓缸中心形成一個空腔，解決了拉桿穿過油缸無桿腔時的密封問題。從而使設(shè)備獲得了良好工作性能（圖1-11）。