GE机组液压启动马达故障分析

GE机组液压启动马达故障分析

王立伟

（西部管道生产技术服务中心）

摘要：霍尔果斯首站二线1#机组盘车测试期间，液压启动泵100%输出的情况下，无法将燃气发生器拖转至2100rpm。经过检查液压启动系统各个组成部分，确认液压启动马达存在问题，对其进行更换后，盘车测试正常，对旧马达进行解体，确认马达故障。

关键词：测试；盘车；液压启动马达；堵塞

1故障描述

2018年1月8日，霍尔果斯首站二线1#机组按照规定进行定期盘车测试。液压启动泵斜盘输出至27.5%，液压泵出口压力升至4691psi，液压启动马达开始拖转燃气发生器。液压泵斜盘输出至100%的过程中，液压泵出口压力升至4779psi，液压启动马达转速升至1326rpm。在液压泵斜盘输出保持100%的过程中，液压启动马达只能将燃气发生器拖转至1540rpm，未在90秒的时间内将燃气发生器拖转至设定值（2100rpm）。连续三次均盘车失败，盘车过程中参数趋势基本一致，证明该机组液压启动系统存在故障。

2故障排查

针对液压启动系统可能存在的原因进行全面排查。

2.1排除供油、回油管路故障

1）对1#机组盘车时，供油管线最高压力可稳定在32MP，盘车结束后，对液压管路接头进行检查，未发现泄漏现象；

2）将液压启动马达两侧的单向阀、回油管路的单向阀拆下进行检查，未发现任何杂质堵塞单向阀，阀芯活动灵活。

3）拆卸3#备用机组液压启动马达进出口管线之间的回路单向阀、回油管路单向阀，安装在1#机组上，对1#机组盘车测试，盘车失败，证明1#机组盘车失败与这两个单向阀无关。

通过以上检查，证明供油和回油管路无故障。

2.2排除液压启动泵故障

1）现场检查液压启动系统伺服阀90HS-1，供电正常，强制信号输出，测量电流信号正常。

2）现场强制动作液压启动系统电磁阀20HS-1，发现电磁阀体卡涩未动作。检查电磁阀激励电压到达现场，供电正常。

3）现场检查液压启动系统过滤器TSA-1，拆卸后检查过滤器筒体内部清洁无杂质，滤芯完好，没有发现金属物存在。

4）将3#机组液压启动马达安装至1#机组，启动进行校验盘车测试，可以将燃气发生器拖转至盘车转速，且启动泵斜盘输出正常。

通过上述排查，证明1#机组液压启动泵无故障。

2.3排除离合器和附件齿轮箱故障

1）将1#机组的液压启动马达拆下，在离合器位置手动对GG进行盘车检查，盘车过程轻松，无卡涩，惯性感觉良好，证明附件齿轮箱和GG内部无机械卡涩故障；

2）查看1#机组盘车趋势，燃气发生器转速和离合器输入轴转速一致，可以排除离合器内部故障。

通过以上检查，可以排除离合器、附件齿轮箱、GG本体机械故障

2.4排查液压启动马达

1）将3#机组液压启动马达安装至1#机组，再次启动进行校验盘车测试，可将燃气发生器拖转至盘车转速，且斜盘输出正常。

2）将1#机组拆卸下来的液压启动马达安装至3#机组，对3#机组进行校验盘车测试，无法将3#机组GG拖转至盘车转速，只能将燃气发生器拖转至1540rpm，盘车失败，盘车趋势与原先1#机一致；

3）将库存中新的液压马达安装到1#机组上，对1#机进行盘车，1#机组盘车测试正常。

根据以上排查过程，可以确认原1#机组液压启动马达存在故障，是导致机组盘车失败的直接原因。

3液压启动马达工作原理

高压油从液压启动泵输出，经过过滤器后进入液压启动马达入口，经过配油盘高压油孔，高压油进入柱塞腔（图1中红色部分），对柱塞产生作用力，该作用力产生一个平行于轴线的力和垂直于轴线的力，平行轴线的力被推力轴承吸收，垂直于轴线的力带动液压马达旋转，这样高压柱塞的高压油变成了低压油（图1中蓝色部分），再通过配油盘低压油孔到达马达出口。配油盘可以调整马达柱塞的开度，开度大时，马达输出高扭矩、低转速，开度小时，马达输出低扭矩、高转速。配油盘的位置由2和4两液压控制块内部油路的压差决定。马达的轴承靠图1中绿色部分的润滑油进行润滑降温。

1-输出齿轮，2-滑块调整模块低压部分，3-滑块，4-滑块调整位置高压部分，

5-配有盘，6-柱塞高压油入口，7-柱塞根部

图1液压启动马达内部结构图

3.1故障根本原因排查及分析

1）将液压启动马达进行解体检查，检查配油盘是否磨损，经检查，表面光滑无明显磨损现象；

2）检查马达轴向柱塞及缸体，经检查，内部洁净，无杂质，无磨损现象；

3）检查配油盘控制模块，发现控制块内部滑阀油路不通对不通的油路进行处理，最后用仪表风对所有的油路进行吹扫，确保所有油管路通畅，按照拆卸标记，复原所有拆卸的零件。

由于滑阀内部堵塞，图1中模块10的高压油无法进入模块11，导致马达一直处于大开度，大扭矩，低转速区间运行，且分析结果与现场马达表现出来的故障完全吻合。

经过上述分析，可以确定滑阀内部油路堵塞导致了1#机液压马达故障，是导致1#机组盘车失败的根本原因。

4改进措施及建议

1）定期对液压启动泵出口的过滤器滤芯进行更换。

2）在机组进行盘车测试时，应注意查看液压启动泵斜盘开度、电磁阀状态、液压泵出口压力、离合器转速和燃气发生器转速等参数，对异常情况及时截屏留存。

3）现场开展检修作业时，如果将液压启动马达供、回油管路打开，应立即用堵头进行封堵，避免杂质进入马达内部。

4）库房里的备用马达或长时间不用的马达，应对马达内部进行灌入矿物油封存，避免内部零件生锈。