摘要：氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥常見于鋼鐵行業(yè)，尤其廣泛應(yīng)用于加熱爐、卷取爐等燃燒控制系統(tǒng)。本文根據(jù)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)和工作原理對(duì)在氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥在日常使用的常規(guī)維護(hù)和常見故障進(jìn)行了分析研究，為設(shè)備維護(hù)和故障維修提供了參考。

關(guān)鍵詞：氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥日常維護(hù)故障原因分析

0 引言

本文以美國(guó)博雷（BARY）廠家生產(chǎn)的S92/93系列的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為例，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用情況，進(jìn)行了分析和總結(jié)。閥門公稱直徑DN250，介質(zhì)為混合煤氣，氣源為儀表壓空，壓力為3—5Bar，電磁閥為24V。

1 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)和工作原理

1.1氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥體兩部分組成。

A：內(nèi)部氣路

B：醇縮醛軸墊片

C：活塞導(dǎo)環(huán)

D：輸出軸承

E：輸出軸承和小齒輪

F：開度指示

G：外殼

H：端蓋

I：形成限制

J：活塞

K：供氣孔

L：活塞密封

1.2 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作原理

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作原理：氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是調(diào)節(jié)閥的推力部件，當(dāng)調(diào)節(jié)器或定位器得到4—20mA信號(hào)時(shí)，控制電磁閥24V信號(hào)到，打開，使得儀表壓空進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)汽缸，轉(zhuǎn)動(dòng)閥桿使閥體動(dòng)作，當(dāng)?shù)竭_(dá)需要指定開度時(shí)，位置反饋使得定位器停止信號(hào)輸出，維持當(dāng)前位置。當(dāng)需要關(guān)閉閥門時(shí)，定位器得到關(guān)閉信號(hào)，使電磁閥停止供氣，汽缸靠?jī)?nèi)部彈簧反作用力，使閥門關(guān)閉。當(dāng)需要從滿度減少開度時(shí)，定位器輸出氣源壓力會(huì)減弱，彈簧自身反作用力致使閥門向關(guān)閉方向動(dòng)作，直至信號(hào)壓力與彈簧壓力平衡，到達(dá)指定開度，以此來控制該介質(zhì)流量。

2 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的日常維護(hù)

在對(duì)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥日常點(diǎn)巡檢中，要注意以下幾點(diǎn)：一是檢查儀表氣源是否正常，檢查過濾器、減壓閥是否正常，觀察壓力是否在3—5Bar；二是觀察汽缸有無漏氣現(xiàn)象，尤其是閥桿連接處和兩端蓋處；三是檢查電磁閥是否工作正常，有無漏氣現(xiàn)象；四是檢查定位器工作是否正常，有無漏氣現(xiàn)象；五是檢查所有連接部件固定螺絲是否緊牢；六是盡量避免過多浮灰覆蓋到執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，要市場(chǎng)保持工作環(huán)境清潔。

3 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥常見故障原因分析

3.1 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥無反饋信號(hào)

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的信號(hào)線由一對(duì)控制信號(hào)線和一對(duì)反饋信號(hào)線組成。當(dāng)PLC給閥門一個(gè)信號(hào)時(shí)，信號(hào)在調(diào)節(jié)閥的定位器中進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，通過氣源壓力來控制閥桿動(dòng)作。閥桿的行程通過調(diào)節(jié)閥的反饋信號(hào)把閥門的開度傳送出去。

如果氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥沒有反饋信號(hào)，要用萬用表檢查每個(gè)接點(diǎn)是否有電壓。要檢查線路連接是否正確，檢查信號(hào)線是否損壞，檢查信號(hào)線是否松動(dòng)。

3.2 閥門無法關(guān)到零位

閥門無法關(guān)到零位，一是實(shí)際關(guān)到零位，但反饋指示沒有，這是信號(hào)問題，可通過調(diào)整定位器來解決；二是實(shí)際確實(shí)沒有關(guān)嚴(yán)，最大可能是閥門密封墊片出現(xiàn)損壞，或者閥桿連接處轉(zhuǎn)動(dòng)收到卡阻，這就需要在檢修時(shí)，將閥體拆下來更換密封墊片和對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)處加潤(rùn)滑油，使其可以正常工作。

3.3 閥體不動(dòng)作

3.3.1 無信號(hào)、無氣源。

原因：①氣源未開；②由于氣源含水在冬季結(jié)冰，導(dǎo)致風(fēng)管堵塞或過濾器、減壓閥堵塞失靈；③氣源總管泄露。④線路不正確，檢查線路。

3.3.2 有氣源，無信號(hào)。

原因：①定位器故障；②電磁閥故障；③定位器波紋管漏氣；④調(diào)節(jié)器膜片損壞。

3.3.3 定位器無氣源。

原因：①過濾器堵塞；②減壓閥故障；③管道泄漏或堵塞。

3.3.4 定位器有氣源，無輸出。

原因：定位器的節(jié)流孔堵塞。

3.3.5 有信號(hào)、無動(dòng)作。

原因：①閥芯脫落；②閥芯與閥桿卡死；③閥桿彎曲或斷裂；④執(zhí)行機(jī)構(gòu)汽缸內(nèi)彈簧長(zhǎng)期不用而銹死。

3.4 調(diào)節(jié)閥動(dòng)作不穩(wěn)定

3.4.1 氣源壓力不穩(wěn)定。

原因：①壓縮機(jī)容量太小；②減壓閥故障。

3.4.2 信號(hào)壓力不穩(wěn)定。

原因：①控制系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)(T=RC)不適當(dāng)；②調(diào)節(jié)器輸出不穩(wěn)定。

3.4.3 氣源壓力穩(wěn)定，信號(hào)壓力也穩(wěn)定，但調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作仍不穩(wěn)定。

原因：①定位器中放大器的球閥受臟物磨損關(guān)不嚴(yán)，耗氣量特別增大時(shí)會(huì)產(chǎn)生輸出震蕩；②定位器中放大器的噴咀擋板不平行，擋板蓋不住噴咀；③輸出管、線漏氣；④執(zhí)行機(jī)構(gòu)剛性太小；⑤閥桿運(yùn)動(dòng)中摩擦阻力大，與相接觸部位有阻滯現(xiàn)象。

3.5 調(diào)節(jié)閥振動(dòng)

3.5.1 調(diào)節(jié)閥在任何開度下都振動(dòng)。

原因：①支撐不穩(wěn)：②附近有振動(dòng)源；③閥芯與襯套磨損嚴(yán)重。

3.5.2 調(diào)節(jié)閥在接近全閉位置時(shí)振動(dòng)。

原因：①調(diào)節(jié)閥選大了，常在小開度下使用；②閥體介質(zhì)流向與關(guān)閉方向相反。

3.6 調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作遲鈍

3.6.1 閥桿僅在單方向動(dòng)作時(shí)遲鈍。

原因：①氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中膜片破損泄漏；②執(zhí)行機(jī)構(gòu)中“O”型密封泄漏。

3.6.2 閥桿在往復(fù)動(dòng)作時(shí)均有遲鈍現(xiàn)象。原因：①閥體內(nèi)有粘物堵塞；②由于閥桿不直導(dǎo)致摩擦阻力大；③沒有定位器的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥也會(huì)導(dǎo)致動(dòng)作遲鈍。

3.7 調(diào)節(jié)閥的泄漏量增大

3.7.1 閥全關(guān)時(shí)泄漏量大。

原因：①閥芯被磨損，內(nèi)漏嚴(yán)重，②閥未調(diào)好關(guān)不嚴(yán)。

3.7.2 閥達(dá)不到全閉位置。

原因：①介質(zhì)壓差太大，執(zhí)行機(jī)構(gòu)剛性小，閥關(guān)不嚴(yán)；②閥內(nèi)有異物；③襯套燒結(jié)。

3.8 流量可調(diào)范圍變小

主要原因是閥芯被腐蝕變小，從而使可調(diào)的最小流量變大。

參考文獻(xiàn)：

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[2]周雪冰，郭威華.控制回路中氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的選用[J].工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置.2004(01)

[3]許宏陽.氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥故障分析[J].煉油化工自動(dòng)化.1997(01)

[4]王新山.氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的故障檢查和調(diào)修[J].自動(dòng)化與儀表. 1988(01).

作者簡(jiǎn)介：

郭松(1980-)男，漢族，河南省安陽市人，助工，工作地點(diǎn)：河南省安陽市安鋼集團(tuán)計(jì)量控制處。

張志勇（1978-）男，漢族，河南省安陽市人，工程師，工作地點(diǎn)：河南省安陽市安鋼集團(tuán)第二煉軋廠電氣車間。

高立華（1977-）女，漢族，河南省安陽市人，助工，工作地點(diǎn)：河南省安陽市安鋼集團(tuán)金信房地產(chǎn)開發(fā)有限責(zé)任公司。