歐陽文建，謝升，湯雄麗

（江西中煙井岡山卷煙廠，江西 吉安 343100）

0 引言

在組合式中央空調(diào)運行過程中，通常需利用冷凍水對車間進行降溫除濕操作，這需要通過對西門子表冷電動二通閥進行操作以控制冷凍水流量，保證車間溫濕度達標[1]。井岡山卷煙廠動力車間中央空調(diào)機組主要為制絲、卷包車間提供穩(wěn)定的溫濕度環(huán)境，以保證卷煙在生產(chǎn)過程中達到水分工藝要求。在車間正常生產(chǎn)過程中，由于空調(diào)自動控制系統(tǒng)需每天對表冷閥進行頻繁調(diào)整，導(dǎo)致表冷電動二通閥活動調(diào)節(jié)片出現(xiàn)松動，固定楔體磨損，閥桿提拉失效，自動控制表冷閥上位反饋開度與下位現(xiàn)場開度不符[2]，車間溫濕度出現(xiàn)異常波動現(xiàn)象。因此，如何有效降低西門子表冷電動二通閥機械故障頻次，減少其對下游服務(wù)車間溫濕度的影響，是亟待解決的問題。針對該問題，我們對執(zhí)行器固定調(diào)節(jié)裝置進行優(yōu)化設(shè)計，增加可調(diào)節(jié)弧形楔體，增大接觸面，有效解決該問題，保證下游服務(wù)車間溫濕度穩(wěn)定性。

1 問題分析

目前，井岡山卷煙廠車間空調(diào)機組主要采用康孚組合式中央空調(diào)機組。該空調(diào)機組由新風段、表冷段、加熱段、加濕段組成。表冷段主要承擔車間除濕降溫職責。制冷主機中冷凍水經(jīng)冷卻泵加壓后經(jīng)冷凍水循環(huán)管道循環(huán)至表冷段，通過表冷閥開關(guān)控制后，對車間回風及外部新風進行降溫除濕。該表冷閥主要采用西門子電動二通閥，該閥整體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，閥體結(jié)構(gòu)如圖2所示。電動二通閥需在能管上位中控系統(tǒng)進行遠程控制，經(jīng)執(zhí)行器自動調(diào)節(jié)閥門開度，以此控制冷凍水流量。此閥門狀態(tài)處于實時調(diào)節(jié)狀態(tài)[2]。經(jīng)過長時間運行，表冷電動二通閥執(zhí)行器線接觸固定裝置出現(xiàn)輕微磨損、松動，執(zhí)行器方形定位凸銷磨損，導(dǎo)致執(zhí)行器隨意上下移動，電動雙通閥的閥桿提拉不起，失去開關(guān)功效，電動雙通閥無法有效控制[2]。經(jīng)檢查，與方形定位凸鍵配合的凹槽為R4的半圓凹槽，屬線接觸配合，電動閥運行時間一長，配合出現(xiàn)間隙，定位凸鍵出現(xiàn)快速磨損，隨著表冷閥使用時間的推移，出現(xiàn)持續(xù)惡化狀況，導(dǎo)致需頻繁安排機械維修人員對執(zhí)行器固定裝置進行調(diào)校，嚴重浪費維修資源。同時因表冷電動二通閥控制冷凍水流量，對中央空調(diào)夏季除濕降溫存在重大影響[3]。執(zhí)行器控制精度不足，導(dǎo)致下游服務(wù)車間溫濕度出現(xiàn)異常波動，造成溫濕度指標不達標，影響煙絲水分及卷煙成品質(zhì)量，對卷煙安全生產(chǎn)產(chǎn)生重大影響。

圖1 電動閥結(jié)構(gòu)圖

圖2 閥體結(jié)構(gòu)圖

2 改進措施

2.1 改進思路

針對表冷電動二通閥頻繁開關(guān)導(dǎo)致方形固定楔體易松動、磨損的問題進行改進,增大接觸面并設(shè)置可調(diào)節(jié)裝置。1）在方形固定楔體與閥桿R4凹槽之間增加一活動固定裝置，該裝置與閥桿R4凹槽完全貼合，極大地增大接觸面，將定位裝置由線接觸更改為面接觸。2）在活動固定裝置中增加一可調(diào)節(jié)裝置，對活動楔體進行縱向調(diào)節(jié)緊固，以實現(xiàn)生產(chǎn)運行過程中楔體與閥桿保持適當間隙，確保表冷閥執(zhí)行器功能正常。3）該裝置結(jié)構(gòu)簡單，易加工、易更換，既延長執(zhí)行器使用壽命，又降低維修成本。

2.2 零件制作

通過設(shè)計一種電動雙通閥執(zhí)行器上的固定調(diào)節(jié)裝置，包括定位裝置和調(diào)節(jié)裝置，定位裝置結(jié)構(gòu)如圖3所示。該裝置包括電動雙通閥執(zhí)行器閥芯、固定楔體、電動雙通閥執(zhí)行器基準固定片、固定螺栓、活動調(diào)節(jié)片、調(diào)節(jié)螺桿、活動楔體。固定楔體結(jié)構(gòu)如圖3所示。電動雙通閥執(zhí)行器閥芯上端有R4半圓凹槽，該凹槽與活動弧形楔體相配合，弧形楔體結(jié)構(gòu)如圖4所示?；顒踊⌒涡w介于電動雙通閥執(zhí)行器閥芯與基準固定片之間，通過固定螺栓將電動雙通閥執(zhí)行器基準固定片固定，基準固定片及活動調(diào)節(jié)片中部對稱貫穿有內(nèi)絲孔，將調(diào)節(jié)螺桿旋入內(nèi)絲孔至活動楔體中。電動雙通閥執(zhí)行器基準固定片及活動調(diào)節(jié)片中配合方形固定楔體。該裝置可利用活動弧形楔體與電動雙通閥執(zhí)行器閥芯上端凹槽相配合進行固定，且通過調(diào)節(jié)螺桿對固定裝置進行調(diào)節(jié)。該裝置結(jié)構(gòu)筒單、維修拆裝方便、使用壽命長，能有效地增大定位裝置與R4凹槽之間的接觸面積。并在該裝置固定楔體出現(xiàn)磨損時進行微調(diào)，進而延長其使用壽命。

圖3 定位裝置結(jié)構(gòu)圖

圖4 弧形楔體結(jié)構(gòu)圖

2.3 零件的使用

弧形楔體與原固定裝置組成新的固定調(diào)節(jié)裝置。該固定調(diào)節(jié)裝置是電動雙通閥執(zhí)行器基準固定片與活動調(diào)節(jié)片通過螺紋連接方式，經(jīng)固定螺栓固定閥芯，閥芯與基準固定片內(nèi)側(cè)的4個方形固定楔體配合，起到初次定位作用，方形固定楔體與閥芯上端凹槽形成線接觸。當固定楔體磨損時，可通過旋緊固定螺栓，縮小固定楔體與凹槽的間隙，起到初次調(diào)節(jié)定位作用。同時，在4個方形固定楔體的中間位置對稱放置2個活動弧形楔體，弧形楔體尺寸與閥芯上端R4半圓凹槽尺寸相匹配，形成凹凸鍵面接觸?；顒踊⌒涡w外側(cè)有深度為0.5倍楔體厚度的內(nèi)孔，同時電動雙通閥執(zhí)行器基準固定片與活動調(diào)節(jié)片上的方形固定楔體之間對稱鉆有內(nèi)絲孔。該內(nèi)孔通過調(diào)節(jié)螺桿與電動雙通閥執(zhí)行器基準固定片和活動調(diào)節(jié)片上的內(nèi)絲孔進行螺紋連接，起到再次定位作用。當弧形楔體的半圓凸鍵磨損時，可通過旋緊調(diào)節(jié)螺桿進行微調(diào)，使活動弧形楔體壓死R4半圓凹槽，保證貼合度，確保定位效果。當弧形楔體磨損嚴重時，只需拆裝固定螺栓，更換弧形楔體，即可恢復(fù)執(zhí)行器定位功能，從而重復(fù)利用電動雙通閥執(zhí)行器。該過程拆裝簡單，更換方便，可延長電動雙通閥使用壽命，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

2 改進效果

對原有定位裝置進行改進后，我們對表冷電動二通閥機械故障頻次進行持續(xù)1 a的跟蹤，發(fā)現(xiàn)改進后表冷閥機械故障頻次下降94.87%，有效地解決了電動二通閥在生產(chǎn)過程中需頻繁調(diào)校問題，使表冷閥精準調(diào)控，保證下游車間溫濕度的穩(wěn)定性。同時該固定調(diào)節(jié)裝置方便拆裝、維修，提高維修效率，節(jié)約人力。弧形楔體磨損后可直接進行快速更換，楔體制作成本低，并再次重復(fù)利用電動雙通閥執(zhí)行器，節(jié)約設(shè)備購買成本。

3 結(jié)語

通過對表冷電動二通閥執(zhí)行器固定裝置進行重新設(shè)計優(yōu)化，使原有的線接觸更改為弧形楔體凸鍵與R4凹槽的面接觸，有效解決了表冷電動二通閥機械故障頻發(fā)問題，延長執(zhí)行器使用壽命，使溫濕度得到精準調(diào)控，保障了卷煙安全生產(chǎn)。