0 引言
本文以美国博雷为基础(BARY)厂家生产的S以92/93系列气动执行机构为例,结合现场实际使用情况进行了分析总结。阀门公称直径DN250介质为混合气为仪表压空,压力为3-5Bar,电磁阀为24V。
1 气动调节阀的结构和工作原理
1.1 气动调节阀结构
气动调节阀由执行机构和阀体组成。
A:内部气路
B:醇化醛轴垫片
C:活塞导环
D:输出轴承
E:输出轴承和小齿轮
F:开度指示
G:外壳
H:端盖
I:形成限制
J:活塞
K:供气孔
L:活塞密封
1.2 气动调节阀的工作原理
气动调节阀的工作原理:气动调节阀由执行器和调节器组成。当调节器或定位器得到4-20时,执行器是调节阀的推力部件mA控制电磁阀24V当信号到达并打开时,仪表将被压空进入执行机构的气缸,旋转阀杆使阀体移动。当达到指定开度时,位置反馈使定位器停止信号输出,并保持当前位置。当需要关闭阀门时,定位器得到关闭信号,使电磁阀停止供气,气缸依靠内部弹簧的反应力来关闭阀门。当需要从满度降低开度时,定位器输出气源的压力会减弱,弹簧本身的反应力会导致阀门向关闭方向移动,直到信号压力与弹簧压力平衡,达到指定开度,以控制介质流量。
2 气动调节阀的日常维护
在气动调节阀的日常检查中,应注意以下几点:一是检查仪表气源是否正常,检查过滤器和减压阀是否正常,观察压力是否为3-5Bar;二是观察气缸是否泄漏,特别是阀杆连接和两端盖,三是检查电磁阀是否正常,四是检查定位器是否正常,检查所有连接部件的固定螺钉是否牢固,六是尽量避免过多的浮灰覆盖执行机构,保持市场工作环境清洁。
3 气动调节阀常见故障原因分析
3.1 气动调节阀无反馈信号
气动调节阀的信号线由一对控制信号线和一对反馈信号线组成。PLC当给阀门出信号时,信号在调节阀定位器中转换信号,通过气源压力控制阀杆动作。阀杆的行程通过调节阀的反馈信号传输阀门的开度。
如果气动调节阀没有反馈信号,用万用表检查每个接头是否有电压。检查线路连接是否正确,信号线是否损坏,信号线是否松动。
3.2 阀门无法关到零位
阀门不能关闭零,一个是实际关闭零,但反馈指示不是,这是一个信号问题,可以通过调整定位器解决;第二,实际关闭不严格,最大可能是阀密封垫损坏,或阀杆连接旋转堵塞,需要拆下阀体更换密封垫和润滑油,使其正常工作。
3.3 阀体不动
3.3.1 无信号,无气源。
原因:①气源未开;②冬季气源含水结冰,导致风管堵塞或过滤器、减压阀堵塞故障;③气源总管泄漏。④线路不正确,检查线路。
3.3.2 有气源,无信号。
原因:①定位器故障;②电磁阀故障;③定位器波纹管泄漏;④调节器膜片损坏。
3.3.3 定位器无气源。
原因:①过滤器堵塞;②减压阀故障;③管道泄漏或堵塞。
3.3.4 定位器有气源,无输出。
原因:定位器节流孔堵塞。
3.3.5 有信号,无动作。
原因:①阀芯脱落;②阀芯与阀杆卡死;③弯曲或断裂阀杆;④执行机构气缸内的弹簧长时间不使用而生锈。
3.4 调节阀动作不稳定
3.4.1 气源压力不稳定。
原因:①压缩机容量过小;②减压阀故障。
3.4.2 信号压力不稳定。
原因:①控制系统的时间常数(T=RC)不适当;②调节器输出不稳定。
3.4.3 气源压力稳定,信号压力稳定,但调节阀仍不稳定。
原因:①定位器中放大器的球阀因污垢磨损而关闭不严,当耗气量特别增加时,会产生输出冲击;②放大器的喷嘴挡板不平行,挡板盖不住喷嘴;③输出管、线路泄漏;④执行机构刚性太小;⑤阀杆在运动摩擦阻力大,与接触部位有阻滞。
3.5 调节阀振动
3.5.1 调节阀在任何开度下振动。
原因:①支撑不稳:②附近有振动源;③阀芯与衬套磨损严重。
3.5.接近全闭位置时,2 调节阀振动。
原因:①调节阀选择大,常用于小开度;②阀体介质的流向与关闭方向相反。
3.6 调节阀动作缓慢
3.6.1 阀杆在单向运动时只是迟钝。
原因:①气动执行机构中膜片破损泄漏;②执行机构O型密封泄漏。
3.6.2 阀杆往复动作迟钝。
原因:①阀体内有粘物堵塞;②由于阀杆不直,摩擦阻力大;③没有定位器的气动调节阀也会导致动作迟钝。
3.7 调节阀泄漏量增加
3.7.1 阀关闭时泄漏量大。
原因:①阀芯被磨损,内漏严重,②阀门未调整,关闭不严。
3.7.2 阀不能完全关闭。
原因:①介质压差过大,执行机构刚性小,阀关不严;②阀内有异物;③衬套烧结。
3.8 流量可调范围变小
主要原因是阀芯腐蚀较小,从而增加可调最小流量。
参考文献:
许宏阳.气动调节阀故障分析[J].石化自动化.1997(01).
[2]周雪冰,郭威华.气动调节阀在控制电路中的选择[J].工业仪器和自动化装置.2004(01)
[3].气动调节阀故障分析[J].炼油化工自动化.1997(01)
[4]王新山.气动调节阀的故障检查和修复[J].自动化和仪器.1988(01).
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