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鴻蝶閥門介紹調(diào)節(jié)閥異常振動(dòng)的調(diào)節(jié)方法
點(diǎn)擊次數(shù)：209 發(fā)布時(shí)間：2017-8-28
調(diào)節(jié)閥振動(dòng)是閥門運(yùn)行中較難處理的故障之一。振動(dòng)不僅加速調(diào)節(jié)閥的損壞，也對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和安全生產(chǎn)造成影響。本文結(jié)合智能定位器的研究，給出現(xiàn)場(chǎng)處理振動(dòng)問題的注意事項(xiàng)和方法。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)漏氣
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由于漏氣使實(shí)際閥位偏離給定閥位，造成伺服放大器反復(fù)充氣，使閥門不能穩(wěn)定在給定閥位，造成閥門振動(dòng)。
2.1漏氣部位
(1)氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)
氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的膜片破損，推桿與彈簧托盤松動(dòng)，O形圈破損，反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿與下膜蓋之間的密封漏氣，通常為V形密封圈磨損，頂裝手輪機(jī)構(gòu)上膜蓋密封漏氣。
(2)直行程氣缸執(zhí)行機(jī)構(gòu)
直行程氣缸執(zhí)行機(jī)構(gòu)(包含用于撥叉式角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu))的活塞密封圈漏氣(竄缸漏氣)，活塞缸蓋密封漏氣，限位螺釘密封組件漏氣，輸出軸與缸蓋間密封漏氣。
(3)雙齒條結(jié)構(gòu)角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)
雙齒條結(jié)構(gòu)角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)的活塞背面密封圈漏氣，氣缸蓋與缸體密封圈漏氣，輸出軸與缸體連接的上下支撐密封圈漏氣，氣缸蓋上的限位螺釘漏氣。
(4)外部附件
外部附件如各定位器輸出管線接頭漏氣，氣控增速器或繼動(dòng)器、快排閥、單向調(diào)速器和保位閥漏氣。
2.2漏氣處理
針對(duì)不同的漏氣現(xiàn)象，采取的處理方法不同。
(1)如果閥門沒有嚴(yán)格的開關(guān)時(shí)間限制，應(yīng)盡可能減少氣動(dòng)附件和過(guò)程接頭，如取消快排閥、氣控增速器、單向調(diào)速器、變徑和彎通等附屬元件。
(2)定時(shí)清掃并加注潤(rùn)滑油，保持推桿、閥桿潔凈無(wú)銹蝕，鍍鉻層不起皮，潤(rùn)滑充分，確保密封件不磨損、不漏氣。
(3)巡檢時(shí)，對(duì)氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的排氣口(正作用排氣口在下膜蓋，反作用在上膜蓋)和單作用活塞缸的排氣口等部位進(jìn)行檢漏，發(fā)現(xiàn)漏氣及時(shí)進(jìn)行修復(fù)處理。
調(diào)節(jié)閥卡塞
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調(diào)節(jié)閥卡塞包括閥桿與填料、閥芯與閥座以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的卡塞。
3.1卡塞原因
(1)閥桿密封填料壓裝過(guò)緊，引起閥桿運(yùn)行阻力增大。由于數(shù)控加工精度的提高，閥桿表面的光潔度很高，填料過(guò)緊增大了閥桿與填料間的阻力，在預(yù)緊彈簧回位時(shí)引起超調(diào)，進(jìn)而引起閥門長(zhǎng)周期振動(dòng)(振動(dòng)周期一般大于30s)。
(2)對(duì)彈簧預(yù)緊的填料函采用不合理的方法調(diào)整填料壓蓋，造成閥桿運(yùn)行阻力增大、預(yù)緊彈簧或填料損壞。
(3)低溫閥門未采用與其相應(yīng)的填料，造成摩擦阻力增大。
(4)閥桿變形或填料壓蓋錯(cuò)位，引起閥桿摩擦填料壓蓋，造成運(yùn)行阻力增大，同時(shí)引起填料加速磨損造成介質(zhì)泄漏。閥桿變形通常有2種原因。①正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)由于氣源壓力設(shè)定值超過(guò)閥門標(biāo)稱值，推力過(guò)大造成閥桿變形。②操作閥門手動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)用力過(guò)大引起閥桿變形。
(5)填料函進(jìn)入異物卡塞，造成閥桿運(yùn)行阻力增大。異物有閥桿不潔凈運(yùn)行過(guò)程中帶入的粉塵、鐵銹或雨雪等。另外，由于冷箱或管線漏冷嚴(yán)重，使閥桿處結(jié)冰，冰又通過(guò)閥桿移動(dòng)帶入填料函。
(6)閥芯內(nèi)部卡塞，主要原因有導(dǎo)向套部分卡塞(部分廠家叫無(wú)油軸承)，介質(zhì)在閥內(nèi)結(jié)晶或結(jié)垢，閥腔內(nèi)有異物等。由于吹掃不干凈，設(shè)備腐蝕，管道或容器內(nèi)部件脫落等原因造成閥腔內(nèi)有異物存在。
(7)執(zhí)行機(jī)構(gòu)卡塞，主要原因有彈簧斷裂或疊壓，雙齒條執(zhí)行機(jī)構(gòu)齒牙磨損，執(zhí)行機(jī)構(gòu)限位螺釘或限位盤等部件脫落。
3.2卡塞處理
(1)保持閥桿清潔潤(rùn)滑，及時(shí)更換防塵密封圈和護(hù)罩。
(2)與設(shè)備專業(yè)結(jié)合消除冷量外移造成閥桿結(jié)冰。
(3)依據(jù)閥門使用手冊(cè)對(duì)填料進(jìn)行維護(hù)，防止填料性能失效。
(4)依據(jù)氣缸和閥門出廠手冊(cè)調(diào)整氣源壓力，不能因閥門不到位而隨意增大氣源壓力，或過(guò)度操作手動(dòng)機(jī)構(gòu)。
工藝狀況較差
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(1)閥門設(shè)計(jì)參數(shù)與實(shí)際工況差異較大，實(shí)際壓差值遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)壓差，造成執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力過(guò)小，閥芯支撐剛度嚴(yán)重不足，調(diào)節(jié)過(guò)程閥位開度受工況影響，閥芯隨介質(zhì)工況振動(dòng)，此現(xiàn)象在閥芯為流開型的閥門上表現(xiàn)尤為突出。出現(xiàn)此狀況時(shí)，采取的臨時(shí)措施是利用調(diào)節(jié)閥前后的工藝截止閥進(jìn)行節(jié)流，降低調(diào)節(jié)閥前后的壓差。并依據(jù)工況進(jìn)行優(yōu)化改造，如采用多級(jí)降壓閥內(nèi)件合理設(shè)計(jì)平衡孔尺寸、增大執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力或預(yù)緊力。
(2)管道振動(dòng)較大，反饋機(jī)構(gòu)松動(dòng)或卡簧脫落，造成閥位反饋波動(dòng)。出現(xiàn)此狀況時(shí)，加固管道，仔細(xì)檢查反饋機(jī)構(gòu)，消除間隙和回程誤差。
(3)工藝介質(zhì)壓力或流量脈動(dòng)過(guò)大，如往復(fù)式壓縮機(jī)和計(jì)量泵等間歇給料系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥，由于工況周期振蕩造成閥門振動(dòng)。出現(xiàn)此狀況時(shí)，增加壓縮機(jī)或泵出口緩沖器，降低物料脈動(dòng)。
定位器參數(shù)設(shè)置不合理
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為了保證定位器能夠滿足不同類型、不同尺寸的調(diào)節(jié)閥平穩(wěn)、迅速、準(zhǔn)確的達(dá)到給定閥位，其在硬件和軟件都設(shè)置有相應(yīng)的調(diào)節(jié)方法(表1)，防止余差超標(biāo)或超調(diào)振蕩。同時(shí)為了有效監(jiān)控功率放大器的實(shí)際輸出，部分定位器對(duì)功率放大器的閥芯位置也進(jìn)行監(jiān)控，并作為內(nèi)環(huán)回路參與運(yùn)算。
表1 定位器
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(1)西門子SIPARTPS2系列定位器
西門子SIPARTPS2系列定位器在硬件上設(shè)置有限流器，在軟件上設(shè)置34.DEBA控制器的死區(qū)(默認(rèn)為0.15%)。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)限流器減小空氣流量，降低執(zhí)行器響應(yīng)速度。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)限流器增大空氣流量，加快執(zhí)行器響應(yīng)速度。振動(dòng)時(shí)應(yīng)減小空氣流量。適當(dāng)放大死區(qū)也可以有效降低振動(dòng)。
(2)FisherDVC6000和DVC2000定位器
FisherDVC6000和DVC2000定位器(采用兩階段閥桿定位算法)在硬件不設(shè)置調(diào)整部件，放大器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)依靠軟件進(jìn)行設(shè)定。對(duì)于振動(dòng)的閥門可以依據(jù)情況削弱響應(yīng)，增強(qiáng)阻尼。在調(diào)節(jié)精度要求不高的工況，可以增大積分死區(qū)、降低積分增益，甚至關(guān)閉積分使能，以降低閥門振動(dòng)的可能。
(3)ABB定位器
ABB定位器(TZID-C)在硬件上沒有阻尼調(diào)節(jié)裝置，但有一個(gè)進(jìn)入噴嘴擋板的過(guò)濾器，要進(jìn)行檢查，防止進(jìn)入噴嘴氣路不暢引起閥門喘振。
(4)山武azibilAVP3000定位器
山武azibilAVP3000定位器主要參數(shù)為動(dòng)態(tài)特性數(shù)據(jù)設(shè)定。動(dòng)態(tài)特性數(shù)據(jù)設(shè)定由選定的執(zhí)行機(jī)構(gòu)型號(hào)確定，只有在執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇為“0”即專家模式時(shí)，才能對(duì)其動(dòng)態(tài)特性參數(shù)P、I、D進(jìn)行設(shè)定。
(5)福斯logix3200定位器
福斯logix3200定位器(采用兩階段閥桿定位算法)I/P轉(zhuǎn)換采用壓電式噴嘴擋板結(jié)構(gòu)，伺服放大采用滑閥組件。操作面板設(shè)置有A～H八檔增益選擇開關(guān)，A檔增益zui小，H檔增益zui大，校準(zhǔn)時(shí)可以快速對(duì)定位器增益進(jìn)行選擇。
(6)YTC2300定位器
韓國(guó)YTC2300定位器硬件上設(shè)置有流量調(diào)節(jié)旋鈕，執(zhí)行器較小時(shí)適當(dāng)減小空氣流量防止發(fā)生振動(dòng)。
結(jié)語(yǔ)
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解決調(diào)節(jié)閥振動(dòng)問題可以提高智能制造的水平，擴(kuò)大調(diào)節(jié)閥應(yīng)用領(lǐng)域。在減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工作環(huán)境的同時(shí)，也使生產(chǎn)過(guò)程更為安全和穩(wěn)定。