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REXROTH電磁閥性能種類及工作原理

2022-10-13 10:10:32

  REXROTH電磁閥性能種類及工作原理

  REXROTH電磁閥種類,顧名思義就是不需要外接電源和二次儀表,依靠流經閥內介質自身的壓力、溫度作為能源驅動閥門自動工作,利用閥輸出端的反饋信號(壓力、壓差、溫度),通過信號管傳遞到執行機構,驅動閥瓣改變閥門的開度,達到調節壓力、流量、溫度的目的。

  REXROTH電磁閥按照結構功能,一般可分為:自力式溫度調節閥、自力式壓力調節閥、自力式流量調節閥等等,能夠適用于大多數流體介質進行自動調節。它能夠有效的將流體介質的自身能能量轉化成驅動力,從而控制閥門開啟關閉。

  REXROTH電磁閥當介質流體從閥前流過經過閥芯閥座節流后,轉化為閥后壓力。然后經過管線輸入上腔室作用在頂部的托盤上,這時產生的作用力會與彈簧的反作用力相對等。這樣就決定了閥芯閥座的相對位置,從而控制閥后壓力。當閥后壓力增加時作用在頂盤上的作用力也隨之增加,使閥芯關關向閥座的位置,這樣閥芯和閥座之間的間隔就減小,流阻變大閥后壓力降。直到頂盤上的作用力與彈簧反作用力相平衡為止,從而使閥后壓力下降到預設值。當閥后壓力降時,作用方向與之前所說相反,這就是自力式調節閥的工作流程了。

  對于傳統的控制閥來說,自力式調節閥并不需要外界能源,僅靠被調節介質的輸出信號,能夠有效的調節流體介質的屬性,這樣不僅大大節省了一些額外配件的開支,還能夠減少能源的使用,迎合國家節能減排的號召。

  其主要部件為閥頭(上閥蓋、膜片、下閥蓋、彈簧托盤、彈簧)、閥桿、調整螺母和閥體。膜片的額定工作壓力為0.69~0.75 MPa,膜片上部建立油壓后,膜片向下運動,在克服彈簧彈力的同時推動閥桿下移,使閥門關閉;膜片上部失去壓力時彈簧反彈帶動閥桿上移,閥門迅速打開。

  2 故障現象

  (1)閥蓋密封面泄漏。隔膜閥閥頭由上、下閥蓋及膜片用螺栓緊固組成,上閥蓋與膜片之間的腔室內引入主機潤滑油系統危急遮斷油,此密封面自機組投產后持續發生泄漏,多次處理效果不佳。

  (2)膜片破裂造成油壓消失,隔膜閥打開。隔膜閥膜片破裂,潤滑油流至高溫管道,只得停機更換新膜片。事后檢查發現膜片與彈簧托盤接觸的部位有一個直徑3 mm的穿孔。

  3 原因分析

  (1)調整油壓的調整門(用于泄壓)為針型閥,由于受震動等因素的影響,運行中會逐漸關閉,導致油壓緩慢上升,如調整不及時,就使膜片在0.80~0.85 MPa壓下運行,加速了膜片的損壞。另外主機在做速試驗時,轉數升至3 300 r/min左右,由于調整不及時,隔膜閥油壓曾經升高到0.9 MPa,造成短時壓。

  (2) 上下閥蓋密封面設計寬度偏小。檢查發現,泄漏膜片的有效密封寬度(擠壓變形部分)整體小于5 mm,窄處僅2 mm。

  (3) 上下閥蓋板材厚度僅5 mm,按上閥蓋有效直徑240 mm、油壓0.8 MPa計算,承受壓力約為36 170 N,閥蓋板材受力變形,上下閥蓋的密封平面產生內張口,使密封面進一步變窄,泄漏加劇。

  (4)膜片安裝工藝不合理。檢修人員不熟悉隔膜閥的結構原理,在安裝新膜片時,未采取松開調整螺母使彈簧失去作用力的措施,而是在隔膜閥打開的狀態下進行。由于彈簧托盤處于高位,膜片與上閥蓋接觸,卻與下閥蓋存在20 mm的間隙。為了讓三者緊固在一起,必須用長桿螺栓強行連接(目的是克服彈簧的彈力),此時膜片的螺栓孔受到拉扯變形,容易導致損傷,并且其螺栓孔的位置相對于閥蓋的螺栓孔向內側偏移并變為橢圓,密封面變窄,密封效果變差。

  (5) 膜片的膠質部分存在氣泡,內部有分層現象,而檢修人員在更換前檢查不細,未能及時發現,安裝后遺留下故障隱患。

  (6)膜片意外損傷。存放、安裝過程中未妥善保護膜片,膜片接觸腐蝕性液體或者與工具、零部件(比如彈簧托盤存在凸起的邊角)的尖銳部分碰撞、擠壓,損傷、劃傷膜片表面,未能及時處理,造成泄漏隱患。

  4 防范措施

  (1) 杜絕膜片壓運行。運行人員應加強監視,發現油壓標應立即通知檢修人員校驗壓力表。在確認油壓升高后,應緩慢旋關調整門,將壓力穩定在額定范圍內。特別要注意在機組升速以及主機速試驗中,派專人負責就地監視油壓并及時調整。

  (2)改造上下閥蓋。經過論證和實驗,在保持控制油系統保安油壓不變和不影響隔膜閥特性的情況下,模仿原零件設計形式新加工閥蓋,將厚度增加到10 mm,密封面寬度向內擴展增加到效果良好,至今未發生泄漏。

  (3)完善膜片安裝工藝。更換膜片前,測量、記錄調整螺母的外露尺寸,將其向下旋出,使彈簧自由、彈簧托盤處于位置。此刻安裝膜片,不再有間隙存在,可以對稱均勻地緊固螺栓。安裝完畢后,將調整螺母向上旋進至原來位置。

  (4)REXROTH電磁閥仔細驗貨,杜絕使用不合格產品。膜片要妥善保管存放;安裝過程中要注意不使膜片受到碰撞、劃傷;注意檢查上閥蓋、彈簧托盤,消除毛刺,保持接觸部位光滑。通過上述處理后,隔膜閥運行良好,確保了主設備的長期安全運行。


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