鎧沃閥門解析調(diào)節(jié)閥異常振動原因分析及處理

時間：2019-07-23作者：上海鎧沃閥門有限公司瀏覽：96

我公司專業(yè)生產(chǎn)提供各類電動調(diào)節(jié)閥、氣動調(diào)節(jié)閥、微壓自力式調(diào)節(jié)閥、蒸汽自力式壓力調(diào)節(jié)閥、自立式溫度調(diào)節(jié)閥等自控閥門產(chǎn)品,主要產(chǎn)品均采用了****技術(shù)

分析了調(diào)節(jié)閥使用中異常振動的原因及其相關(guān)部件的工作狀態(tài)，鎧沃閥門介紹了執(zhí)行器、閥芯、工藝狀況和定位器設(shè)置等方面振動的解決方案。

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調(diào)節(jié)閥振動是閥門運(yùn)行中較難處理的故障之一。振動不僅加速調(diào)節(jié)閥的損壞，也對產(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)場處理振動問題的注意事項(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。

2.1漏氣部位
（1）氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)

氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的膜片破損，推桿與彈簧托盤松動，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，氣控增速器或繼動器、**閥、單向調(diào)速器和保位閥漏氣。

2.2漏氣處理
針對不同的漏氣現(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)時間限制，應(yīng)盡可能減少氣動附件和過程接頭，如取消**閥、氣控增速器、單向調(diào)速器、變徑和彎通等附屬元件。

（2）定時清掃并加注潤滑油，保持推桿、閥桿潔凈無銹蝕，鍍鉻層不起皮，潤滑充分，確保密封件不磨損、不漏氣。

（3）巡檢時，對氣動薄膜執(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，填料過緊增大了閥桿與填料間的阻力，在預(yù)緊彈簧回位時引起**調(diào)，進(jìn)而引起閥門長周期振動（振動周期一般大于30s）。

（2）對彈簧預(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位，引起閥桿摩擦填料壓蓋，造成運(yùn)行阻力增大，同時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**過閥門標(biāo)稱值，推力過大造成閥桿變形。②操作閥門手動機(jī)構(gòu)時用力過大引起閥桿變形。

（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，冰又通過閥桿移動帶入填料函。

（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）保持閥桿清潔潤滑，及時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)閥門使用手冊對填料進(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，或過度操作手動機(jī)構(gòu)。


工藝狀況較差
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（1）閥門設(shè)計參數(shù)與實(shí)際工況差異較大，實(shí)際壓差值遠(yuǎn)**設(shè)計壓差，造成執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力過小，閥芯支撐剛度嚴(yán)重不足，調(diào)節(jié)過程閥位開度受工況影響，閥芯隨介質(zhì)工況振動，此現(xiàn)象在閥芯為流開型的閥門上表現(xiàn)尤為**。出現(xiàn)此狀況時，采取的臨時措施是利用調(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，如采用多級降壓閥內(nèi)件合理設(shè)計平衡孔尺寸、增大執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力或預(yù)緊力。

（2）管道振動較大，反饋機(jī)構(gòu)松動或卡簧脫落，造成閥位反饋波動。出現(xiàn)此狀況時，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)壓力或流量脈動過大，如往復(fù)式壓縮機(jī)和計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。出現(xiàn)此狀況時，增加壓縮機(jī)或泵出口緩沖器，降低物料脈動。

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**標(biāo)或**調(diào)振蕩。同時為了有效監(jiān)控功率放大器的實(shí)際輸出，部分定位器對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。



（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。振動時應(yīng)減小空氣流量。適當(dāng)放大死區(qū)也可以有效降低振動。

（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，放大器的動態(tài)響應(yīng)依靠軟件進(jìn)行設(shè)定。對于振動的閥門可以依據(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，但有一個進(jìn)入噴嘴擋板的過濾器，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)為動態(tài)特性數(shù)據(jù)設(shè)定。動態(tài)特性數(shù)據(jù)設(shè)定由選定的執(zhí)行機(jī)構(gòu)型號確定，只有在執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇為“0”即*模式時，才能對其動態(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檔增益較小，H檔增益較大，校準(zhǔn)時可以快速對定位器增益進(jìn)行選擇。

（6）YTC2300定位器

韓國YTC2300定位器硬件上設(shè)置有流量調(diào)節(jié)旋鈕，執(zhí)行器較小時適當(dāng)減小空氣流量防止發(fā)生振動。

結(jié)語
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解決調(diào)節(jié)閥振動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。在減輕勞動強(qiáng)度，改善工作環(huán)境的同時，也使生產(chǎn)過程較為安全和穩(wěn)定。


鎧沃閥門深耕控制閥領(lǐng)域15年，專業(yè)生產(chǎn)和銷售調(diào)節(jié)閥,電動調(diào)節(jié)閥,氣動調(diào)節(jié)閥,自力式調(diào)節(jié)閥,壓力調(diào)節(jié)閥,流量調(diào)節(jié)閥等自控閥門，歡迎咨詢和選購


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