電磁閥、兩位式氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)型氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)檢修維護(hù)知識.ppt

電磁閥 兩位式氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 調(diào)節(jié)型氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)檢修維護(hù)知識 內(nèi)容簡介 一 電磁閥的結(jié)構(gòu)原理二 電磁閥故障檢修知識三 兩位式氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理四 兩位式氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障處理方法五 調(diào)節(jié)型氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其附件的結(jié)構(gòu)原理六 調(diào)節(jié)型氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障案例分析 一 電磁閥 工作原理 電磁閥由兩個(gè)基本功能單元組成 電磁線圈和磁芯 包含一個(gè)或幾個(gè)孔的閥體 當(dāng)電線圈通電或斷電時(shí) 磁芯的運(yùn)轉(zhuǎn)將控制流體的通斷 電磁線圈被直接安裝在閥體上 磁芯被封閉在密封管中 構(gòu)成一個(gè)簡潔 緊湊的組合 電磁閥的分類 從原理上分為三大類 即 直動(dòng)式 分步直動(dòng) 先導(dǎo)式 而從閥瓣結(jié)構(gòu)和材料上的不同與原理上的區(qū)別又分為六個(gè)分支小類 直動(dòng)膜片結(jié)構(gòu) 分步重片結(jié)構(gòu) 先導(dǎo)膜式結(jié)構(gòu) 直動(dòng)活塞結(jié)構(gòu) 分步直動(dòng)活塞結(jié)構(gòu) 先導(dǎo)活塞結(jié)構(gòu) 直動(dòng)式 原理 通電時(shí) 電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起 閥門打開 斷電時(shí) 電磁力消失 彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上 關(guān)閉 特點(diǎn) 在真空 負(fù)壓 零壓時(shí)能正常工作 但通徑一般不超過25mm 分布直動(dòng)式 原理 分布直動(dòng)式是一種直動(dòng)式和先導(dǎo)式相結(jié)合的原理 常閉式 當(dāng)入口與出口沒有壓差時(shí) 通電后電磁力直接打開先導(dǎo)孔連接主閥活塞依次向上提起 閥門打開 當(dāng)入口與出口達(dá)到啟動(dòng)壓差時(shí) 通電后 電磁力先打開先導(dǎo)孔 主閥活塞上腔壓力下降 從而利用壓差和電磁力拉動(dòng)主活塞 閥口打開 斷電時(shí) 靠彈簧復(fù)位關(guān)閉先導(dǎo)孔 主活塞上腔增壓 推動(dòng)主活塞向下移動(dòng) 閥關(guān)閉 常開式與常閉式相反 特點(diǎn) 在零壓差或真空 高壓時(shí)亦能可動(dòng)作 但功率較大 要求必須水平安裝 先導(dǎo)式 原理 其結(jié)構(gòu)主要由導(dǎo)閥和主閥組成 主閥采用橡膠密封結(jié)構(gòu) 常位時(shí) 活動(dòng)鐵芯封住導(dǎo)閥口 閥腔內(nèi)壓力平衡 主閥口封閥 當(dāng)線圈通電時(shí) 產(chǎn)生電磁力將活動(dòng)鐵芯吸上 主閥腔內(nèi)的介質(zhì)自導(dǎo)閥口外泄 以至產(chǎn)生壓力差 膜片或閥杯被迅速托起 主閥口開啟 閥便呈通路了 當(dāng)線圈斷電 磁場消失 活動(dòng)鐵芯復(fù)位 封閉導(dǎo)閥口 導(dǎo)閥和主閥腔內(nèi)壓力平衡后 閥又呈關(guān)閉常位 特點(diǎn) 流體壓力范圍上限較高 電磁閥必須滿足流體壓差條件 先導(dǎo)式電磁閥工作示意圖 電磁閥的分類 電磁閥分為單電控和雙電控 單線圈的稱為單電控 雙線圈的稱為雙電控 2位2通 2位3通一般為單電控 單線圈 2位4通 2位5通可以是單電控 單線圈 也可以是雙電控 雙線圈 按工作電壓不同分為 交流電壓 ac220v380v110v24v 直流電壓 dc24v12v6v220v 一般常用電壓為ac220vdc24v 按電磁閥的防護(hù)等級可分為 防爆型 防水型 戶外型等 兩位三通電磁閥 電磁閥二位是指電磁閥的閥芯有兩個(gè)不同的工作位置 開 關(guān) 電磁閥二通 三通指電磁閥的閥體上有兩個(gè) 三個(gè)通道口 兩位三通電磁閥分為常閉型和常開型兩種 常閉型兩位三通電磁閥動(dòng)作原理 線圈得電時(shí) 氣路接通 線圈失電時(shí) 氣路斷開 常開型兩位三通電磁閥動(dòng)作原理 給線得電時(shí) 氣路斷開 線圈失電時(shí) 氣路接通 兩位三通電磁閥 兩位五通單電控電磁閥 兩位五通雙電控電磁閥 兩位五通雙電控電磁閥 兩位五通雙電控電磁閥動(dòng)作原理 給正動(dòng)作線圈通電 則正動(dòng)作氣路接通 正動(dòng)作出氣孔有氣 即使給正動(dòng)作線圈斷電后正動(dòng)作氣路仍然是接通的 將會(huì)一直維持到給反動(dòng)作線圈通電為止 給反動(dòng)作線圈通電 則反動(dòng)作氣路接通 反動(dòng)作出氣孔有氣 即使給反動(dòng)作線圈斷電后反動(dòng)作氣路仍然是接通的 將會(huì)一直維持到給正動(dòng)作線圈通電為止 這相當(dāng)于 自鎖 基于兩位五通雙電控電磁閥的這種特 在設(shè)計(jì)機(jī)電控制回路或編制plc程序的時(shí)候 可以讓電磁閥線圈動(dòng)作1 2秒就可以了 這樣可以保護(hù)電磁閥線圈不容易損壞 雙電控原理 雙電控電磁閥通過兩側(cè)電磁線圈的得電 失電來控制開閉 當(dāng)一個(gè)線圈失電 另一個(gè)未得電時(shí)可以保持閥芯不動(dòng) 稱為有記憶功能的閥 兩位五通雙電控電磁閥 兩位五通雙電控電磁閥 電磁閥開關(guān)量控制回路 電磁閥開關(guān)量控制 電磁閥常見故障及分析 電磁閥在長期運(yùn)行中 因環(huán)境 頻繁使用 自身質(zhì)量等因素會(huì)有這樣那樣的故障 從故障類型可以分為4類 一 電磁閥通電后不動(dòng)作1 首先檢查電磁線圈是否帶電 方法為使用螺絲刀 鐵質(zhì) 靠近線圈上部檢查是否帶有磁性 2 如果線圈沒有磁性 不帶電 切斷電源 檢查線圈電阻是否為斷路 線圈燒毀或者斷線都會(huì)導(dǎo)致線圈斷路 若線圈短路燒毀則更換線圈 若線圈斷線可以重新焊接接線 如果線圈電阻正常 說明線圈沒問題 檢查電源是否正常 電源是否有電壓 電磁閥的電源連接插頭是否松動(dòng) 電壓是否符合電磁閥要求 從而判斷是電源的問題 還是電纜接地 短路或斷路 3 如果線圈有磁性 帶電 說明閥芯卡澀 卡澀的原因有多種 密封圈損壞或有雜質(zhì)導(dǎo)致閥芯無法動(dòng)作 線圈老化電阻增加電流減小導(dǎo)致磁力不夠 工藝介質(zhì)內(nèi)有雜質(zhì)導(dǎo)致閥芯卡澀無法關(guān)閉 工藝介質(zhì)壓力 差壓不符合要求 先導(dǎo)電磁閥 電磁閥常見故障及分析 二 電磁閥不能關(guān)閉電磁閥閥芯和閥座之間出現(xiàn)了問題 從工藝介質(zhì)來說 如果壓力和粘度不適于電磁閥工作則會(huì)導(dǎo)致電磁閥不能關(guān)閉 電磁閥隔離套管內(nèi)閥芯彈簧老化會(huì)導(dǎo)致閥門失電后閥芯不會(huì)動(dòng)作 如果雜質(zhì)進(jìn)入閥芯或者閥芯自身變形會(huì)導(dǎo)致閥芯卡澀 三 電磁閥漏電磁閥雖然沒有閥桿 但也會(huì)有閥門內(nèi)漏或者外漏的故障 外漏可能因?yàn)殡姶砰y與管道連接處松動(dòng)導(dǎo)致 或者連接處密封損壞 內(nèi)漏則說明電磁閥閥芯沒有完全壓在閥座上 這可能由于閥座密封圈 閥芯密封圈 損壞導(dǎo)致 也可能因?yàn)殚y芯與閥座之間有雜質(zhì)或者變形 導(dǎo)致無法壓緊 四 噪音大電磁閥在通電后噪音太大 可能為電磁線圈的緊固螺栓松動(dòng) 緊固電磁線圈螺栓 如果噪音高不能得到改善 檢查電磁線圈電壓是否為電磁閥額定電壓 檢查電磁閥閥芯與閥座吸合面上是否有雜質(zhì) 二者是否能壓緊 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理氣動(dòng)閥是借助壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的閥門 利用壓縮空氣推動(dòng)執(zhí)行器內(nèi)多組組合氣動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng) 傳力給橫梁和內(nèi)曲線軌道的特性 帶動(dòng)空芯主軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 壓縮空氣氣盤輸至各缸 改變進(jìn)出氣位置以改變主軸旋轉(zhuǎn)方向 根據(jù)負(fù)載 閥門 所需旋轉(zhuǎn)扭矩的要求 可調(diào)整氣缸組合數(shù)目 帶動(dòng)負(fù)載 閥門 工作 兩位式氣動(dòng)閥在工作狀態(tài)下只有全開或全關(guān)兩種情況 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和分類 失氣開 和 失氣關(guān) 失氣開 氣缸沒有進(jìn)氣時(shí) 閥門全開 失氣關(guān) 氣缸沒有進(jìn)氣時(shí) 閥門全關(guān) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)手輪結(jié)構(gòu) 直接式 手輪 手輪桿和閥桿在一條軸線上 手輪在閥體的正上方 適用于小口徑 要求開關(guān)速度比較快的閥門 間接式 手輪 手輪的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩通過一副蝸輪裝置傳遞給閥桿 手輪桿和閥桿不在一條軸線上 多用于大口徑 系統(tǒng)壓力高 對開關(guān)速度要求不高 傳遞扭矩比較大的閥門 手輪裝置作用以及中性點(diǎn)的概念 手輪裝置作用主要有以下兩點(diǎn) 1 氣源中斷 調(diào)節(jié)器故障無輸出以及膜片損壞等情況 用手輪操作使閥門動(dòng)作 以保障生產(chǎn)過程的正常進(jìn)行 保證電站安全 2 用于加強(qiáng)隔離 用手輪增大閥座 閥瓣的壓緊力 或根據(jù)系統(tǒng)需要控制下游流量和壓力的作用 氣動(dòng)閥手動(dòng) 中性點(diǎn) 的概念手動(dòng)操作裝置 手輪 行程上的某一點(diǎn) 手輪設(shè)定在該點(diǎn)后閥門在氣動(dòng)操作時(shí)能夠完全開啟或關(guān)閉而不受手輪阻礙影響 閥門在正常情況下其手輪都應(yīng)處于中性點(diǎn)的位置 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作方式的選擇 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣開 氣關(guān) 活塞式選擇氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用方式的選擇應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求來決定 考慮當(dāng)信號壓力中斷 儀表供電中斷或氣源中斷 時(shí) 視氣動(dòng)閥所處開啟或關(guān)閉的位置 對生產(chǎn)工藝造成的危害性大小而定 如閥處于打開位置時(shí)危害小 則應(yīng)選用氣關(guān)式 反之 則選用氣開式 如要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出功率較大 響應(yīng)速度較快時(shí) 應(yīng)選用活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu) 該類閥門失氣失信號時(shí)閥門時(shí)保位的 雙作用執(zhí)行機(jī)構(gòu) 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為單作用和雙作用兩種類型 執(zhí)行器的開 關(guān)行程都要通過壓縮空氣來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行 叫做雙作用 見下圖 單作用執(zhí)行機(jī)構(gòu) 而單作用的執(zhí)行器開關(guān)動(dòng)作 只有開 關(guān) 行程是通過壓縮空氣來驅(qū)動(dòng) 而關(guān) 開 行程是靠彈簧復(fù)位來完成 見下圖 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)試 調(diào)試流程 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)試中的注意事項(xiàng) 注意事項(xiàng)1 調(diào)試前應(yīng)熟悉閥門所控制的管路的工作狀態(tài) 檢查閥體的安裝是否與流體方向一致 2 通電調(diào)試前必須檢查電磁閥的電壓等級是否與設(shè)計(jì)一致 3 直流電磁閥的極性必須接正確 4 電磁閥電阻檢查 用500v兆歐表檢查絕緣 其絕緣電阻應(yīng)不小于1m 潮濕地區(qū)應(yīng)不小于0 5m 5 對于閥門開關(guān)時(shí)間有要求的 要對儀用空氣進(jìn)氣速度控制閥與排氣閥進(jìn)行相應(yīng)的整定 以達(dá)到相應(yīng)的時(shí)間要求 6 行程開關(guān)應(yīng)安裝牢固 動(dòng)作靈活正常 用兆歐表對行程開關(guān)的觸點(diǎn)之間及觸點(diǎn)對地絕緣檢查 用500v兆歐表檢查絕緣 其絕緣電阻應(yīng)不小于1m 潮濕地區(qū)應(yīng)不小于0 5m 常見故障及處理 常見故障及處理 案例 某電廠 1 2機(jī)除鹽水車間 經(jīng)常出現(xiàn)遠(yuǎn)方操作閥門 閥門不動(dòng)作等故障 故障1 檢查 指令線無脫落 氣源壓力正常 電源也正常 再次聯(lián)系操作臺操作閥門 可以聽見電磁閥帶電的 咯噠 聲 手動(dòng)操作電磁閥 電磁閥仍不會(huì)動(dòng)作 由此判斷此電磁閥閥芯卡澀 處理方法 做好斷電 關(guān)閉氣源等相關(guān)隔離措施 拆下該電磁閥 將內(nèi)部閥芯拆出 發(fā)現(xiàn)閥腔 閥芯里有大量黑色沉積污垢 用棉布對閥芯進(jìn)行擦拭并清理干凈 再重新安裝 反復(fù)操作該電磁閥 電磁閥動(dòng)作正常 案例 注意事項(xiàng) 在拆除電磁閥時(shí) 做好防護(hù)措施 防止在拆除過程中 電磁閥墊圈或者內(nèi)部小原件掉落丟失 對閥芯進(jìn)行清理時(shí) 應(yīng)用軟布擦拭 防止硬物摩擦閥芯產(chǎn)生毛刺 卡澀電磁閥 如閥芯需要清洗 需用酒精或汽油清洗并擦拭干凈 切勿用粘性比較大的油類清洗和對電磁閥加粘性較大的潤滑油 防止閥芯表面的油粘附壓縮空氣的小顆粒導(dǎo)致閥芯卡澀 原因分析 在對多次這樣的缺陷處理 已可以確定是壓縮空氣雜質(zhì)太多不干凈 聯(lián)系機(jī)務(wù)對壓縮空氣出口母管過濾器進(jìn)行清洗并加裝更精細(xì)的濾網(wǎng) 此后該類缺陷很少發(fā)生 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥 概述 調(diào)節(jié)閥又稱控制閥 調(diào)節(jié)閥可以連續(xù)和精確地調(diào)節(jié)流量 在電廠中 常用來調(diào)節(jié)流體的壓力 溫度 流量 液位等熱力參數(shù) 以滿足生產(chǎn)工藝流程需要 是電廠保障機(jī)組穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要的組成部分 調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥體組成 執(zhí)行機(jī)構(gòu)起推動(dòng)作用 而閥體與介質(zhì)直接接觸 在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下 改變閥芯與閥座間的流通面積 從而達(dá)到調(diào)節(jié)流量的作用 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)以潔凈壓縮空氣為動(dòng)力 通過推動(dòng)薄膜或活塞的移動(dòng)來驅(qū)動(dòng)閥體運(yùn)動(dòng) 控制閥門開度以達(dá)到控制目的 具有結(jié)構(gòu)簡單 性能穩(wěn)定 維護(hù)方便和動(dòng)作可靠 調(diào)節(jié)靈敏等特點(diǎn) 因此應(yīng)用廣泛 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的原理 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥主要由氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 閥體 附件三部分組成 執(zhí)行機(jī)構(gòu)以潔凈壓縮空氣為動(dòng)力 它接受由氣動(dòng)控制器輸出的0 02 0 1mpa的標(biāo)準(zhǔn)氣壓信號 轉(zhuǎn)換為推桿直線位移 推動(dòng)控制機(jī)構(gòu)工作 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與定位器配合 將電信號轉(zhuǎn)換為氣動(dòng)信號 定位器輸入為4 20ma或0 10ma標(biāo)準(zhǔn)信號 輸出為0 02 0 1mpa的標(biāo)準(zhǔn)氣壓信號 為了改善閥門的線性度 克服閥桿的摩擦力和被調(diào)介質(zhì)工況 溫度 壓力 變化引起的影響 使用閥門定位器與調(diào)節(jié)閥配套 從而使閥門位置能按調(diào)節(jié)信號精確定位 調(diào)節(jié)閥的三斷保護(hù) 為了機(jī)組安全運(yùn)行 一些重要的閥門設(shè)計(jì)有電磁閥 保位閥 快速泄壓閥等附件 確保調(diào)節(jié)閥在失電 失信號或失氣情況下實(shí)現(xiàn)快開 關(guān) 或保位功能 三斷自鎖保護(hù)功能 滿足工藝系統(tǒng)安全運(yùn)行的要求 控制閥的三斷保護(hù)控制閥的三斷保護(hù)指 斷氣源保護(hù) 斷電源保護(hù) 斷信號源保護(hù) 是滿足工藝系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障 與電磁閥 保位閥 快速泄壓閥等附件組合使用 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的附件 主要附件電磁閥 根據(jù)系統(tǒng)邏輯保護(hù)關(guān)系控制閥門動(dòng)作減壓閥 保證供氣氣壓過濾器 凈化來自空氣壓縮機(jī)的氣源電流 氣壓轉(zhuǎn)換器 i p 使控制點(diǎn)的電信號適用于氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)定位器 改善調(diào)節(jié)閥的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性流量放大器 增大進(jìn)入閥門隔膜氣腔的氣流量 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的附件 氣動(dòng)保位閥 保證重要閥門在氣源突然中斷時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)對調(diào)節(jié)閥行程的自鎖快速泄壓閥 使閥門在失氣后快速回到安全位置限位開關(guān) 顯示閥門到達(dá)全開全關(guān)狀態(tài) 減壓閥 減壓閥工作原理壓縮空氣由輸入端進(jìn)入壓力室 經(jīng)過濾網(wǎng)過濾后通過閥芯進(jìn)入輸出腔室 輸出腔室有一小孔與彈簧腔室相連 使輸出氣壓直接作用于彈簧膜片上 當(dāng)輸出氣壓大于膜片上彈簧壓力時(shí) 膜片向上移動(dòng) 帶動(dòng)閥芯向上移動(dòng) 輸入氣源被閥芯隔斷 輸出腔室內(nèi)的壓縮空氣通過膜片和閥芯頂部之間間隙進(jìn)入排空腔室由放氣孔排出 使輸出壓力減小 當(dāng)輸出氣壓小于膜片上彈簧壓力時(shí) 膜片向下移動(dòng) 輸入氣源通過閥芯和閥座之間間隙進(jìn)入輸出腔室 使輸出腔室內(nèi)的壓力上升 只有當(dāng)輸出壓力與彈簧壓力一致時(shí) 閥芯和閥座間隙固定 輸出壓力穩(wěn)定 因此只要調(diào)整減壓閥頂部的調(diào)節(jié)螺絲 就控制輸出壓力 見下圖 減壓閥 快速泄壓閥 工作原理 當(dāng)信號氣壓正常供氣的時(shí)候 泄壓側(cè)被膜片緊緊蓋住 氣壓能源源不斷地通向氣動(dòng)頭 當(dāng)信號氣壓為零時(shí) 氣動(dòng)頭內(nèi)的氣壓反向頂開隔膜由多孔出口快速泄掉 使閥門在失氣后快速回到安全位置 見下圖 快速泄壓閥 氣動(dòng)放大器 工作原理 定位器輸出信號氣壓從上部進(jìn)入放大器 壓迫上膜片a產(chǎn)生向下推力f1 推動(dòng)金屬架c向下移動(dòng) 迫使閥芯向下移 使輸出氣壓發(fā)生改變 輸出氣壓作用于下膜片b產(chǎn)生向上推力f2 因?yàn)樯舷履て嗟?所以在金屬架c達(dá)到平衡時(shí)p1 p2 因此 定位器通過放大器輸出到閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的空氣流量增加 而壓力不變 當(dāng)p1減小 p2 p1時(shí) 金屬架向上移動(dòng)與閥塞之間產(chǎn)生間隙 氣室b中空氣從排氣口排出 隨后閥塞在回座彈簧的作用下向上移動(dòng) 減小與氣流室接觸面之間的間隙 進(jìn)氣減少 氣室b中壓力減小 直到p2 p1時(shí)達(dá)到平衡 氣動(dòng)保位閥 氣動(dòng)保位閥是閥位保護(hù)裝置 當(dāng)閥門氣源中斷 或氣源供給發(fā)生故障時(shí) 氣動(dòng)保位閥能夠自動(dòng)切斷調(diào)節(jié)器與調(diào)節(jié)閥氣室 或定位器輸出與調(diào)節(jié)閥氣室之間的通道 使調(diào)節(jié)閥的閥位保持原來的控制位置 避免調(diào)節(jié)閥因失氣導(dǎo)致閥門開度突變對自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)產(chǎn)生的擾動(dòng) 保證調(diào)節(jié)回路中工藝參數(shù)不變 這樣介質(zhì)的被調(diào)作用不中斷 故障消除后 氣動(dòng)保位閥立刻恢復(fù)正常位置 下圖所示為氣動(dòng)保位閥的結(jié)構(gòu) 當(dāng)氣源信號進(jìn)入氣室b時(shí) 作用在比較部件2上的力 與彈簧1的作用力進(jìn)行比較 正常狀態(tài)時(shí) 膜片比較部件2的推力 大于給定的彈簧力 此時(shí)平板閥芯3抬起 打開噴嘴4 通道處于正常工作狀態(tài) 當(dāng)氣源發(fā)生故障而供氣中斷時(shí) 氣室b的壓力 氣動(dòng)保位閥 下降 在彈簧力作用下 平板閥芯3蓋住噴嘴 切斷了氣室a與輸出口的通道 也就是將氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣室密封 使調(diào)節(jié)閥的工作位置保持在原來的位置上 起到保持閥位的作用 定位器 概述 閥門定位器是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的核心部件 起閥門定位作用 它將閥桿位移信號作為反饋測量信號 以dcs或控制器輸出作為設(shè)定信號 進(jìn)行比較 當(dāng)兩者有偏差時(shí) 定位器輸出控制信號到執(zhí)行機(jī)構(gòu) 驅(qū)使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作 建立閥桿位移與控制器輸出信號之間的一一對應(yīng)關(guān)系 因此 閥門定位器是以閥桿位移為測量信號 以控制器輸出為設(shè)定信號的反饋控制系統(tǒng) 定位器的分類 定位器按其結(jié)構(gòu)形式和工作原理可以分成氣定位器 電 氣閥門定位器和智能式閥門定位器 氣定位器的輸入信號是標(biāo)準(zhǔn)氣信號 例如20 100kpa氣信號 其輸出信號也是標(biāo)準(zhǔn)的氣信號 電氣閥門定位器的輸入信號是標(biāo)準(zhǔn)電流或電壓信號 例如 4 20ma電流信號或1 5v電壓信號等 在電氣閥門定位器內(nèi)部將電信號轉(zhuǎn)換為電磁力 然后輸出氣信號驅(qū)動(dòng)控制閥 智能電氣閥門定位器帶cpu 可處理有關(guān)智能運(yùn)算 它將dcs輸出的電流信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣信號 根據(jù)調(diào)節(jié)閥工作時(shí)閥桿摩擦力 抵消介質(zhì)壓力波動(dòng)而產(chǎn)生的不平衡力 使閥門開度對應(yīng)于dcs輸出的電流信號 并且可以進(jìn)行智能組態(tài)設(shè)置相應(yīng)的參數(shù) 達(dá)到改善控制閥性能的目的 氣定位器的工作原理 以薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)配套使用的定位器為例簡述氣定位器工作原理 如下圖 氣定位器是按力平衡原理工作的 當(dāng)進(jìn)入波紋管的信號壓力增加時(shí) 杠桿2繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng) 使杠桿末端擋板靠近噴嘴 使噴嘴節(jié)流 背壓 這樣使得工作氣源經(jīng)氣動(dòng)放大器后進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)薄膜壓力增加 推動(dòng)連桿并帶動(dòng)平板一起向下移動(dòng) 也使得擺桿向下壓 偏心凸輪隨之逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 推動(dòng)滾輪使杠桿1向左運(yùn)動(dòng) 將反饋彈簧拉伸 當(dāng)彈簧對杠桿2的拉力和信號壓力作用在波紋管上的力達(dá)到平衡時(shí) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)達(dá)到平衡 此時(shí)一定的信號壓力就對應(yīng)一定的閥門位置 凸輪式氣定位器工作原理 電 氣式定位器原理 電 氣式定位器 是在氣定位器的基礎(chǔ)上將電氣轉(zhuǎn)換元件集成到定位器上 將電信號轉(zhuǎn)換為電磁力 然后輸出氣信號驅(qū)動(dòng)控制閥 方便了控制 與氣動(dòng)定位器相比 用戶只需要給標(biāo)準(zhǔn)的信號即可 一般是4 20ma電流信號 智能型定位器 智能型定位器 以西門子定位器為例 目前智能型閥門定位器在電廠中應(yīng)用最為廣泛 相對于機(jī)械式定位器 智能型定位器結(jié)構(gòu)簡單 操作方便 維護(hù)量小 調(diào)校迅速 在調(diào)節(jié)時(shí)間上不存在滯后 調(diào)節(jié)精確等優(yōu)點(diǎn) 主要生產(chǎn)廠家有abb 西門子 fisher 梅索尼蘭等 西門子sipartps2定位器適用于氣動(dòng)直行程或角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制 采用微處理器對給定值和位置反饋?zhàn)鞅容^ 如果微處理器檢測到偏差 它就用一個(gè)五步開關(guān)程序來控制壓電閥 壓電閥進(jìn)而調(diào)節(jié)進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室的空氣流量 驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)使閥門到達(dá)與給定值相對應(yīng)的位置 最終達(dá)到消除偏差 sipart定位器性能穩(wěn)定 具有以下優(yōu)點(diǎn) 直行程和角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用同一類型的閥門定位器三個(gè)按鍵和雙行l(wèi)cd顯示可實(shí)現(xiàn)簡捷的操作和編程 具有零位和行程范圍自動(dòng)調(diào)整的功能設(shè)定值和控制變量極限值可進(jìn)行選擇手動(dòng)操作時(shí)無需另外的設(shè)備具有可選的或可編程的輸出特性可編程設(shè)置閥門 緊密關(guān)閉 功能具有自診斷功能耗氣量小 智能型定位器 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥 調(diào)節(jié)閥調(diào)試 調(diào)節(jié)閥調(diào)試方法 僅供參考 1 準(zhǔn)備工作所有氣動(dòng)閥門調(diào)試之前都必須完成以下準(zhǔn)備工作檢查配管是否安裝正確 檢查定位器以及位置反饋連接件是否安裝完好 反饋連桿的安裝角度是否正確 檢查接線是否正確 輸入信號是否正確 定位器接收4 20ma信號 如果信號小于4ma或者大于20ma定位器都有可能不能正常工作 氣管路吹掃 調(diào)節(jié)閥調(diào)試 氣壓調(diào)整 fiher定位器一般調(diào)整在2 5bar左右 abb定位器一般在3 8bar左右 simens定位器一般在4bar左右 sp2定位器調(diào)整在2 5bar 機(jī)務(wù)對閥門全開和全關(guān)位置確認(rèn) 確認(rèn)閥門需調(diào)成正作用還是反作用 智能式定位器正作用與反作用都是可以選擇的 一般情況下廠家已根據(jù)定貨要求 在閥門出廠前設(shè)定好 無須用戶設(shè)定 只要檢查就可以了 或根據(jù)運(yùn)行要求自行選擇 將手輪放在自動(dòng)位置 設(shè)置了手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的調(diào)閥 一定要把手輪放在自動(dòng)位置 否則閥門不能自動(dòng)調(diào)節(jié) 閥門調(diào)試完畢后檢查三斷保護(hù)是否與設(shè)計(jì)相符注意 定位器角行程與直行程的選擇 故障處理 調(diào)節(jié)閥故障處理 僅供參考 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門出現(xiàn)故障時(shí) 一般首先檢查氣源 電源是否正常 接線 信號電流是否正常 位置反饋板和主板的各個(gè)連接部分以及反饋連桿是否連好 參數(shù)設(shè)置是否正確等 如果閥門沒有機(jī)械卡澀現(xiàn)象 對于智能式定位器而言 一般只要重新走一遍自動(dòng)調(diào)整程序 閥門就能正常工作 故障處理 調(diào)節(jié)閥門常見故障1 是crt上顯示反饋與指令之間偏差大 一般是由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置變送器性能出現(xiàn)偏差引起 先調(diào)整位置變送器 若達(dá)不到要求 更換位置變送器 2 是執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象 不能開 關(guān) 一般是由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的i p及定位器故障引起 也可能由于轉(zhuǎn)動(dòng)部分或氣缸卡澀引起 先檢查執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)部分或氣缸是否靈活 再檢查i p或定位器 若發(fā)現(xiàn)損壞 更換后重新調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu) 調(diào)試過程中遇到的問題及解決辦法 1 電磁閥失電的快開 快關(guān)問題由于設(shè)計(jì)時(shí)疏忽 考慮不周或?qū)﹂y門設(shè)備不了解 經(jīng)常出現(xiàn)調(diào)節(jié)閥門在失去氣源的情況下達(dá)不到機(jī)組安全運(yùn)行要求 出現(xiàn)氣動(dòng)調(diào)閥的氣缸作用方式與機(jī)組安全控制要求不一致的情況 如高低加疏水閥等 從機(jī)組安全考慮 這類閥門在失氣或失電時(shí) 閥門應(yīng)處于開位 但某廠高加事故疏水閥在失去氣源時(shí)恰好相反 下圖1 由于該氣動(dòng)閥是下氣缸進(jìn)氣 壓縮空氣通過控制器調(diào)節(jié)氣壓 再經(jīng)過電磁閥 得電開 進(jìn)入氣缸來調(diào)節(jié)閥門開度 該閥門由于設(shè)計(jì)有保位閥 失氣時(shí)閥門保位 對機(jī)組安全影響不大 但是一旦電磁閥失電 閥門將快速關(guān)閉 影響機(jī)組安全運(yùn)行 能否把失電作用由快速關(guān)改造成快速開呢 我們做了如下改造 消除了安全隱患 在電磁閥的排氣口接入壓縮空氣 經(jīng)減壓 電磁閥一旦失電 氣源將直接經(jīng)電磁閥排氣孔 保位閥進(jìn)入調(diào)門下氣缸將閥門快速打開 下圖2 示意圖 調(diào)試過程中遇到的問題及解決辦法 2 閥門排氣時(shí)間長 響應(yīng)慢 調(diào)節(jié)滯后問題某廠 3機(jī)試運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)abb閥門的放氣時(shí)間較長 造成閥門響應(yīng)很慢 調(diào)節(jié)不夠靈活 特別是高 低加事故疏水閥的閥門開啟以及正常疏水閥的閥門關(guān)閥的時(shí)間太長 影響了整個(gè)加熱器系統(tǒng)的水位調(diào)節(jié) 水位調(diào)節(jié)時(shí)有擾動(dòng) 試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)兩個(gè)問題 一是定位器噴嘴太小 不能快速把氣排出 二是工作氣源氣壓整定太大 也造成排氣時(shí)間太長 因?yàn)楫?dāng)閥門工作在全開或全關(guān)位置時(shí) 定位器輸出的氣壓為零或?yàn)樽畲?接近工作氣源氣壓 如果工作氣源氣壓偏大 需放氣很長時(shí)間閥門才開始動(dòng)作 現(xiàn)在根據(jù)實(shí)際情況 把工作氣源壓力適當(dāng)減小 個(gè)人認(rèn)為氣源壓力大小應(yīng)符合下列要求 定位器開始放氣時(shí)閥門就能動(dòng)作 而定位器輸出最大氣壓時(shí)閥門應(yīng)能完全關(guān)死 氣關(guān)式閥門 或有足夠的開度 氣開式閥門 既確保閥門開 關(guān)的嚴(yán)密性 又保證調(diào)節(jié)的靈活性 反復(fù)試驗(yàn)后 氣源壓力由出廠時(shí)設(shè)定的6bar調(diào)整到3 5 4bar 調(diào)試過程中遇到的問題及解決辦法 3 安裝不好或外界因素引起問題某廠凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥 最小流量閥 多次出現(xiàn)反饋突然降到零或到滿量程 并且無法控制 導(dǎo)致閥門無法正常操作 經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn) 每當(dāng)凝結(jié)水走再循環(huán)管路時(shí)都會(huì)引起管道劇烈振動(dòng) 導(dǎo)致閥位反饋桿脫落 后經(jīng)機(jī)務(wù)重新加固管道后得以解決 某廠汽泵a b和電泵再循環(huán)調(diào)閥設(shè)計(jì)為氣關(guān)式閥門 失電快開 因設(shè)計(jì)配的儀