先導式電(dian)磁(ci)閥常見故障分析(xi)及解決(jue)方案(an)
在電磁先導閥(下圖) 電磁頭不通電的情況下(電磁頭無輸出力) , 彈簧的作用力作用在閥桿上,閥桿將閥芯壓緊在閥座上并保持密封。當電磁頭通電產生提升力, 克服彈簧的力, 將閥桿提起, 閥芯脫離閥座, 系統介質排放。
1、 閥位指示器(qi) 2、電磁(ci)頭 3、軛(e)架 4、彈簧 5、閥桿閥芯組建 6、閥體 7、閥座
先導式電磁閥常見故障
1、閥芯上(shang)部(bu)(bu)銷(xiao)孔(kong)磨(mo)損, 銷(xiao)孔(kong)內(nei)側有(you)較為明(ming)顯的被(bei)磨(mo)壓形(xing)成的凹槽, 微(wei)觀(guan)形(xing)貌(mao)可(ke)見有(you)磨(mo)屑(xie)磨(mo)粒及(ji)(ji)較短的劃痕(hen)等特(te)征(zheng), 磨(mo)痕(hen)邊緣(yuan)為擠(ji)壓輾平的金屬磨(mo)屑(xie)形(xing)態(tai)。閥芯內(nei)腔底部(bu)(bu)與調節螺釘接觸處, 可(ke)見有(you)明(ming)顯的磨(mo)損痕(hen)跡(ji), 靠(kao)中間位置形(xing)成一圓形(xing)的凹坑, 微(wei)觀(guan)形(xing)貌(mao)可(ke)見有(you)剝落及(ji)(ji)腐蝕微(wei)孔(kong)等顯微(wei)特(te)性(xing)。
2、閥桿(gan)僅外圓表(biao)面有局部(bu)磨損, 存(cun)在部(bu)分剝(bo)落現(xian)象(xiang), 局部(bu)區(qu)域留下了(le)與(yu)軸(zhou)向(xiang)基本平行的溝槽特(te)征(zheng),可認為該閥芯與(yu)閥桿(gan)間(jian)存(cun)在周向(xiang)相對運動(dong)。
3、銷釘(ding)兩端有明顯的(de)磨損(sun)及溝槽, 表面有可見剝落及較短的(de)劃(hua)痕(hen)等顯微(wei)特性。
先導式電磁(ci)閥原因分析(xi)
經檢測(ce), 閥(fa)(fa)芯(xin)、閥(fa)(fa)桿(gan)、調(diao)(diao)節(jie)(jie)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)釘(ding)(ding)和銷釘(ding)(ding)材料的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)學(xue)成分(fen)(fen)(fen)均與設計技術要(yao)求一致(zhi)(zhi)(zhi)。硬度測(ce)試結果顯示(shi), 調(diao)(diao)節(jie)(jie)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)釘(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)硬度約為(wei)280HV , 閥(fa)(fa)芯(xin)硬度約為(wei)440HV , 閥(fa)(fa)桿(gan)硬度約為(wei)500HV , 銷釘(ding)(ding)硬度約為(wei)550HV。分(fen)(fen)(fen)析(xi)確定, 閥(fa)(fa)門開啟(qi)時閥(fa)(fa)芯(xin)等組件(jian)沿(yan)軸(zhou)向(xiang)產(chan)生(sheng)(sheng)微小振(zhen)動(dong)(dong)及(ji)周向(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)對微小轉(zhuan)動(dong)(dong), 造(zao)成了銷釘(ding)(ding)、閥(fa)(fa)芯(xin)銷孔(kong)處以(yi)及(ji)閥(fa)(fa)桿(gan)外表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)局部(bu)(bu)(bu)磨損(sun)(sun)。對于調(diao)(diao)整(zheng)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)釘(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)部(bu)(bu)(bu)位(wei)(wei)而言, 宏觀分(fen)(fen)(fen)析(xi)及(ji)微觀分(fen)(fen)(fen)析(xi)表(biao)(biao)(biao)明, 該(gai)(gai)部(bu)(bu)(bu)位(wei)(wei)主要(yao)為(wei)接(jie)(jie)(jie)觸疲勞引(yin)起的(de)(de)(de)(de)(de)失效(xiao)(xiao)。由(you)于螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)連接(jie)(jie)(jie)部(bu)(bu)(bu)位(wei)(wei)存(cun)(cun)在(zai)(zai)一定的(de)(de)(de)(de)(de)間(jian)(jian)隙, 在(zai)(zai)接(jie)(jie)(jie)觸應力以(yi)及(ji)泄(xie)漏引(yin)起的(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)動(dong)(dong)荷載(zai)作(zuo)用(yong)(yong)下, 金(jin)屬表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)直接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)觸以(yi)及(ji)相(xiang)(xiang)對的(de)(de)(de)(de)(de)運動(dong)(dong), 使(shi)(shi)(shi)硬度相(xiang)(xiang)對較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)(de)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)桿(gan)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)表(biao)(biao)(biao)面(mian)產(chan)生(sheng)(sheng)剝落(能(neng)譜分(fen)(fen)(fen)析(xi)結果表(biao)(biao)(biao)明磨損(sun)(sun)表(biao)(biao)(biao)面(mian)發生(sheng)(sheng)了金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)遷(qian)移(yi)) 。剝落的(de)(de)(de)(de)(de)磨屑及(ji)基體脫落的(de)(de)(de)(de)(de)粒子又使(shi)(shi)(shi)表(biao)(biao)(biao)面(mian)產(chan)生(sheng)(sheng)了磨料磨損(sun)(sun), 同時兼有腐(fu)蝕(shi)(shi)磨損(sun)(sun)等, 導致(zhi)(zhi)(zhi)了螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)部(bu)(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)失效(xiao)(xiao)。由(you)金(jin)相(xiang)(xiang)分(fen)(fen)(fen)析(xi)可知(zhi), 螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)部(bu)(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)外表(biao)(biao)(biao)層(ceng)存(cun)(cun)在(zai)(zai)較(jiao)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)形變流變痕跡, 表(biao)(biao)(biao)明該(gai)(gai)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)部(bu)(bu)(bu)位(wei)(wei)存(cun)(cun)在(zai)(zai)較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)應力作(zuo)用(yong)(yong)。調(diao)(diao)節(jie)(jie)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)釘(ding)(ding)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)處的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)麻(ma)點及(ji)腐(fu)蝕(shi)(shi)斑, 加(jia)上先導閥(fa)(fa)長期開啟(qi)后, 其(qi)電(dian)磁頭保持帶電(dian)產(chan)生(sheng)(sheng)磁性(xing), 引(yin)起調(diao)(diao)節(jie)(jie)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)釘(ding)(ding)和閥(fa)(fa)桿(gan)材料之間(jian)(jian)電(dian)極電(dian)位(wei)(wei)存(cun)(cun)在(zai)(zai)差異, 使(shi)(shi)(shi)調(diao)(diao)節(jie)(jie)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)釘(ding)(ding)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)處與閥(fa)(fa)桿(gan)之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi)(shi)作(zuo)用(yong)(yong)加(jia)速了螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(wen)(wen)處的(de)(de)(de)(de)(de)失效(xiao)(xiao)。對于調(diao)(diao)節(jie)(jie)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)釘(ding)(ding)下端(duan)頂部(bu)(bu)(bu)而言, 由(you)于閥(fa)(fa)芯(xin)與調(diao)(diao)節(jie)(jie)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)釘(ding)(ding)電(dian)極電(dian)位(wei)(wei)存(cun)(cun)在(zai)(zai)差異, 導致(zhi)(zhi)(zhi)閥(fa)(fa)芯(xin)產(chan)生(sheng)(sheng)電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi)(shi)引(yin)起表(biao)(biao)(biao)面(mian)粗糙以(yi)及(ji)接(jie)(jie)(jie)觸強度下降, 因(yin)而導致(zhi)(zhi)(zhi)調(diao)(diao)節(jie)(jie)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)釘(ding)(ding)下端(duan)頂部(bu)(bu)(bu)與閥(fa)(fa)芯(xin)接(jie)(jie)(jie)觸面(mian)產(chan)生(sheng)(sheng)粘著(zhu)磨損(sun)(sun)(能(neng)譜分(fen)(fen)(fen)析(xi)中也可看出磨損(sun)(sun)面(mian)上產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬遷(qian)移(yi)) , 隨著(zhu)泄(xie)漏引(yin)起的(de)(de)(de)(de)(de)軸(zhou)向(xiang)振(zhen)動(dong)(dong)載(zai)荷以(yi)及(ji)周向(xiang)轉(zhuan)動(dong)(dong)載(zai)荷的(de)(de)(de)(de)(de)不斷作(zuo)用(yong)(yong), 較(jiao)軟(ruan)的(de)(de)(de)(de)(de)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)釘(ding)(ding)頂部(bu)(bu)(bu)將隨著(zhu)粘著(zhu)磨損(sun)(sun)的(de)(de)(de)(de)(de)進行不斷削平, 最(zui)終導致(zhi)(zhi)(zhi)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)桿(gan)接(jie)(jie)(jie)觸端(duan)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)失效(xiao)(xiao)。部(bu)(bu)(bu)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)失效(xiao)(xiao)分(fen)(fen)(fen)析(xi)表(biao)(biao)(biao)明, 失效(xiao)(xiao)不是由(you)于單向(xiang)高載(zai)荷引(yin)起的(de)(de)(de)(de)(de), 而是一種循環載(zai)荷(如振(zhen)動(dong)(dong)) 現象。
先導式電(dian)磁閥改(gai)進措施
為了(le)消(xiao)(xiao)除(chu)閥芯組件的(de)振動(dong)問題, 其有效的(de)方(fang)法就是(shi)在(zai)先導閥處于開啟狀態時, 消(xiao)(xiao)除(chu)閥芯的(de)自由活動(dong)性(xing)。因此對閥芯組件做了(le)改進(jin)。
①取消閥(fa)桿(gan)的上(shang)密封, 將閥(fa)芯(xin)的筒(tong)體長(chang)度增加(jia), 以(yi)閥(fa)芯(xin)與(yu)閥(fa)桿(gan)套筒(tong)控(kong)制閥(fa)門的行(xing)程。
②取消調(diao)節(jie)螺(luo)釘, 不(bu)再通過調(diao)節(jie)螺(luo)釘來調(diao)節(jie)閥(fa)門的行程, 避免材料(liao)不(bu)同引起電(dian)極(ji)電(dian)位差導致的電(dian)化學腐蝕。閥(fa)桿加長, 頂部呈圓(yuan)頭, 材料(liao)仍采用Inconel , 與閥(fa)芯(xin)材料(liao)接近(jin)。
③銷釘(ding)直徑由(you)Φ3mm 增加(jia)到Φ5mm , 提高了(le)強度, 以便在(zai)(zai)(zai)閥(fa)(fa)(fa)門(men)處于開(kai)啟(qi)狀(zhuang)態(tai)下將閥(fa)(fa)(fa)桿的力(li)傳遞到閥(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)(xin)上, 將閥(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)(xin)的上密封壓緊在(zai)(zai)(zai)閥(fa)(fa)(fa)桿套筒上, 防止閥(fa)(fa)(fa)門(men)開(kai)啟(qi)后閥(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)(xin)在(zai)(zai)(zai)蒸汽流的情(qing)況(kuang)下發生振(zhen)動(dong)。閥(fa)(fa)(fa)門(men)的行(xing)(xing)(xing)(xing)程(cheng)則(ze)通(tong)過閥(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)(xin)的筒體(ti)(ti)長度來調整, 在(zai)(zai)(zai)先(xian)(xian)導閥(fa)(fa)(fa)組裝初期, 通(tong)過加(jia)工閥(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)(xin)的倒密封端來控(kong)制行(xing)(xing)(xing)(xing)程(cheng), 并(bing)控(kong)制先(xian)(xian)導閥(fa)(fa)(fa)的行(xing)(xing)(xing)(xing)程(cheng)為(wei)負偏差, 閥(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)(xin)和(he)閥(fa)(fa)(fa)座(zuo)密封面(mian)研磨(mo)后, 其行(xing)(xing)(xing)(xing)程(cheng)取(qu)正偏差, 這樣即使(shi)閥(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)(xin)和(he)閥(fa)(fa)(fa)座(zuo)密封面(mian)多次研磨(mo)后也能(neng)保(bao)證(zheng)先(xian)(xian)導閥(fa)(fa)(fa)的行(xing)(xing)(xing)(xing)程(cheng)在(zai)(zai)(zai)允許誤(wu)差范圍內(nei)。閥(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)(xin)組件(jian)改進(jin)后, 通(tong)過熱態(tai)試驗臺架對(dui)一個新結構(gou)的先(xian)(xian)導閥(fa)(fa)(fa)進(jin)行(xing)(xing)(xing)(xing)了(le)500 次的開(kai)關排放試驗。試驗完(wan)成后, 對(dui)閥(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)(xin)組件(jian)進(jin)行(xing)(xing)(xing)(xing)了(le)解(jie)體(ti)(ti)檢(jian)查(cha), 未發現(xian)(xian)振(zhen)動(dong)造(zao)成的磨(mo)痕。又(you)經現(xian)(xian)場實際運行(xing)(xing)(xing)(xing)3 個月后解(jie)體(ti)(ti)檢(jian)查(cha), 先(xian)(xian)導閥(fa)(fa)(fa)狀(zhuang)態(tai)良好, 未發現(xian)(xian)閥(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)(xin)部件(jian)存(cun)在(zai)(zai)(zai)磨(mo)痕, 證(zheng)明(ming)已經消除了(le)電磁先(xian)(xian)導閥(fa)(fa)(fa)不(bu)能(neng)長時間(jian)開(kai)啟(qi)的缺陷。
