先(xian)導式電磁閥常見故(gu)障分(fen)析(xi)及(ji)解決方案
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(fa)位(wei)指示器 2、電(dian)磁頭 3、軛架 4、彈簧 5、閥(fa)桿閥(fa)芯組建(jian) 6、閥(fa)體 7、閥(fa)座
先導式電磁閥常見故障
1、閥芯上部(bu)銷孔(kong)磨(mo)損(sun), 銷孔(kong)內(nei)側有(you)較為(wei)明(ming)顯(xian)(xian)的(de)被磨(mo)壓形(xing)成的(de)凹(ao)(ao)槽, 微(wei)觀(guan)形(xing)貌(mao)可見(jian)有(you)磨(mo)屑磨(mo)粒及(ji)較短的(de)劃痕等(deng)特征(zheng), 磨(mo)痕邊緣為(wei)擠(ji)壓輾(zhan)平的(de)金(jin)屬磨(mo)屑形(xing)態。閥芯內(nei)腔底部(bu)與調節(jie)螺(luo)釘接觸處, 可見(jian)有(you)明(ming)顯(xian)(xian)的(de)磨(mo)損(sun)痕跡, 靠中間位(wei)置形(xing)成一圓(yuan)形(xing)的(de)凹(ao)(ao)坑, 微(wei)觀(guan)形(xing)貌(mao)可見(jian)有(you)剝落及(ji)腐蝕(shi)微(wei)孔(kong)等(deng)顯(xian)(xian)微(wei)特性。
2、閥桿僅外圓表面有局部磨損(sun), 存在部分剝落(luo)現象, 局部區域留(liu)下了與(yu)軸向基本(ben)平(ping)行的溝槽(cao)特征,可認(ren)為該(gai)閥芯與(yu)閥桿間存在周向相對運動。
3、銷釘兩端(duan)有(you)明顯的磨損及(ji)溝槽(cao), 表面有(you)可見剝落(luo)及(ji)較短的劃痕等顯微特(te)性。
先導式(shi)電磁閥(fa)原因分(fen)析
經檢測(ce), 閥(fa)(fa)芯(xin)(xin)(xin)、閥(fa)(fa)桿、調節(jie)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)釘(ding)和銷釘(ding)材料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化學(xue)(xue)成分(fen)(fen)均與(yu)設計技術要求一致(zhi)(zhi)。硬(ying)(ying)度(du)測(ce)試結(jie)果顯示, 調節(jie)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)釘(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)約為280HV , 閥(fa)(fa)芯(xin)(xin)(xin)硬(ying)(ying)度(du)約為440HV , 閥(fa)(fa)桿硬(ying)(ying)度(du)約為500HV , 銷釘(ding)硬(ying)(ying)度(du)約為550HV。分(fen)(fen)析確(que)定(ding), 閥(fa)(fa)門開(kai)啟(qi)時閥(fa)(fa)芯(xin)(xin)(xin)等組件(jian)沿軸向(xiang)產(chan)生微(wei)小(xiao)振(zhen)(zhen)動(dong)及(ji)(ji)(ji)周向(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)微(wei)小(xiao)轉(zhuan)動(dong), 造成了銷釘(ding)、閥(fa)(fa)芯(xin)(xin)(xin)銷孔(kong)處(chu)(chu)以(yi)(yi)及(ji)(ji)(ji)閥(fa)(fa)桿外表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局部(bu)磨損(sun)(sun)。對(dui)于(yu)調整螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)釘(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)部(bu)位(wei)而(er)言(yan)(yan), 宏觀分(fen)(fen)析及(ji)(ji)(ji)微(wei)觀分(fen)(fen)析表(biao)(biao)明, 該部(bu)位(wei)主要為接觸疲勞引(yin)(yin)(yin)起(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)失效。由(you)(you)于(yu)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)連接部(bu)位(wei)存在(zai)(zai)(zai)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)間隙(xi), 在(zai)(zai)(zai)接觸應力以(yi)(yi)及(ji)(ji)(ji)泄(xie)漏引(yin)(yin)(yin)起(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)荷(he)載(zai)(zai)作(zuo)用(yong)下, 金(jin)屬表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)直接接觸以(yi)(yi)及(ji)(ji)(ji)相(xiang)對(dui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運動(dong), 使硬(ying)(ying)度(du)相(xiang)對(dui)較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)桿螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)表(biao)(biao)面(mian)(mian)產(chan)生剝(bo)(bo)落(luo)(能譜(pu)分(fen)(fen)析結(jie)果表(biao)(biao)明磨損(sun)(sun)表(biao)(biao)面(mian)(mian)發生了金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)遷移) 。剝(bo)(bo)落(luo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磨屑及(ji)(ji)(ji)基體脫落(luo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粒子又使表(biao)(biao)面(mian)(mian)產(chan)生了磨料磨損(sun)(sun), 同時兼有腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕磨損(sun)(sun)等, 導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)了螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)失效。由(you)(you)金(jin)相(xiang)分(fen)(fen)析可知, 螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外表(biao)(biao)層存在(zai)(zai)(zai)較(jiao)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形變流(liu)變痕(hen)跡, 表(biao)(biao)明該螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)部(bu)位(wei)存在(zai)(zai)(zai)較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應力作(zuo)用(yong)。調節(jie)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)釘(ding)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)處(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕麻點及(ji)(ji)(ji)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕斑, 加上先導(dao)(dao)閥(fa)(fa)長期開(kai)啟(qi)后, 其(qi)電(dian)磁(ci)頭保持帶電(dian)產(chan)生磁(ci)性, 引(yin)(yin)(yin)起(qi)(qi)(qi)調節(jie)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)釘(ding)和閥(fa)(fa)桿材料之間電(dian)極(ji)電(dian)位(wei)存在(zai)(zai)(zai)差(cha)異, 使調節(jie)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)釘(ding)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)處(chu)(chu)與(yu)閥(fa)(fa)桿之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)化學(xue)(xue)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕作(zuo)用(yong)加速了螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)處(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)失效。對(dui)于(yu)調節(jie)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)釘(ding)下端(duan)(duan)頂部(bu)而(er)言(yan)(yan), 由(you)(you)于(yu)閥(fa)(fa)芯(xin)(xin)(xin)與(yu)調節(jie)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)釘(ding)電(dian)極(ji)電(dian)位(wei)存在(zai)(zai)(zai)差(cha)異, 導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)閥(fa)(fa)芯(xin)(xin)(xin)產(chan)生電(dian)化學(xue)(xue)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕引(yin)(yin)(yin)起(qi)(qi)(qi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)粗糙(cao)以(yi)(yi)及(ji)(ji)(ji)接觸強度(du)下降, 因而(er)導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)調節(jie)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)釘(ding)下端(duan)(duan)頂部(bu)與(yu)閥(fa)(fa)芯(xin)(xin)(xin)接觸面(mian)(mian)產(chan)生粘(zhan)著磨損(sun)(sun)(能譜(pu)分(fen)(fen)析中(zhong)也可看出磨損(sun)(sun)面(mian)(mian)上產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬遷移) , 隨著泄(xie)漏引(yin)(yin)(yin)起(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)軸向(xiang)振(zhen)(zhen)動(dong)載(zai)(zai)荷(he)以(yi)(yi)及(ji)(ji)(ji)周向(xiang)轉(zhuan)動(dong)載(zai)(zai)荷(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不斷作(zuo)用(yong), 較(jiao)軟的(de)(de)(de)(de)(de)(de)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)釘(ding)頂部(bu)將隨著粘(zhan)著磨損(sun)(sun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)進行不斷削平, 最終導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)螺(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)桿接觸端(duan)(duan)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)失效。部(bu)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)失效分(fen)(fen)析表(biao)(biao)明, 失效不是由(you)(you)于(yu)單向(xiang)高載(zai)(zai)荷(he)引(yin)(yin)(yin)起(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de), 而(er)是一種(zhong)循(xun)環載(zai)(zai)荷(he)(如振(zhen)(zhen)動(dong)) 現象。
先(xian)導式(shi)電磁閥改(gai)進措施
為了消除閥芯(xin)組(zu)(zu)件(jian)的振動問題(ti), 其有(you)效的方法就(jiu)是在先導閥處于開(kai)啟狀態(tai)時, 消除閥芯(xin)的自由活(huo)動性。因此(ci)對閥芯(xin)組(zu)(zu)件(jian)做了改進。
①取消(xiao)閥(fa)桿(gan)的(de)(de)(de)上密(mi)封(feng), 將(jiang)閥(fa)芯的(de)(de)(de)筒體(ti)長度增加, 以(yi)閥(fa)芯與閥(fa)桿(gan)套筒控制閥(fa)門(men)的(de)(de)(de)行程。
②取(qu)消(xiao)調(diao)節(jie)螺釘, 不再通過(guo)調(diao)節(jie)螺釘來調(diao)節(jie)閥(fa)門(men)的(de)(de)行程(cheng), 避免材(cai)料(liao)不同引(yin)起電極電位(wei)差導致的(de)(de)電化學腐(fu)蝕。閥(fa)桿加長, 頂部呈(cheng)圓頭, 材(cai)料(liao)仍采(cai)用(yong)Inconel , 與閥(fa)芯材(cai)料(liao)接近。
③銷釘直徑由Φ3mm 增(zeng)加到Φ5mm , 提高了(le)強度, 以便在(zai)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)(men)處于(yu)開(kai)啟狀(zhuang)態下將閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)桿的(de)(de)(de)(de)力傳遞到閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)上(shang), 將閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)上(shang)密(mi)封壓(ya)緊在(zai)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)桿套(tao)筒(tong)(tong)上(shang), 防止閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)(men)開(kai)啟后(hou)(hou)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)在(zai)蒸汽流的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下發(fa)(fa)生振動。閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)(men)的(de)(de)(de)(de)行(xing)(xing)程(cheng)(cheng)則通(tong)過(guo)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)筒(tong)(tong)體(ti)(ti)長度來(lai)調整, 在(zai)先導(dao)(dao)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)組裝初期(qi), 通(tong)過(guo)加工閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)倒密(mi)封端來(lai)控(kong)制行(xing)(xing)程(cheng)(cheng), 并控(kong)制先導(dao)(dao)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)行(xing)(xing)程(cheng)(cheng)為負偏(pian)差(cha), 閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)和閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座密(mi)封面研磨(mo)后(hou)(hou), 其行(xing)(xing)程(cheng)(cheng)取(qu)正偏(pian)差(cha), 這樣即使(shi)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)和閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座密(mi)封面多次(ci)研磨(mo)后(hou)(hou)也能保證先導(dao)(dao)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)行(xing)(xing)程(cheng)(cheng)在(zai)允(yun)許誤差(cha)范(fan)圍內(nei)。閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)組件改進(jin)(jin)后(hou)(hou), 通(tong)過(guo)熱(re)態試(shi)驗臺(tai)架(jia)對(dui)一個新(xin)結構的(de)(de)(de)(de)先導(dao)(dao)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)進(jin)(jin)行(xing)(xing)了(le)500 次(ci)的(de)(de)(de)(de)開(kai)關(guan)排放(fang)試(shi)驗。試(shi)驗完成(cheng)后(hou)(hou), 對(dui)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)組件進(jin)(jin)行(xing)(xing)了(le)解體(ti)(ti)檢查(cha)(cha), 未(wei)發(fa)(fa)現(xian)振動造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)磨(mo)痕。又經(jing)現(xian)場實際(ji)運行(xing)(xing)3 個月后(hou)(hou)解體(ti)(ti)檢查(cha)(cha), 先導(dao)(dao)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)狀(zhuang)態良好(hao), 未(wei)發(fa)(fa)現(xian)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)(xin)部件存在(zai)磨(mo)痕, 證明已經(jing)消(xiao)除了(le)電磁先導(dao)(dao)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)不能長時(shi)間開(kai)啟的(de)(de)(de)(de)缺陷(xian)。
