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氣動膜片式調節閥工作原理及常見故障處理
發布于：2020/3/27 10:00:43 點擊量：287
一、調節閥簡介
調節閥通常由電動執行機構或氣動執行機構與閥體兩部分共同組成。直行程主要有直通單座式和直通雙座式兩種，后者具有流通能力大、不平衡力較小和操作穩定的特點，所以通常特別適用于大流量、高壓降和泄漏少的場合。角行程主要有：V型電動調節球閥、氣動薄膜切斷閥，偏心蝶閥等。
二、工作原理
當氣室輸入了0.02～0.10Mpa或0.08～0.24Mpa信號壓力之后，薄膜產生推力，使推力盤向下移動，壓縮彈簧，帶動推桿、閥桿、閥芯向下移動，閥芯離開了閥座，從而使壓縮空氣流通。當信號壓力維持一定時，閥門就維持在一定的開度上。
1．調節閥組成：
由執行機構和閥體二部份組成。其中，執行機構是調節閥的推動裝置，它按信號壓力的大小產生相應的推力，使推桿產生相應的位移，從而帶動調節閥的閥芯動作 。
2．氣動執行機構特點：
氣動薄膜執行機構的特點，結構簡單，動作可靠，維修方便，價格低廉，是種應用最廣的執行機構。氣動薄膜執行機構是一種最常用的執行機構，它的傳統機構如下圖所示。
2． 動作原理
正作用：從上膜蓋的氣源接口向膜蓋與膜片組成的膜室內通入空氣，該氣壓作用于膜片與托盤，壓縮彈簧，克服彈簧力向下移動，同時也帶動推桿向下移動。之后，如果膜室內氣壓降低，則彈簧的回復力使膜片、托盤及推桿向上移動。
反作用：從下膜蓋的氣源接口向膜蓋與膜片組成的膜室內通入空氣，該氣壓作用于膜片與托盤，壓縮彈簧，克服彈簧力向上移動，同時也帶動推桿向上移動。之后，如果膜室內氣壓降低，則彈簧的回復力使膜片、托盤及推桿向下移動。
閥有正裝和反裝兩種類型，當閥芯向下移動時，閥芯與閥座之間流通面積減小，稱為正裝；反之，稱為反裝。氣開式調節閥隨閥信號壓力的增大流通面積也增大；氣關式則相反，隨信號壓力的增大而流通截面積減小。
三、調節閥的分類
按用途和作用、主要參數、壓力、介質工作溫度、特殊用途（即特殊、專用閥）、驅動能源、結構等方式進行了分類，其中最常用的分類法是按結構將調節閥分為九個大類，6種為直行程，3種為角行程。
這種分類方法既按原理、作用又按結構劃分，是目前國內、國際最常用的分類方法。一般分為九個大類：
(1)單座調節閥；
(2)雙座調節閥；
(3)套筒調節閥；
(4)角形調節閥；
(5)三通調節閥；
(6)隔膜閥；
(7)蝶閥；
(8)球閥；
(9)偏心旋轉閥。前6種為直行程，后三種為角行程。
四、調節閥的流量特性
調節閥流量特性 調節閥的流量特性，是在閥兩端壓差保持恒定的條件下，介質流經調節閥的相對流量與它的開度之間關系。調節閥的流量特性有線性特性，等百分比特性及拋物線特性三種。三種注量特性的意義如下：
1，等百分比特性（對數）
等百分比特性的相對行程和相對流量不成直線關系，在行程的每一點上單位行程變化所引起的流量的變化與此點的流量成正比，流量變化的百分比是相等的。所以它的優點是流量小時，流量變化小，流量大時，則流量變化大，也就是在不同開度上，具有相同的調節精度。
2，線性特性（線性）
線性特性的相對行程和相對流量成直線關系。單位行程的變化所引起的流量變化是不變的。流量大時，流量相對值變化小，流量小時，則流量相對值變化大。
3，拋物線特性
流量按行程的二方成比例變化，大體具有線性和等百分比特性的中間特性。
從上述三種特性的分析可以看出，就其調節性能上講，以等百分比特性為最優，其調節穩定，調節性能好。而拋物線特性又比線性特性的調節性能好，可根據使用場合的要求不同，挑選其中任何一種流量特性。
五、常見故障及處理
故障現象 | 可能原因 | 處理方法 |
閥體磨蝕 | 1、 流體速度太高 2、 流體中有顆粒 3、 空化和閃蒸 | 1增大閥體內件尺寸，以降低流體速度 2、閥體改為流線型結構，以減小流體的撞擊 3、閥體材料增加硬度 4、改變閥內件結構，以降低流速 5、避免空化作用，改用低壓力恢復的閥門 6、用不銹鋼材料焊接修理 |
閥內件磨蝕 | 1、 流體速度太高 2、 流體中有顆粒 3、 空化和閃蒸 | 1、 增大閥門或閥內件尺寸，以降低流體速度 2、 改用硬才閥內件 3、 改變閥內件結構，以降低流速 4、 避免空化作用，改用閥門和閥內件 5、 改用流線型結構，避免沖擊 |
閥芯、閥座之間泄露 | 1、 閥芯、閥座表面情況不好（磨損。被腐蝕） 2、 執行機構作用力太小 3、 閥座螺紋被腐蝕、松動 | 1、 改善接合面
2、 調節執行機構和閥桿的連接架以調整 3、 擰緊或修理、更換閥芯、閥座 |
閥座環和閥體之間泄露 | 1、 擰緊力矩太小 2、 表面不好（不干凈、光潔度差） 3、 墊片不適合 4、 閥體有小孔 | 1、 加大擰緊力矩 2、 重新加工，清洗干凈 3、 修理或更換墊片 4、 鑄件有時容易產生小孔，磨掉后焊接修理 |
填料泄露 | 1、 閥桿光潔度不好 2、 閥桿彎曲 3、 填料蓋沒有壓緊 4、 填料類型或結構不好 5、 填料層堆得太高 6、 填料腐蝕、有坑 7、 填料壓蓋變形、損壞 | 1、 閥桿磨光 2、 閥桿壓直 3、 重新擰緊 4、 重選填料并更換填料 5、 安裝間隔環，減少填料高度 6、 改用性能好的填料 7、 修理或更換壓蓋及有關的法蘭、螺母 |
滑動磨損 | 1、 系統不穩定 2、 接觸應力過大 3、 不對中 4、 表面光潔度不好 5、 材料選用不好 | 1、 改善穩定性 2、 增大軸承尺寸 3、 重新加工修理 4、 重磨表面 5、 選擇更好的導向件及材料 |
上閥蓋與閥體之間泄露 | 1、 擰緊力矩小 2、 表明不光潔 3、 雙頭螺栓漏 | 1、 擰緊力大一些 2、 墊片表面干凈、光潔 3、 雙頭螺體附近的閥體不能有小孔 |
閥桿連接脫開或折斷 | 1、 力矩太大 2、 銷連接不好 3、 震動或不穩定 | 1、 改用閥芯閥桿整體件，或用焊接閥芯 2、 正確按裝 3、 按要求換密封環 4、 根據高溫，進行設計 5、 更換密封環 |
閥門沒有動作 | 1、 氣源壓力不足 2、 執行機構或附件故障或泄露 3、 調節器無輸出信號 4、 供氣管斷裂、變形 5、 氣源接頭損壞、漏氣、卡住 6、 流動方向不正確，受力過大使閥芯脫落 7、 閥桿或軸卡死 8、 閥門定位器或電一氣換轉換器故障 9、 閥內件損壞、卡死 10閥芯在閥座中卡死 | 1、 檢查并修理氣源 2、 修理故障元件 3、 修理故障元件 4、 更換 5、 修理或更換 6、 按箭頭方向安裝
7、 修理或更換 8、 修理或更換
9、 摩擦過大卡住時，松開，潤滑，重裝 10重新加工，修理或更換 |
閥門不能達到額定行程 | 1. 氣源 壓力不足 2. 執行機構或附件泄露 3. 定位器沒有校準 4. 行程調整不當 5. 執行機構彈簧額定值太小 6. 軸或閥桿彎曲 7. 閥內件損壞或不干凈 8. 流動方向不正確 9. 執行機構太小 10 添料摩擦力太大 11、手動操作機構，限位塊位置不準 | 1、 調整氣源壓力 2、 檢查出執行機構及其附件的泄露處修復好； 3、 校準定位器； 4、 重新調整行程； 5、 更換彈簧； 6、 修理或更換； 7、 修理或更換并清洗干凈； 8、 調換方向； 9、 更換執行機構； 10、 松開填料加潤滑油； 11、 重新調整； |
閥門動作遲鈍或行程緩慢 | 1、 填料摩擦大；填料變質老化 2、 軸或閥桿彎曲 3、 氣源壓力太低 4、 起源容量不足 5、 附件尺寸太小 6、 活塞執行機構摩擦太大 7、 軸承摩擦力大 8、 定位器響應性能差 9、 活塞環磨損 | 1、 更換填料，重新調整 2、 修理或更換 3、 增大氣源壓力 4、 增大氣源管及氣源容量 5、 增大附件規格及容量 6、 清洗干凈后，研磨氣缸及活塞 7、 修理或更換定位器 8、 修理或更換定位器 9、 修理活塞環 |
閥震動 | 1、 由于密封調料的粘-滑作用 2、 旁路沒有調好 3、 定位器損壞 4、 定位器增益太高 5、 流動方向安裝錯誤 6、 支撐不好，有振動源 | 1. 松開壓蓋，潤滑填料，調整 2. 調整旁路 3. 修理或更換 4. 調整定位器增益或選用低增益型 5. 改換方向 6. 支撐牢，避開振動源 |
旋轉式閥門不轉到 | 1、 限位塊裝錯，約束傳動機構 2、 軸斷裂，傳動件損壞 3、 嚴重超行程，零件損壞 4、 腐蝕或贓物造成 5、 過高的壓力或壓蓋，力矩太大 6、 管線擰得過緊，摩擦力過大 | 1、 調整限位塊 2、 修理或更換 3、 調整行程，更換零件 4、 更換零件，清洗 5、 改換力矩大的執行機構 6、 松開管道螺栓 |
六.檢修安全注意事項
1、正確使用工作條件，氣源干燥、無油、無塵、保持清潔。
2、介質溫度符合調節閥使用條件。
3、正確選擇流向、校對前后壓差。
4、儀表人員必須經操作人員同意辦理相關票證后，方可維修、校對調節閥。
5、使用中需拆檢閥體時，前后切斷閥必須有操作人員確認切死后，方可進行拆檢。