电磁先导阀阀芯故障的分析及处理
先导阀芯实习报告
先导阀芯实习报告一、实习背景和目的作为一名实习生，我有幸参与了先导阀芯的研发和生产过程。
先导阀芯是汽车发动机控制系统中的关键部件，其性能直接影响到发动机的运行效率和稳定性。
本次实习的主要目的是通过实际操作，深入了解先导阀芯的结构、工作原理和生产工艺，提高自己的动手能力和专业技能。
二、实习内容和过程1. 先导阀芯的结构和工作原理在实习的第一周，我们首先学习了先导阀芯的结构和工作原理。
先导阀芯主要由阀体、阀芯、弹簧、密封件等组成。
其工作原理是通过电磁控制阀芯的运动，从而实现对发动机燃油喷射的控制。
我们通过查阅资料和请教工程师，对先导阀芯的各个部件的功能和相互关系有了更深入的了解。
2. 先导阀芯的生产工艺在实习的第二周，我们参观了先导阀芯的生产车间，了解了其生产工艺。
先导阀芯的生产过程包括铸造、机加工、热处理、表面处理、装配等几个环节。
我们跟随工程师参观了每个环节的生产现场，并学习了各个环节的关键技术和注意事项。
3. 先导阀芯的测试和调试在实习的第三周，我们参与了先导阀芯的测试和调试工作。
我们学习了如何使用测试设备对先导阀芯进行性能测试，如何根据测试结果进行调试，以保证先导阀芯的性能达到设计要求。
我们还学习了如何分析测试数据，发现和解决问题。
4. 先导阀芯的故障分析和维修在实习的第四周，我们学习了先导阀芯的故障分析和维修方法。
我们通过分析实际案例，了解了先导阀芯可能出现的故障类型和原因，学习了如何进行故障排查和维修。
我们还学习了如何维护和保养先导阀芯，以延长其使用寿命。
三、实习收获和体会通过这次实习，我对先导阀芯的结构、工作原理和生产工艺有了更深入的了解，提高了自己的动手能力和专业技能。
我学会了如何使用测试设备对先导阀芯进行性能测试，如何根据测试结果进行调试，如何分析测试数据，发现和解决问题。
我还学会了如何进行故障排查和维修，如何维护和保养先导阀芯。
通过这次实习，我深刻认识到了实践对于理论的重要性。
只有通过实际操作，才能真正理解和掌握专业知识。
费斯托电磁阀常见故障与维护和修理方法 电磁阀常见问题解决方法
费斯托电磁阀常见故障与维护和修理方法电磁阀常见问题解决方法费斯托电磁阀球或塑料垫片受污染导致密封性不好,表现为系统压力波动大。
阀不能换向或换向动作缓慢,气体泄露,电磁先导阀有故障等。
费斯托电磁阀球或塑料垫片受污染导致密封性不好。
对此应来取的措施:措施1:a.打开排液阀,以异闪醇为流动相输液b.拆下单向阀,放入异内醇中,超声波清洗。
费斯托电磁阀球不能换向或换向动作慢,一般是因润滑不佳、弹簧被卡住成损坏、油污或杂质卡住滑动部分等原因引起的。
对此,应先检油旁器的工作是否正常润滑油的粘度是否合适。
必要时,应更换润滑油,清洗换向阀的滑动部分,或更弹簧和费斯托电磁阀。
费斯托电磁阀经长时间使用后易显现阀芯密封圈磨损、阀杆和阀座损伤的现象,导数阀内气体泄露,阀的动作缓慢或不能正常换向等故障。
此时,应更换空封、密封圈磨损、阀杆和阀座，或将换向阀换新。
若电磁先导阀的进、排气孔被油泥等杂物堵塞,封闭不严,活动铁芯被卡死,电路有故等,均可导数换向阀不能正常换向。
对前3种情兄应清洗先导及活动铁的油泥和杂质。
而电路故瞳般又分为掌控电路故和电磁线故两关。
费斯托电磁在检查电路故障前,应先将换向阀的手动旋钮转动几下,看换向阀在额定的气上下是否能正常换向,若能正常换向,则是电路有故。
检查时,可用仪表测量磁线圈的电压,看是否达到了额定电压,假如电压过低,应进一步检查掌控电路中的电源和相关联的行程开关电路。
假如在定电压ト换向阀不能正常换向,则应检查电磁线的接头（插头）是否松动或接触不实。
方法是,拔下插头,测量线的阻值,假如阻值太大或说明电磁线已损坏,应更换。
费斯托电磁是用电磁掌控的工业设备,用在工业掌控系统中调整介质的方向速度和其他的参数。
制冷电磁阀显现故应当怎么办？制冷电磁阀故障原因以及解决方法汇总。
费斯托电磁阀排出方法:检查电源接线是否不佳重新接线和接插件的连接,检查电源电压是作范围—调致正常位置范围,线园是否脱焊重新焊接线短路一更换线作压差是否不合适一调整压差一或更换相称的电磁,流体温度更换相称的电磁,有杂质使电磁阀的主阀芯和动铁芯卡死进行清洗如有密封损坏应更换密封或安装过滤器。
液压控制阀常见故障及处理
（2）阀芯与阀体几何精度差，间隙过小，移动时有卡死现象，故不到位
（3）弹簧太弱，推力不足，使阀芯行程不到位
（1）更换适宜长度的推杆
（2）配研达到要求
（3）更换适宜的弹簧
（三）压力降过大
阀参数选择不当
实际通过流量大于额定流量
应在额定范围内使用
（四）液控换向阀阀芯换向速度不易调节
可调装置故障
（5）调压弹簧漏装
（6）未装锥阀或钢球
（1）修理，使配合间隙达到要求，并使阀芯移动灵活；检查油质，若不符合要求应过滤或更换；更换弹簧
（2）修理，使配合间隙达到要求，并使单向阀芯移动灵活；检查油质，若不符合要求应过滤或更换；更换弹簧
（3）修理，使单向阀的密封良好
（4）更换弹簧
（5）补装弹簧
（6）补装
（二）始终不出油，不起顺序阀作用
（2）拆开检修，重新装配；阀盖紧固螺钉拧紧力要均匀；过滤或更换油液
（3）更换弹簧
2.先导阀故障
（1）调压弹簧折断
（2）调压弹簧未装
（3）锥阀或钢球未装
（4）锥阀损坏
（1）更换弹簧
（2）补装
（3）补装
（4）更换
3.远腔口电磁阀故障或远控口未加丝堵而直通油箱
（1）电磁阀未通电（常开）
（2）滑阀卡死
（3）电磁铁线圈烧毁或铁芯卡死
4）修配使之结合良好
5）修配使之结合良好
（2）拆开检修，更换密封垫，重新装配，并确保螺钉拧紧力均匀
2.先导阀故障
（1）调压弹簧弯曲，或太弱，或长度过短
（2）锥阀与阀座结合处封闭性差（如锥阀与阀座磨损，锥阀接触面不圆，接触面太宽进入脏物或被胶质粘住）
（1）更换弹簧
先导型溢流阀典型故障诊断与排除方法
先导型溢流阀典型故障诊断与排除方法
随着工程机械液压系统朝着中、高压和超高压方向发展，先导型溢流阀广泛地应用在工程机械液压系统的控制油路中。
在使用实践中，为最大限度地发挥其效能，保护控制系统，准确、及时地诊断、排除先导型溢流阀的故障是关键的一环。
1、控制失灵，使主机不动
先导型溢流阀失灵，会造成主机不能动作。
根据现象，分析其原因有：先导阀阀芯弹簧折断；阴尼孔堵塞；先导阀阀口密封不良；主阀芯卡死等。
相应的排除措施是：更换或在折断处加平垫以应急使用；清洗疏通；研磨或将该油路断路以应急使用；研磨、清洗。
2、限压不稳
先导型溢流阀限压不稳，表现为液压系统压力偏低或偏高，液压执行元件动作无力或油管、泵体、阀体爆裂。
造成此故障的原因有：压力调整不当；先导阀阀芯弹簧弯曲或变软；油液过脏或油液流动不畅。
相应的排除措施是：重新调整；校正、加垫或更换；更换、清洗。
先导型溢流阀限压不稳为渐发性故障，多出现在储备摩托小时较多的工程机械上；先导型溢流阀失灵为突发性故障，多出现在储备摩托小时较少的工程机械上。
在排除完故障后，应按本机该系统所限定的压力对先导型溢流阀控制的压力重新进行调整。
(完整版)先导式电磁阀结构原理和问题分析
先导式电磁阀结构原理和问题分析１结构原理先导式电磁阀由电磁先导阀（简称先导阀）与主阀组成，两者之间有节流通道联系，其结构原理如图１所示。
图中Ｒ１、Ｒ２分别为节流孔和先导阀液阻，两者串联连接，构成先导液压半桥；ｐ１为供液压力ｐ２为主阀芯上腔压力，满足如下关系式：主阀的上腔为敏感腔，作用面积为Ａ２，弹簧刚度为ｋ；下腔为高压腔，作用面积为Ａ１（Ａ１＜Ａ２）。
当先导阀处于失电关闭状态时，液阻Ｒ２无穷大，工作介质通过节流孔进入主阀上腔，由式（１）知ｐ１＝ｐ２，主阀芯在上腔液压力和弹簧力双重作用下处于关闭状态。
当先导阀得电开启时，介质通过节流孔－上腔－先导阀通道进入偶合器（近似为无压腔），在节流孔和先导阀处分别形成压降，由式（１）知ｐ１＞ｐ２，当下腔液压力足以克服上腔液压力、弹簧力及阀芯与阀套之间的摩擦力时，主阀芯将开启，介质经主阀口进入偶合器进行充液。
以上是对偶合器充液阀的分析，排液阀工作原理与之类似。
主阀开启前平衡条件为Ｆｐ２＋Ｆｔ＋Ｆｆ＝Ｆｐ１（Ｆｐ２为上腔压力Ｆｔ为弹簧力Ｆｆ为摩擦力Ｆｐ１为下腔压力），即忽略弹簧力和摩擦力，即ｋｘ０＋Ｆｆ＝０，得到开启结构参数条件为Ｒ１＞（ｋ１－１）Ｒ２用压力表示为Δｐ１＞（ｋ１－１）Δｐ２。
若先导阀的通流能力很强，即Ｒ２＝０，得到开启压力参数条件为２问题分析由上述分析可知，液阻对先导式电磁阀的开启起关键性作用，在主阀结构确定条件下，要正常开启，则希望液阻Ｒ１较大，Ｒ２较小。
对于细长孔型节流孔，孔径越小，孔深越长，液阻也就越大，但也易导致堵塞现象发生。
供液液压系统中虽然设置了高精度过滤器，然而由于偶合器工作过程中因滑差的存在产生大量的热使水温升高（带载启动或堵转时的温升尤其严重），若水质较硬则不可避免产生水垢，阻塞节流孔，致使主阀失控，偶合器无法正常充液、排液，影响整个工作面的生产甚至威胁人身安全。
若要保持较大节流孔直径，提高抗堵塞能力，则必须使Ｒ２降低，即要求先导阀具有较强通流能力。
家用空调电磁四通阀结构原理及故障处理
家用空调电磁四通阀结构原理及故障处理1、电磁四通阀结构及工作原理电磁四通阀主要由电磁线圈和阀体两部分组成。
阀体由毛细管将先导阀和主阀连接成一体，不能拆卸。
1.1 保护状态根据四通阀主阀的内部结构原理图可知，当半圆形滑块处在主阀中间位置状态时，使得 E 铜管、S 回气管、C 铜管三根铜管相互导通融为一体，从压缩机产生的高温高压蒸汽从 D 管进入阀体内，再从主阀滑块四周直接进入回气管（S 管），在电磁四通阀内不产生压力差的情况下，回到压缩机内，形成制冷剂（冷媒）的空循环。
电磁四通阀设计有保护状态，用以平衡中间流量，其目的是当空调整个循环系统出现压力瞬变时，起到卸压的作用，从而保护电磁四通阀免受高压的破坏。
1.2 制冷工况空调在制冷时，四通阀是不通电的。
先导阀在弹簧压力作用下，滑块移至最左侧，毛细管高压相通，低压相通。
使主阀内活塞左右端产生压力差，迫使活塞带动阀内半圆形滑块移向最左侧，此时，电磁四通阀 E 管和 S 管相通、D 管和 C 管相通，在此状态下，压缩机产生的高温高压蒸汽气体从电磁四通阀铜管的 D 管口进入阀体，由于主阀内滑块的位置使得气体由 C 管口排出，由管道进入放置室外的热交换器，在外风机作用下，制冷剂散热冷凝后成为中温高压的液体，再经膨胀阀或毛细管节流减压后，变成低温低压的液体，流进室内热交换器（此时为蒸发器）蒸发吸热，变成低温低压的气体，从电磁四通阀的 E 管口进入，由 S 管口排出，回到压缩机内，如此循环往复，形成制冷过程。
1.3 制热工况空调在制热工况下，电磁四通阀线圈处于通电状态，在电磁线圈产生的强大磁力作用下，先导阀阀体内的滑块克服原先安装弹簧的弹力，使得阀体内的滑块移至阀体的最右侧，毛细管高压相通，低压相通，主阀活塞在压力差的作用下，活塞带动半圆形滑块移至主阀的最右侧，此时电磁四通阀 E 管和 D 管相通、S管和C 管相通，在此状态下，压缩机产生的高温高压制冷剂气体，由电磁四通阀的 D 管口进入阀体，再由 E 管口排出，进入室内热交换器（此时为冷凝器），在室内风机的作用下，制冷剂开始散热冷凝，从而使制冷剂冷凝为中等温度的高压液体，经电子膨胀阀或热力膨胀阀或毛细管节流降压后，制冷剂变成低温低压可流动的液体，流进室外热交换器，蒸发吸热变成低温低压的气体，从电磁四通阀的C 管口进入，由 S 管口排出，回到压缩机内，如此往复循环，形成制热过程。
先导电磁阀与直接电磁阀优缺点与常见故障处理
先导电磁阀与直接电磁阀优缺点与常见故障处理一、先导式电磁阀工作原理及特点：1、先导式电磁阀工作原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。
2、先导式电磁阀工作特点：功耗小，0.1-0.2w ，可以频繁通电，长时间通电而不会烧毁。
而且节能，流体压力范围上限较高，可任意安装(需定制)但必须满足流体压差条件，但是液体的杂质容易堵塞先导阀孔。
不适用于液体使用。
1、先导式电磁阀和直通式电磁阀相比，虽然复杂，但是可以比前者实现更高更精确的控制效果，能够控制阀口的开关速度，对于降低液压冲击有很好的效果，具体看你的实现形式。
当然对于精度要求不高的应用场合，直通式是可以解决问题的。
2、先导式的好处是电磁头小，功耗小，前者优点是美观节省安装空间，后者的优点是发热少，节省能源，但更重要的是由于发热小，线圈不易烧毁，可以长时间通电，这一点尤其被人重视。
比如SMC的电磁阀有些已经达到0.1W，可以永远通电而不发热，直动式的电磁头功率4-20W，通电只能是很短时间，还不能频繁通电，否则有烧毁可能。
需要长时间通电，或者高频率通电时，必须要用先导式。
实际上，现在的通用电磁阀，基本上是先导式了。
只有通液体的电磁阀，还有很多是直动式，主要是因为流体里面的杂质可能会堵塞细小的先导阀的先导通道。
二、先导式电磁阀常见故障及处理先导式电磁阀在不通电的情况下，因为有弹簧的作用力，使得阀芯被压紧在电磁阀的阀座上，这个时候电磁阀是保持密封的状态。
在电磁阀通电以后，电磁头会产生磁力提起阀杆，这个时候阀芯就会被提起与阀座分离，从而控制介质流出。
先导式电磁阀在用户使用的过程中也会遇到一些常见的故障问题，例如无法启动和工作等，上海力典阀业的技术人员总结了几点关于先导式电磁阀的常见故障问题，以及对应的处理方式：1、先导式电磁阀常见故障（1）、阀芯上部销孔磨损, 销孔内侧有较为明显的被磨压形成的凹槽, 微观形貌可见有磨屑磨粒及较短的划痕等特征, 磨痕边缘为挤压辗平的金属磨屑形态。
电磁阀工作原理及故障分析
• 线圈通电时，静 铁芯产生电磁力， 阀芯受到电磁力 作用向上移动， 密封垫抬起，使
1、2接通，2、3 断开，阀处于进 气状态，可以控 制气缸动作。当 断电时，阀芯靠 弹簧力的作用恢
复原状，即1、2 断，2、3通，阀 处於排气状态。
先导式电磁阀
• 产品介绍：先导式电磁阀一般是用于有差压、压力高、口径大等场合，这种结 构的电磁阀打开时，电磁阀需要有一定的启动压力，如果在没有压力的情况下， 只能打开先导孔、无法打开主阀口。
仪表专业培训
授课：张志华
电磁阀工作原理及故障分析
现场通用型电磁阀讲解---最Fra bibliotek用电—气转换元件
工作原理：
在气动回路中，电磁控制换向阀的作用是控制气流 通道的通、断或改变压缩空气的流动方向。主要工 作原理是利用电磁线圈产生的电磁力的作用，推动 阀芯切换，实现气流的换向。
电磁阀可以实现的功能：
• 1.
辅助装置
二位二通电磁阀
辅助装置
二位三通电磁阀
辅助装置
二位四通电磁阀
辅助装置
三位四通电磁阀
辅助装置
二位五通电磁阀
直动式电磁阀
• 产品介绍：直动式电磁阀一般是用于小口径，低压力的控制，这种结构的电磁 阀门打开时，无需介质的差压（即无需启动压力），零压可启动，所以相比先 导式电磁阀的启动速度，会来的更快一些，特别适用于要求快速切断的管道。
• 特点：功耗比较大，一般在15-30W，但是控制简单，使用范围广，在真空、 负压、零压、低压时能正常工作，但通径一班不超过DN50mm。
• 工作原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上直接提起，电磁阀 门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，电磁阀门关闭。
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文章编号:100225855(2008)0120041203作者简介:周兴强(1972-),男,江苏南通人,工程师,主要从事田湾核电站机械设备(主要为管阀方面)的维修工作。
电磁先导阀阀芯故障的分析及处理周兴强(江苏核电有限公司,江苏连云港222042) 摘要 介绍了电磁先导阀的工作原理,分析了电磁先导阀阀芯磨损的原因,论述了零部件结构改进方法。
关键词 电磁先导阀;阀芯振动;磨损;故障 中图分类号:TH 134 文献标识码:AT rouble analysis and handling for solenoid pilot valve discZHOU Xing 2qiang(Jiangsu Nuclear Power Corporation ,Lianyungang 222042,China )Abstract :This paper present the working principle of the solenoid pilot valves for main steam relief isolation valves of Tianwan Nuclear Power Plant ,the research on root cause for solenoid pilot valve disc damage due to the vibration were carried out and the conclusion of the failure were reached.The countermeasures were decided and the modification were performed accordingly.K ey w ords :solenoid pilot valve ;disc vibration ;abrade ;failure 1 概述田湾核电站主蒸汽系统的主蒸汽隔离阀前设有主蒸汽大气释放系统,以防止二回路主蒸汽系统超压,避免主蒸汽安全阀的动作。
主蒸汽大气释放系统中安装了先导式介质自驱动快速动作隔离阀,其先导阀为电磁先导阀,该阀在机组热态试验及功率调试运行期间出现了阀芯磨损的故障,导致机组被迫停机进行缺陷处理,对整个试验的进程产生了严重影响。
通过对故障部件的检查和分析,对其结构做了改进,使试验正常进行。
2 隔离阀工作原理先导式大气释放隔离阀(图1)由一个带活塞腔的主阀和联通活塞腔的两个互为备用的电磁先导阀组成。
系统介质通过节流孔A 进入隔离阀上腔,在电磁先导阀关闭的情况下,上腔压力等于系统压力,上腔压力作用在活塞上产生向下的力压紧阀芯,从而使阀芯与阀座密封面精密贴合,阀门保持关闭。
当先导阀电磁头通电时,电磁头产生的提升力打开先导阀,将隔离阀上腔的介质排放掉,由于先导阀排放介质的速度大于从节流孔进介质的速度,上腔压力下降,下腔的作用力使阀芯快速打开。
需要大气释放隔离阀保持开启状态时,电磁先导阀需要持续开启并将通过节流孔A 进入上腔的系统介质排放掉。
11MV 电磁先导阀 21U PC 阀芯活塞上腔 31弹簧 41L PC 下腔51阀芯 61阀芯导向套 71阀体图1 大气释放隔离阀3 电磁先导阀工作原理 在电磁先导阀(图2)电磁头不通电的情况下—14—2008年第1期 阀 门 加热炉＆热处理炉 工艺＆设备 QQ群 Ё钢加热（71863941）欢迎加入！(电磁头无输出力),弹簧的作用力作用在阀杆上,阀杆将阀芯压紧在阀座上并保持密封。
当电磁头通电产生提升力,克服弹簧的力,将阀杆提起,阀芯脱离阀座,系统介质排放。
阀杆和阀芯由销钉和调节螺钉连接(图3),调节螺钉与阀杆采用螺纹连接,调节螺钉头部为球状,顶住阀芯内部,阀杆与阀芯通过销钉组成活动连接,因此阀芯有一定的活动度。
调节螺钉能补偿阀芯阀座密封面的磨损,阀芯有一定的活动度能补偿阀芯阀座密封面的不平行度,起到良好的密封作用。
电磁阀的行程由阀杆的倒密封与阀杆导向套之间的距离控制。
导向套和阀芯材料为Inconel X750,调节螺钉材料为X35CrMo17,阀杆材料为Inconel 718,销钉材料为X17CrNiA11717。
11阀位指示器 21电磁头 31轭架 41弹簧51阀杆阀芯组件 61阀体 71阀座图2 电磁先导阀4 试运行 在一号机组进入热态试验及功率调试运行期间,由于二回路凝汽器缺陷导致真空无法建立,主蒸汽系统被隔离,使热态下蒸汽发生器产生的蒸汽无法向凝汽器排放,一回路无法保持温度和压力。
在此情况下,大气释放隔离阀起到了调节和保持热态时一回路温度和压力的作用。
在此期间大气释放阀处于开启状态(先导阀处于持续排气的开启状态),当完成二回路消缺后准备预热蒸汽管线时,在关闭3#大气释放隔离阀时发现先导阀断电后无法关闭大气释放隔离阀的主阀。
现场检查发现先导阀电磁头断电后其排放管线仍然有持续排气,导致主阀上腔压力无法升高因而主阀无法关闭。
经分析,确定是先导阀产生了故障,根据运行规程,机组只能退出试运行状态,进行设备的检查和维修。
11阀杆 21阀杆导向套 31销钉 41调节螺钉51阀芯 61阀体 71阀座图3 阀杆阀芯结构11阀杆导向套 21销钉 31阀杆 41阀芯 51阀体 61阀座图4 改进的阀杆阀芯结构5 部件检查首先对故障先导阀阀芯部件的调节螺钉、阀芯、阀杆和销钉做了检查。
511 调节螺钉当采用10×放大镜低倍宏观分析先导阀阀杆顶部的调节螺钉时,发现其螺纹磨损严重,在磨损表面有许多的蚀点,并且螺钉下端与阀芯接触的顶部已磨平。
当采用扫描电子显微镜进行微观形貌分析时,发现螺纹磨损表面有大小不等、形状不同的斑坑,斑坑放大后的显微形貌分析,斑坑是由基体的剥落所形成,存在磨粒及剥落磨屑的微观特征。
另外,局部区域有不连续、短距离的划痕。
能谱分—24— 阀 门 2008年第1期析结果表明磨损表面发生了金属迁移。
金相分析还可知,调节螺钉横截面和纵截面的金相组织特征均为调质处理后的回火索氏体,其金相组织正常,在样品纵截面的外表层还可观察到沿螺钉轴向分布的形变流变组织特征。
512 阀芯阀芯上部销孔磨损,销孔内侧有较为明显的被磨压形成的凹槽,微观形貌可见有磨屑磨粒及较短的划痕等特征,磨痕边缘为挤压辗平的金属磨屑形态。
阀芯内腔底部与调节螺钉接触处,可见有明显的磨损痕迹,靠中间位置形成一圆形的凹坑,微观形貌可见有剥落及腐蚀微孔等显微特性。
513 阀杆阀杆仅外圆表面有局部磨损,存在部分剥落现象,局部区域留下了与轴向基本平行的沟槽特征,可认为该阀芯与阀杆间存在周向相对运动。
514 销钉销钉两端有明显的磨损及沟槽,表面有可见剥落及较短的划痕等显微特性。
6 原因分析经检测,阀芯、阀杆、调节螺钉和销钉材料的化学成分均与设计技术要求一致。
硬度测试结果显示,调节螺钉的硬度约为280HV,阀芯硬度约为440HV,阀杆硬度约为500HV,销钉硬度约为550HV。
分析确定,阀门开启时阀芯等组件沿轴向产生微小振动及周向的相对微小转动,造成了销钉、阀芯销孔处以及阀杆外表面的局部磨损。
对于调整螺钉的螺纹部位而言,宏观分析及微观分析表明,该部位主要为接触疲劳引起的失效。
由于螺纹连接部位存在一定的间隙,在接触应力以及泄漏引起的振动荷载作用下,金属表面的直接接触以及相对的运动,使硬度相对较低的螺杆螺纹表面产生剥落(能谱分析结果表明磨损表面发生了金属的迁移)。
剥落的磨屑及基体脱落的粒子又使表面产生了磨料磨损,同时兼有腐蚀磨损等,导致了螺纹部的失效。
由金相分析可知,螺纹部的外表层存在较明显的形变流变痕迹,表明该螺纹部位存在较大的应力作用。
调节螺钉螺纹处的腐蚀麻点及腐蚀斑,加上先导阀长期开启后,其电磁头保持带电产生磁性,引起调节螺钉和阀杆材料之间电极电位存在差异,使调节螺钉螺纹处与阀杆之间的电化学腐蚀作用加速了螺纹处的失效。
对于调节螺钉下端顶部而言,由于阀芯与调节螺钉电极电位存在差异,导致阀芯产生电化学腐蚀引起表面粗糙以及接触强度下降,因而导致调节螺钉下端顶部与阀芯接触面产生粘着磨损(能谱分析中也可看出磨损面上产生的金属迁移),随着泄漏引起的轴向振动载荷以及周向转动载荷的不断作用,较软的螺钉顶部将随着粘着磨损的进行不断削平,最终导致螺杆接触端面的失效。
部件的失效分析表明,失效不是由于单向高载荷引起的,而是一种循环载荷(如振动)现象。
7 改进为了消除阀芯组件的振动问题,其有效的方法就是在先导阀处于开启状态时,消除阀芯的自由活动性。
因此对阀芯组件做了改进(图4)。
①取消阀杆的上密封,将阀芯的筒体长度增加,以阀芯与阀杆套筒控制阀门的行程。
②取消调节螺钉,不再通过调节螺钉来调节阀门的行程,避免材料不同引起电极电位差导致的电化学腐蚀。
阀杆加长,顶部呈圆头,材料仍采用Inconel,与阀芯材料接近。
③销钉直径由Φ3mm增加到Φ5mm,提高了强度,以便在阀门处于开启状态下将阀杆的力传递到阀芯上,将阀芯的上密封压紧在阀杆套筒上,防止阀门开启后阀芯在蒸汽流的情况下发生振动。
阀门的行程则通过阀芯的筒体长度来调整,在先导阀组装初期,通过加工阀芯的倒密封端来控制行程,并控制先导阀的行程为负偏差,阀芯和阀座密封面研磨后,其行程取正偏差,这样即使阀芯和阀座密封面多次研磨后也能保证先导阀的行程在允许误差范围内。
阀芯组件改进后,通过热态试验台架对一个新结构的先导阀进行了500次的开关排放试验。
试验完成后,对阀芯组件进行了解体检查,未发现振动造成的磨痕。
又经现场实际运行3个月后解体检查,先导阀状态良好,未发现阀芯部件存在磨痕,证明已经消除了电磁先导阀不能长时间开启的缺陷。
8 结语先导阀的阀芯组件改进后,消除了阀芯在气流情况下的振动问题,为保证机组的安全经济运行奠定了基础。
参考文献〔1〕 杨源泉.阀门设计手册〔M〕.北京:机械工业出版社, 1992.(收稿日期:2007109125)—34—2008年第1期 阀 门 。