電動(dòng)軟密封閘閥故障對(duì)策

【資料簡(jiǎn)介】

1 電動(dòng)軟密封閘閥故障對(duì)策概述
　　某廠現(xiàn)場(chǎng)所使用的送水泵出口電動(dòng)閥是日本制造的，形式為暗桿楔式電動(dòng)閘閥，公稱(chēng)直徑 450mm，數(shù)量共有 7 臺(tái)，由于使用時(shí)間較長(zhǎng)，閥門(mén)的性能有所下降，于 2003 年 4 月和 5 月分別將 4 號(hào)、5 號(hào)出口電動(dòng)閥更換為國(guó)產(chǎn)件。自從國(guó)產(chǎn)件更換上以來(lái)，4 號(hào)和 5 號(hào)出口電動(dòng)閥故障不斷，銅套頻繁的出現(xiàn)磨損、剪斷（拔牙）現(xiàn)象，致使閘板從閥桿上脫落，閘板失控，導(dǎo)致閥門(mén)無(wú)法開(kāi)啟。現(xiàn)有的閘閥在閥體、閥蓋及各部件均完好的情況下，僅僅是密封面稍有變形或腐蝕，閥門(mén)就不能使用。修復(fù)這些閥門(mén)非專(zhuān)業(yè)廠不行，所以造成極大的浪費(fèi)。本文分析了現(xiàn)有銅密封圈閘閥應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題,簡(jiǎn)要介紹了軟密封閘閥的優(yōu)點(diǎn)、發(fā)展沿革及國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)應(yīng)用情況.一種軟密封閘閥，包括端面平底式閥體，通過(guò)左內(nèi)六角圓柱螺釘安裝在閥體上的閥蓋，安裝在閥蓋上的左密封墊圈，通過(guò)臺(tái)階安裝在閥蓋內(nèi)的閥桿，與閥桿螺紋配合的閥桿螺母，安裝在閥桿上的閥桿O型圈，通過(guò)嵌入孔安裝在閥桿螺母上的橡膠閘板，通過(guò)螺栓安裝在閥蓋上的填料函，安裝在閥蓋與填料函之間的右密封墊圈，安裝在填料函內(nèi)的數(shù)個(gè)O型圈，安裝在填料函右端的防塵圈，通過(guò)右內(nèi)六角圓柱螺釘安裝在閥桿頂端的傳動(dòng)帽。本實(shí)用新型軟密封閘閥，密封面不易變形，耐腐蝕，密封嚴(yán)密，密封材料可更換，使用壽命長(zhǎng)。可廣泛應(yīng)用于工業(yè)用閥門(mén)、自來(lái)水閥門(mén)和船用閥門(mén)中。

　　2電動(dòng)軟密封閘閥故障對(duì)策 原因分析
　　從理論上講，銅套在工作時(shí)是閥桿螺紋傳遞的擠壓力、磨削力和軸向剪切力等作用在銅套上而使之損壞，但在實(shí)際生產(chǎn)中還存在著許多因素。比如銅套加工質(zhì)量不好（牙形偏差大、光潔度差、鑄造缺陷）、行程開(kāi)關(guān)調(diào)整不當(dāng)、工作環(huán)境差等。

　　通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備損壞情況和實(shí)際工況的分析，認(rèn)為主要原因應(yīng)該是以下兩種原因之一：
　　一是傳動(dòng)螺紋的表面所承受的載荷大于本身表面承受載荷的設(shè)計(jì)值。每一次開(kāi)、關(guān)閥門(mén)，銅套的螺紋就受到一次強(qiáng)烈的擠壓磨削，而使傳動(dòng)螺紋磨削變形，強(qiáng)度下降，后導(dǎo)致銅套損壞。通過(guò)對(duì)已損壞銅套的直觀檢查來(lái)看，其創(chuàng)口并非*是硬性磨損，而存在著明顯的磨削變形、擠壓變形。
　　針對(duì)這種情況可以采取提高銅套質(zhì)量的辦法來(lái)增加銅套的強(qiáng)度，使銅套單位面積所能承受的載荷上升，有效避免銅套的磨損。但是由于要保護(hù)閥桿，銅套的硬度不能太高，而且受到制造工藝和材料的限制，銅套的硬度也不可能有極大的提高。
　　當(dāng)然也可以采取增加銅套螺紋的厚度，即增加銅套的磨損余量，同樣可以達(dá)到延長(zhǎng)使用壽命的目的，只是方式方法上較為被動(dòng)，并沒(méi)有從根木上解決問(wèn)題。
　　二是閥門(mén)選型不當(dāng)。新更換閥門(mén)的閥板與閥座處采用的是雙楔硬密封形式，雙楔式的密封形式即閥板與閥門(mén)的兩個(gè)端面都具有一定的斜度。
　　理論上講采用雙楔形式的閥門(mén)啟閉將較為省力，因?yàn)閻灠逡坏╅_(kāi)啟．閥板上升后．閥板會(huì)立即與閥座脫離接觸，在閥門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉的過(guò)程中閥板與閥門(mén)不接觸，因此動(dòng)作較為省力。但是在實(shí)際的使用過(guò)程中，由于閥門(mén)在開(kāi)啟和關(guān)閉的過(guò)程中受到進(jìn)口處水流的沖擊，閥板將向出口處偏移，由此造成閥板頂部的銅套與閥桿的嚙合產(chǎn)生變化，啥合的效果下降。銅套螺紋與閥桿螺紋在正常情況下，螺紋是全面積進(jìn)行接觸的，而雙楔式的閘閥在動(dòng)作過(guò)程中螺紋實(shí)際的接觸情況，接觸的面積大為下降，單位面積上所承受的力大幅上升，遠(yuǎn)超出螺紋表面強(qiáng)度所能承受的范圍，同時(shí)螺紋的頂部直接參與嚙合，造成螺紋的磨損大為加速．使用壽命顯著下降。

　　而在實(shí)際使用中由于供水管網(wǎng)主要是控制壓力，在送水泵的流盆與壓力無(wú)法進(jìn)行調(diào)節(jié)的情況下，只能通過(guò)調(diào)節(jié)該閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)控制壓力，故該閥門(mén)在單項(xiàng)受壓的情況下頻繁動(dòng)作，所以在短時(shí)間內(nèi)銅套*失效也就不足為怪了。因此使用單位希望的閘閥是：
閥座、閥板密封面不易變形，耐腐蝕，易損的密封材料可換。閥板在啟閉時(shí)與密封面不要有磨擦或盡量減少磨擦，這樣可以避免軟密封閘閥的種種不足。
目的：
解決閥座和閥板的密封面腐蝕或變形后，閥板能自動(dòng)補(bǔ)償?shù)牟壕o密封面以及閥門(mén)與閥板間壓力自動(dòng)平衡的問(wèn)題，解決軟密封材料受磨擦而損壞密封面的問(wèn)題，由于該閘閥的密封套可換，大大的增長(zhǎng)閥門(mén)的使用。

電動(dòng)軟密封閘閥故障對(duì)策實(shí)用范圍：
通徑φ50-φ400mm
壓力2.5-4.0MPa
小于200℃的各種常溫液體

　　針對(duì)這種情況可以采用增加銅套長(zhǎng)度的方法。增加銅套的長(zhǎng)度可以改善銅套的導(dǎo)向性，在一定程度上可以改善銅套的啥合狀況。但是銅套的長(zhǎng)度到達(dá)了一定值后，改善導(dǎo)向作用的效果將不再明顯。同時(shí)銅套尺寸過(guò)長(zhǎng)后會(huì)造成加工困難，加工精度不容易控制，反而會(huì)導(dǎo)致螺紋受力集中在幾個(gè)齒上，使銅套的受力條件更加惡化。

　　3電動(dòng)軟密封閘閥故障對(duì)策 對(duì)策措施
　　通過(guò)對(duì)銅套材質(zhì)和受力情況的分析和計(jì)算，種傳動(dòng)螺紋的表面所承受的載荷大于本身表面承受載荷的設(shè)計(jì)值的情況可以排除．因此造成銅套短期內(nèi)迅速失效的原因就應(yīng)該是選型不當(dāng)造成的。
　　由于增加銅套長(zhǎng)度的方法成本較高，所以為了避免閥板在動(dòng)作過(guò)程中產(chǎn)生偏移，終還是對(duì)閥門(mén)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，將原來(lái)的雙楔式密封面改為單楔式密封形式。該閥為雙平行閘板閥，入口密封方式，入口閥板由密封套和卸力閥板組成為主密封閘板。密封套與卸力閥板同步移動(dòng)但又不相連，管道壓力通過(guò)卸力閥板、調(diào)平力臂傳遞給出口面的閥座，這樣將大幅度的提高軟密封面的結(jié)合力。
閥板外面套有耐腐蝕橡膠密封套。軟密封材料在啟閉過(guò)程中，與閥座保持有一定的距離，使軟密封材料在無(wú)磨擦無(wú)折壓的環(huán)境中工作。密封套將管道中輸送的液體與閥芯內(nèi)的部件隔離，免受液體的腐蝕和雜質(zhì)的阻塞。此閥的密封材料更換非常方便，所以使用壽命是一般閘閥的5倍以上。

　　在進(jìn)水口處密封面是傾斜的，在出水口處密封面是平的。采用這種形式的密封面，在閥門(mén)的開(kāi)閉過(guò)程中．閥板受進(jìn)口處水流的沖擊作用．進(jìn)口處的傾斜密封面脫離接觸，不受磨損，閥板沿著出口處的平面上下運(yùn)動(dòng)．由于有出口處的平面作為依靠，而且在閥板的側(cè)面還加裝了導(dǎo)向槽，閥板不會(huì)產(chǎn)生偏移。故保證了銅套與閥桿大面積的接觸，有效降低了螺紋單位面積上所承受的力。而在閥門(mén)關(guān)閉以后，閥門(mén)的出水口處受水壓作用，閥板與進(jìn)口處的傾斜密封面緊密接觸。由于在開(kāi)閉過(guò)程中該密封面不接觸，不會(huì)磨損，使用后閥門(mén)的密封效果也不會(huì)下降。
　　當(dāng)然也可以使用平板閘閥來(lái)代替雙鍥閘閥，但是平板閘閥本身造價(jià)就高．同時(shí)啟閉所需扭矩也較大．需要對(duì)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行更換．成本較高。而且平板閘閥密封面的磨損也較大，使用后密封效果下降較快。