氣動(dòng)閥門工作原理及常見故障分析

    為適應(yīng)加壓過濾機(jī)的自動(dòng)化水平，氣動(dòng)閥門在加壓過濾機(jī)中得到廣泛的應(yīng)用。氣動(dòng)閥門由電磁換向閥控制，一旦出現(xiàn)故障，從外觀一般難以準(zhǔn)確判斷。本文詳細(xì)介紹了氣動(dòng)閥門的工作原理及常見故障，為準(zhǔn)確判斷故障原因、實(shí)現(xiàn)快速檢修及合理改進(jìn)提供一定的參考。

一、氣動(dòng)閥門的工作原理

    氣動(dòng)閥門結(jié)構(gòu)如圖。主要借助氣壓推動(dòng)活塞實(shí)現(xiàn)閥門開關(guān)、供氣壓力要求在0.6MPa左右。當(dāng)高壓風(fēng)從氣管A通過氣道進(jìn)入側(cè)腔體1時(shí)（此時(shí)氣管B連通大氣），氣風(fēng)推動(dòng)活塞2和齒條4運(yùn)動(dòng)，齒條帶動(dòng)齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，閥門連桿軸8通過鍵連接與齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使閥板7轉(zhuǎn)動(dòng)。換向時(shí)，壓氣從氣管B進(jìn)入中間腔3（氣管A排氣），氣風(fēng)推動(dòng)活塞2和齒條4運(yùn)動(dòng)，使齒條5反向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使閥板7逆轉(zhuǎn)，閥板在90°范圍內(nèi)回轉(zhuǎn)。如此反復(fù)，實(shí)現(xiàn)閥的開啟和閉合。

二、氣動(dòng)閥門的常見故障

1、執(zhí)行器內(nèi)齒條折斷

    由于氣動(dòng)執(zhí)行器使用的氣壓高達(dá)0.6MPa，其內(nèi)部元件多為鋁材，機(jī)械強(qiáng)度略低，而通過活塞作用在齒條上的受力較大，常常會(huì)出現(xiàn)齒條折斷的現(xiàn)象，導(dǎo)致傳動(dòng)失效，閥板無法正常開啟。

2、軸與齒輪連接失效

    閥板連接軸6與齒輪5靠普通平鍵連接，由于軸與齒輪尺寸均偏小，相應(yīng)鍵規(guī)格較小，頻繁的執(zhí)行操作和受力的沖擊，有時(shí)會(huì)發(fā)生滾鍵或鍵脫落的現(xiàn)象，從而使齒輪5無法帶動(dòng)連桿軸，閥門不能實(shí)現(xiàn)正常開關(guān)。

3、活塞缸竄氣

    活塞密封圈破損直接導(dǎo)致活塞缸兩側(cè)箱體竄氣，使活塞兩側(cè)壓差降低，輕者出現(xiàn)閥門動(dòng)作緩慢，嚴(yán)重時(shí)活塞不動(dòng)作，閥門不能實(shí)現(xiàn)正常工作。

4、閥板折斷

    氣動(dòng)閥門正常設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)角度為90°，當(dāng)閥門連接的管道內(nèi)卡有異物時(shí)，閥門正常回轉(zhuǎn)受阻，極易使閥板折斷而失去作用，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)因更換的管道半徑小于閥板的回轉(zhuǎn)半徑，使閥門正?；剞D(zhuǎn)受阻導(dǎo)致閥門故障。

5、閥板膠墊的損壞

    閥板膠墊損壞后，會(huì)直接導(dǎo)致閥門關(guān)閉不嚴(yán)，影響過濾機(jī)的工藝效果。膠墊損壞的原因除長期使用的正常磨損外，還有人為的維修原因。如在更換安裝閥門或維修管道時(shí)，現(xiàn)將閥門固定安裝在管道法蘭上，而后對法蘭進(jìn)行焊接、焊接產(chǎn)生的高溫使橡膠融化遭到破壞而無法密閉，正確的做法應(yīng)該是將啟動(dòng)閥門在管道法蘭上安裝定位，取下閥門后再進(jìn)行法蘭焊接，冷卻后再恢復(fù)安裝閥門。

三、結(jié)語

    上述機(jī)械工作由于存在閥門結(jié)構(gòu)內(nèi)部，從而表象很難被發(fā)現(xiàn)。一旦出現(xiàn)啟動(dòng)閥門失靈，大多檢修工首先懷疑是否是電磁閥不能實(shí)現(xiàn)正常換向，待電磁換向閥的原因查明并排除后，方才動(dòng)手檢修閥門本身，這種機(jī)與電的故障猜疑無疑延長了檢修時(shí)間。實(shí)際上，拆開氣動(dòng)執(zhí)行器的2個(gè)氣管，只要起源有較低排氣的現(xiàn)象，已足以證明故障來自機(jī)械部分，有經(jīng)驗(yàn)者通過聆聽氣動(dòng)執(zhí)行器動(dòng)作的聲音或用手感觸其振動(dòng)狀況就可判斷機(jī)械故障。