氣動閥原理和操作介紹

氣動閥原理和操作介紹第1頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月氣動調(diào)節(jié)閥－調(diào)節(jié)閥基礎(chǔ)知識；－調(diào)節(jié)閥特點；－調(diào)節(jié)原理；－氣動調(diào)節(jié)閥；－氣動調(diào)節(jié)閥的分類－籠式調(diào)節(jié)閥；－調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)原理－氣動調(diào)節(jié)閥的輔助元件－調(diào)節(jié)閥手輪“中性點”的設(shè)置

第2頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)內(nèi)容和步驟重要閥門介紹－氣動蝶形調(diào)節(jié)閥－籠型氣動調(diào)節(jié)閥－活塞式氣動頭籠形調(diào)節(jié)閥－先導(dǎo)式籠型氣動調(diào)節(jié)閥

氣動閥的常見故障和處理－閥門盤根泄漏－閥門內(nèi)漏第3頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月氣動閥門的基本概念所謂氣動閥通常指閥門的閉合或調(diào)節(jié)功能是由壓縮空氣產(chǎn)生的控制力來實現(xiàn)的．其特點是反應(yīng)迅速；閥位準確，經(jīng)常被用在閥門口徑比較小，系統(tǒng)要求開關(guān)速度較快的現(xiàn)場位置．1．“安全位置”的概念氣動閥門在氣動頭尚未進氣或氣動頭卸壓后自動回復(fù)的穩(wěn)定位置被稱為該閥的“安全位置”。2．“失氣關(guān)”和“失氣開”的概念“失氣開”-氣動閥在氣動頭沒有進氣的時候，閥門在彈簧的作用下完全開啟。當(dāng)氣動頭充氣后在隔膜上產(chǎn)生的作用力壓縮彈簧使閥門關(guān)閉(如圖1-1a);氣動閥的基本知識圖1-1a正向式氣動頭圖1-1b反向式氣動頭第4頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月

“失氣關(guān)”-氣動閥在氣動頭沒有進氣的時候，閥門在彈簧的作用下完全關(guān)閉。當(dāng)氣動頭充氣后在隔膜下產(chǎn)生的作用力壓縮彈簧使閥門打開(如圖1-1b);氣動頭的分類氣動伺服裝置（氣動頭）一般分為隔膜式和活塞式兩種：－隔膜式氣動裝置安裝在要求閥門反應(yīng)快,(開關(guān)時間短)的小口徑的截止閥或調(diào)節(jié)閥上;－活塞式氣動伺服裝置的氣動操縱力增加了,同時也增加了動力板的強度,一般安裝在口徑較大,且反應(yīng)靈敏的重要位置上.氣動閥的基本知識圖1-2隔膜氣動頭的示意圖圖1-2活塞氣動頭的示意圖第5頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月1.隔膜式氣動裝置主要由上、下膜蓋、橡膠隔膜(帶簾子布夾層)、氣動桿、支架、彈簧、彈簧座、調(diào)節(jié)套筒、連接螺母、行程指示器、操縱手輪等部件組成。

1)橡膠隔膜氣動裝置的關(guān)鍵部件，一般由具有較好的耐油及耐高、低溫性能的丁腈橡膠加錦綸絲織物制成。為了保護其有效面積基本上保持不變，提高氣動裝置工作的線性度，膜片常制作成波紋狀。氣動閥的基本知識圖1-3隔膜氣動頭的模型第6頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月為了保證作用于膜片上的壓力能有效準確地傳遞給氣動桿，除薄膜的四周夾裝于上、下膜蓋之間以外，其中間部分壓裝在下護板的盤形件上。

2)回位彈簧也是一個關(guān)鍵部件，它能使氣動閥在氣動頭失氣后迅速回到閥門的安全位置，對它的要求是在全行程范圍內(nèi)彈簧的剛度應(yīng)不發(fā)生變化，這樣可以提高氣動裝置的線性度。

3)上、下膜蓋上、下膜蓋一般用灰鑄鐵鑄成，也可用鋼板沖制。它們與膜片構(gòu)成隔膜氣室.形成操作閥門的動力。

4)調(diào)節(jié)套筒用來調(diào)整彈簧的預(yù)緊力，這樣可以根據(jù)實際工作需要改變進氣氣動閥的基本知識第7頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月氣動閥的基本知識第8頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月壓力的起始值和壓座預(yù)緊力。5)氣動桿一端安裝下護板并感受和傳遞隔膜所施加的推力，另一端通過聯(lián)軸器與閥桿相連接，將隔膜的推力轉(zhuǎn)變成閥門開度的變化。6)開度指示器它用于指示執(zhí)行機構(gòu)的氣動桿位移?；钊綒鈩宇^

A．臥式活塞式氣動頭臥式活塞式氣動頭一般多用于球閥和蝶閥。它由圓筒氣缸與活塞以及其上的密封環(huán)組成密閉的空間，活塞上裝有齒條與氣動閥的基本知識第9頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月裝有齒輪的氣動桿對面齒合，活塞外側(cè)的彈簧使活塞體沿氣缸壁滑動壓向中間，此時將設(shè)定了開（或關(guān)）位置的球閥或蝶閥的閥桿聯(lián)在一起，當(dāng)進氣口充入壓縮空氣后氣缸的中間密閉區(qū)壓力升高，迫使兩活塞克服彈簧力向外滑動，在此其間，由于齒合的作用，氣動桿旋轉(zhuǎn)，帶動球閥或蝶閥關(guān)閉（或開啟）；當(dāng)氣動頭失去氣源后，閥門在彈簧的作用下，迅速回到安全位置。為了防止活塞無限制的外滑而損壞閥門，既在氣缸蓋上安置了限位螺栓，來控制閥門的開（或關(guān)）情況。為了使氣動頭能快速可靠地操作閥門，限位螺栓上的排氣孔是非常必要的。氣動閥的基本知識第10頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月

氣動閥的基本知識圖1-5臥式活塞式氣動頭模型第11頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月氣動閥的基本知識第12頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月B立式活塞式氣動頭立式活塞式氣動頭一般多用于調(diào)節(jié)閥。它由圓筒氣缸和蓋與活塞以及其上的密封環(huán)組成密閉的空間，氣動彈簧（雙向進氣沒有彈簧）使活塞體沿氣缸壁壓向閥門的安全位置，當(dāng)進氣口充入壓縮空氣后氣缸的密閉區(qū)壓力升高，迫使活塞克服彈簧力向彈簧力反向滑動，達到開關(guān)（或調(diào)節(jié)）閥門的目的．當(dāng)氣動頭失去氣源后，閥門在彈簧的作用下，迅速回到安全位置。為了使氣動頭能快速可靠地操作閥門，維修時及時疏通排氣孔是非常必要的。氣動閥的基本知識第13頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月氣動閥的基本知識圖1-6立式活塞式氣動頭主實視圖第14頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月氣動閥的基本知識第15頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月

閥門氣動裝置的手輪手輪裝置的作用:大多數(shù)比較重要的氣動閥門都設(shè)計有氣動裝置的手動機構(gòu)，不同廠家構(gòu)形各異，其作用主要有下列兩點。

A.氣源中斷、調(diào)節(jié)器故障無輸出以及膜片損壞等情況,用手輪操作使閥門動作,以保障生產(chǎn)過程的正常進行，保證電站安全;B.用于加強隔離(用手輪增大閥座/閥瓣的壓緊力);或根據(jù)系統(tǒng)需要控制下游流量和壓力的作用.氣動閥的基本知識第16頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月典型手輪的分類--SEREG氣動截止閥：直接式手輪:手輪桿和閥桿在一條軸線上,手輪在閥體的正上方;

間接式手輪:是指手輪的轉(zhuǎn)動扭矩通過一副蝸輪裝置將手輪扭矩傳遞給閥桿,手輪桿和閥桿不在一條軸線上.--氣動調(diào)節(jié)閥頂部手輪;側(cè)置蝸輪組手輪;杠桿式手輪氣動閥的基本知識圖1-7SEREG氣動截止閥的手輪形式第17頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月氣動閥手動“中性點”的概念氣動閥門設(shè)置了手動操作機構(gòu)后，大大提高了運行系統(tǒng)的安全可靠性；增加了氣動閥門在失去控制氣源后的應(yīng)變能力。但是同時由帶來了手動機構(gòu)在閥門上的定位問題，也就是我通常所說的氣動閥“中性點”(NEUTRALPOINT)問題。當(dāng)氣動閥手輪機構(gòu)設(shè)置在某一點(或區(qū))時,既不影響遠程控制閥門全開又不影響其全關(guān),這個點(或區(qū))就稱其為這個氣動閥的手輪“中性點”.或者叫做“空位點”。氣動閥的“中性點”是由手動機構(gòu)的添置帶來的，因此沒有手動機構(gòu)的氣動閥門不存在“中性點”問題。氣動閥的基本知識第18頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月SEREG間接手輪氣動閥SEREG直接手輪氣動閥圖2-3SEREG氣動截止閥模型圖失氣開失氣關(guān)氣動截止閥第19頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月氣動截止閥圖2-4閥門零部件名稱示圖第20頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月氣動截止閥的動作過程氣動隔離閥在靜態(tài)時,閥瓣在彈簧力的作用下,處在個自的安全位置;此時壓縮空氣被氣動頭進氣管上的電磁閥阻隔,當(dāng)有閥門開啟(或關(guān)閉)信號傳來,電磁閥開啟,壓縮空氣快速進入氣動頭氣腔建立氣壓,克服彈簧力使閥瓣同軸系上升(或下降);反之有閥門關(guān)閉(或開啟)信號傳來,電磁閥關(guān)閉,放氣口開啟,氣腔氣壓迅速喪失,彈簧力使閥瓣重回安全位置.

在整個動作過程中，設(shè)在“中性點”的手輪桿及滑塊和氣動桿系沒有任何接觸;當(dāng)需要手動干預(yù)時,現(xiàn)場操作人員首先板開手輪桿鎖緊器,轉(zhuǎn)動手輪(右旋為關(guān);左旋為開)強制閥瓣和閥座的開閉，達到系統(tǒng)要求的位置.氣動截止閥第21頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月手輪操作任務(wù)完成后,現(xiàn)場操作人員一定要把手動機構(gòu)回置到“中性點”上,否則閥門將無法氣動操作.確定無誤后將手輪桿鎖緊.氣動截止閥圖1-11氣動截止閥的動力流程圖第22頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月如何在現(xiàn)場手動操作后恢復(fù)“中性點”“直接”式氣動閥氣動頭上都用鏈條栓掛著一個帶把的“中性點”勺尺，這是維修人員根據(jù)規(guī)程要求的方法設(shè)定好“中性點”后,以手輪的下平面到氣動頭鎖緊器上平面的距離精確加工的。這個勺尺是給運行人員其他部門的現(xiàn)場操作人員在手輪操作閥門以后用勺尺來恢復(fù)手輪機構(gòu)準備的.當(dāng)運行人員其他部門的現(xiàn)場操作人員在手輪操作閥門以后,

要恢復(fù)手輪機構(gòu)的”中性點”時.只需將手輪搖高,將勺尺的圓勺部分靠緊手輪桿,再往下旋手輪至到手輪軸下表面與勺尺的上端面靠緊,然后板動鎖緊器手柄,將手輪桿夾緊即可。氣動截止閥第23頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月

氣動截止閥圖1-12氣動截止閥現(xiàn)場恢復(fù)“中性點”步驟第24頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月“中性點”勺尺正確使用問題:“中性點”勺尺為什么不能混用？以失氣關(guān)/直接式手輪的氣動截止閥軸系圖為例

SREG氣動截止閥的手動滑塊是設(shè)計在氣動桿的滑套里的，如果手動滑塊在套內(nèi)設(shè)制偏低，閥門在氣動操作時會不能全開；手動滑塊在套內(nèi)設(shè)制偏高，閥門在氣動操作時不能關(guān)嚴；鑒于SERG氣動閥門的設(shè)計特點可以看出，源以部件加工誤差和相關(guān)部件裝配的位差等原因，使每個閥門經(jīng)“中性點”標定后加工出來的勺尺是不同的，即便是同一個8字碼的幾個閥門,也各不相同,因此我們說,每個氣動隔離閥手輪“中性點”勺尺是唯一的。不能外表看起來差不多，拽過來就用，就會引起閥門密封不嚴或開度不足。氣動截止閥第25頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月氣動截止閥圖2-8設(shè)計中性點位置的軸系圖第26頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月“中性點”勺尺是怎么做出來的？以失氣關(guān)/直接式手輪的氣動截止閥軸系圖為例維修人員在每次解體檢修閥門后期都要重新標定勺尺高度，該工作在閥門組裝完成后，品質(zhì)再鑒定之前執(zhí)行。內(nèi)容有測量數(shù)據(jù)；總體計算，氣動檢查和機加工4個步驟

1.測量數(shù)據(jù)首先檢查各聯(lián)接緊固部件是否牢固可靠；*搖手輪使手輪桿滑塊在氣動桿導(dǎo)套中至下止位。測量鎖緊器到手輪軸下表面的距離記為H；（此時閥門為關(guān)閉狀態(tài)）*反向搖手輪使手輪桿滑塊在氣動桿導(dǎo)套中至上止位。測量鎖緊器到手輪軸下表面的距離記為H1；（閥門仍為關(guān)閉狀態(tài)）氣動截止閥第27頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月*繼續(xù)反向搖手輪使閥門壓縮彈簧后全開,測量鎖緊器到手輪軸下表面的距離記為H2。（閥門已為全開狀態(tài)）

2.總體計算設(shè)；手輪桿滑塊在氣動頭桿導(dǎo)套中的正確的位置“中性點”稱之為L,那么手輪桿滑塊在氣動頭桿導(dǎo)套中的有效移動距離為:S=H1-H,“中性點”應(yīng)該在H+C<L<H1.范圍內(nèi),式中C為閥門的機械行程;如果考慮到運行壓力對軸系部件的影響和金屬黏附及操作者測量誤差因素，以“中性點”的上限值-2(mm)；下限值+2(mm)來保證“中性點”的安全,即：H+C+2<L<H1-2

由此可見L就是一個“區(qū)”而不是“點”了,在實際確定“中性點”時，一般情況最佳值為L的1/2為準；氣動截止閥第28頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月有些閥門對關(guān)閉嚴密性要求比較高,則在選點時往1/2L的下方取點;某些閥門有全流量要求比較高，,則在選點時往1/2L的上方取點;以保證閥門主要功能的完成實現(xiàn)。

氣動截止閥圖2-9失氣關(guān)氣動截止閥取值圖示第29頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月3.氣動檢查按計算設(shè)計出的“中性點”高度來設(shè)置并鎖住手輪,用氣動操作來驗證，防止測量和計算發(fā)生錯誤.方法是用氣動控制將閥門全開、全關(guān)各一次，在閥門有效行程的上下點位，即閥門的全開/全關(guān)位置,檢查手論是否受力,如果手輪可以輕松搖動1/4圈，不受力,即可認為設(shè)置是正確性的，如果有一個位置受力，就說明“中性點”有問題，需重新設(shè)置。另外,氣動操作還可已測得閥門氣動行程值,并與手輪測的的行程值(H2-H1)進行比較,如果二值不一致,就要解決差異原因;是壓縮空氣表壓不夠還是閥門內(nèi)部有卡澀或軸系彎曲.要先處理異常,而后再執(zhí)行下面內(nèi)容.機加工在確認手輪機構(gòu)”中性點”設(shè)置完成后,以鎖緊器到手輪軸氣動截止閥第30頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月下表面的距離記為該氣動閥門本次維修后的“中性點”勺尺的高度。并將舊的勺尺與新勺高度進行比較,如果就舊勺尺高度比新勺要求高度長,則只須將其送機加車間用刨床把高度修為新高度后還可以繼續(xù)使用,如果就舊勺尺高度比新高度短,則只能重新加工一個,舊勺尺必須拿離現(xiàn)場,不可再用.

為了防止勺尺混用，要求在每個勺尺把上用油漆筆寫上閥門的功能位置和標定日期;用鏈條將其固定在氣動頭殼體上,防止混用和丟失,

失氣開氣動截止閥“中性點”勺尺的制做過程與上述相同，只是方向上正好相反，本文不作憋述.氣動截止閥第31頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月氣動截止閥圖2-10勺尺高度圖示第32頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月氣動截止閥圖2-10日常操作恢復(fù)中性點

間接手輪氣動閥是通過一對蝸桿、蝸輪將手輪扭力矩傳給閥桿的，此類閥門氣動頭上沒有“中性點”勺尺，而在閥桿軸線上方的手輪桿上設(shè)計了一個指示棒，運行其間由指示棒的上端面與氣動頭蓋小孔的上平面平齊.表示手輪“中性點”的正確位置。當(dāng)運行人員其他部門的現(xiàn)場操作人員在手輪操作閥門以后要恢復(fù)手輪機構(gòu)的”中性點”時只需將手輪搖高，直到看見指示棒的上端面與氣動頭蓋小孔的上平面平齊后，板動鎖緊器手柄將手輪桿夾緊即可。第33頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月氣動截止閥圖2-11維修人員調(diào)整指示桿第34頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月氣動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥基礎(chǔ)知識改變閥瓣的形狀(或加裝節(jié)流閥籠)，是之與閥座配合通過控制流體的通流面積，實現(xiàn)對閥門下游流量（或壓力）控制的目的。滿足這種功能的閥門被稱之為調(diào)節(jié)閥或稱控制閥，調(diào)節(jié)閥在管道中起到可變阻力的作用，它通過節(jié)流效應(yīng)和相應(yīng)信息的反饋來調(diào)節(jié)流量或壓力。液體在調(diào)節(jié)閥中的流動，由于紊流和粘滯會將一部分機械能轉(zhuǎn)變成熱能。調(diào)節(jié)閥特點1）首先強調(diào)的時這類閥門是以控制或調(diào)節(jié)為主要目的的，一般不作為隔離閥用。就密封效果而言，調(diào)節(jié)閥遠比不過截止閥那么嚴密；第35頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月2）大部分的調(diào)節(jié)閥被設(shè)計有自動調(diào)節(jié)功能，它們配有完成該功能的氣動，電動及液動的操作裝置和控制氣動頭進氣量的儀控設(shè)備或控制電動頭電流的電氣設(shè)備。3）氣動調(diào)節(jié)閥的功能是給閥門下游提供符合系統(tǒng)要求的穩(wěn)定的連續(xù)流量；4）調(diào)節(jié)閥在設(shè)計上非常緊湊，并且是跨專業(yè)合作項目，維修技能要求高，難度大。調(diào)節(jié)閥要在0流量到閥門允許的最大流量之間進行調(diào)節(jié)控制,得到線性或等百分比及快開等流量曲線，滿足系統(tǒng)設(shè)計要求.

根據(jù)系統(tǒng)的不同需要,設(shè)計時要選用各種有調(diào)節(jié)功能的閥門.通常以改變閥瓣的外形即閥瓣突出部分伸進閥座內(nèi),占據(jù)流通的部分通道,這類的調(diào)節(jié)方式稱之為截止型調(diào)節(jié)閥;氣動調(diào)節(jié)閥第36頁，課件共41頁，創(chuàng)作于2023年2月圖3-1不同閥瓣的流量曲線比較－截止型調(diào)節(jié)閥圖中的三條流量曲線進行比較的話,A曲線的調(diào)節(jié)性能最好,即整個0—100%的流