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首页 >> 行业动态 >>电动执行器行业新闻 >> 运油库装车泵房电动执行器的故障排除
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运油库装车泵房电动执行器的故障排除

时间:2024-02-26     作者:天蝶阀门【原创】   阅读

运油库装车泵房电动执行器的故障排除


天蝶阀门导读:实例分析库鄯线上投入生产运行的电动执行器在投产时均出现故障,无法打开Q941H球阀。本文对电动执行器的运作原理和Q941H球阀密封原理进行了分析,并结合现场情况找出了故障原因并加以排除,为该设备的维修保养提供了有价值的讨论。


运油库装车泵房电动执行器的故障排除

在库鄯(库尔勒—鄯善)线上投入生产运行的电动执行器中,有87台是由意大利的BIFFI公司生产的“QTC”型电动执行器。这些电动执行器与意大利的阀门厂家生产的Q941HB5型和B4D型球阀配套,另外还有4个口径为1英寸的小球阀。

在库鄯(库尔勒—鄯善)线上投入生产运行的电动执行器当中,有87台来自意大利BIFFI公司生产的“QTC”型电动执行器。这些电动执行器精致而高效,为线路的运行提供了可靠的支持。它们与意大利阀门厂家生产的Q941HB5型和B4D型球阀完美配合,构成了一个完善的系统。同时,在线路中还安装了4个口径为1英寸的小球阀,以确保线路运行的顺畅和安全。这些设备的优质性能和卓越品质,将为线路的稳定运行和生产效率提升起到重要作用。库鄯线上的设备和工艺的先进性,体现了当代工业技术的最新成果,为线路的持续发展奠定了坚实的基础。

库鄯线鄯善外运油库装车泵房中的两台泵出口阀XV-2101和XV-2202在投产时均出现故障,无法打开Q941H球阀。本文对“QTC”型电动执行器的运作原理和Q941H球阀密封原理进行了分析,并结合现场情况找出了故障原因并加以排除,为该设备的维修保养提供了有价值的讨论。

库鄯线鄯善外运油库装车泵房中的两台泵出口阀XV-2101和XV-2202在1997年投产时出现了问题。无论怎样努力,工作人员都无法打开Q941H球阀。为了解决这个问题,本文通过分析“QTC”型电动执行器的运作原理和Q941H球阀的密封原理,结合现场情况找出了故障的原因,并进行了相应的排除。

首先,我们来了解一下“QTC”型电动执行器的运作原理。该执行器使用电动机作为动力源,通过传动装置将电动机的旋转运动转化为直线推动力,并通过连杆和传动杆将推动力传递给球阀。这样,就可以实现对球阀的开启和关闭操作。

其次,我们来了解一下Q941H球阀的密封原理。Q941H球阀采用弹性密封结构,通过球体的旋转来实现对介质的控制。当球阀关闭时,球体与阀座之间的密封面完全贴合,确保介质不会泄漏。而当球阀打开时,球体转动,密封面分离,介质可以顺利通过。

鄯善外运油库装车泵房内有两台泵,轮流工作。在XV-2101阀安装调试阶段,电动开关无法正常工作。按下几秒钟后,电动执行器停止工作。XV-2202阀在启动泵时发出差异报警。工作人员现场尝试就地操作电动开关,但失败。

故障分析

当电动阀门打开时,通过观察电气控制凸轮组的运动,证实扭矩位置开关被触发,导致执行器停止工作。

导致扭矩位置开关动作的一种可能因素是Q941H球阀遭到坚硬物(如石头)卡住,导致启闭阀所需扭矩过大,超出设定值,从而触发扭矩位置开关动作,造成执行器停止工作。由于Q941H球阀阀体下部设有排污阀,通常情况下污物可以完全排除,因此被坚硬物所卡住阀球的可能性较低。

BIFFI电动执行器可能出现的另一个原因是由于电动执行器开阀时的实际扭矩不足以打开阀门。这表明开阀所需的扭矩超过了电动执行器输出的实际扭矩。与此同时,扭矩传输机构传出的扭矩却超过了设定的扭矩,导致扭矩限位装置启动,并且停止了执行器的驱动扭矩位置开关。这可能意味着与扭矩传输机构相关的部件可能出现了故障。

(1)解析扭矩传输原理

图1 电动执行器的剖视图

(图1 电动执行器的剖视图)

当电动开关阀门时(见图1),蜗轮组会引起蜗轮旋转和轴向位移。蜗轮组中的弹簧会被压缩,从而产生微小的轴向位移。一旦发生微小的轴向位移,蜗轮组中的螺纹会带动扭矩传送装置(见图2)中的齿轮旋转,将轴向位移转化为齿轮旋转角度。扭矩传送装置的旋转会带动控制组中的扭矩限位装置。在正常情况下,开关阀门所需的扭矩不会超过设定值,因此即使扭矩限位装置出现摆动,也不会触发扭矩位置开关CT/P或OT/P,使执行器停止工作。

图2 电动执行器的剖视图Ⅱ

(图2 电动执行器的剖视图Ⅱ)

当电动开关阀门完全打开或关闭时,由于机械限位,阀体无法继续旋转,同时蜗轮停止旋转。在这种情况下,蜗轮组会在电动马达的驱动下,通过压缩弹簧发生明显的轴向位移。同时,轴向位移会带动扭矩传送装置,使扭矩限位装置产生大幅度的摆动。当摆动触动扭矩位置开关CT/P或OT/P时,执行器停止工作,达到停止执行器工作的目的,也就实现了超扭矩保护的目标。

排除故障

当打开蜗轮盖(见图1)时,可以观察到蜗轮组的止推轴承和止推片已经被粉碎。这表明蜗轮组并不是通过压缩弹簧产生微小的轴向位移,而是由于止推轴承和止推片被粉碎造成的空间产生了大的轴向位移。这样一来,扭矩限位装置会立即启动,停止了执行器的运动,导致开关阀门失败。

导致零件损坏的原因。

(1)如果现场手动操作不当,当现场摇动手轮开关阀门达到极限位置时,同样会引起蜗轮组发生轴向位移。这时会出现一个问题,因为手动操作只依靠个人触觉和阀体位置指示盘来判断开关阀门是否已经达到极限位置,而不像电动操作那样由扭矩限位装置自动停止执行器的工作。当手动摇动开关阀门已经达到极限位置时,蜗轮组的轴向位移已经达到了极限,如果此时继续用力转动手轮,蜗轮组上的易损件只有止推轴承和止推片,因此止推轴承和止推片就会被挤碎。

(2)球阀受到压力限制的结果是,Q941H球阀这个阀门厂家生产的球阀有其独特之处,它通过管道压力将阀座牢牢地挤压在球体上,以达到很好的密封效果。如图4所示,当阀门关闭后,上游管道中的压力P1大于阀腔中的压力P,而阀腔中的压力P又大于下游管道中的压力P2。

X是所受力的面积,其大小取决于阀座的结构。

图3 电动执行器凸轮工作示意图

(图3 电动执行器凸轮工作示意图)

通过对上游阀座和下游阀座进行力学分析后,可以得出上游阀座所受合力的推导公式为∑F=(P1—P)×X。由于P1大于P,因此合力∑F>0,方向与油流方向相同,这说明上游阀座对球体施加了挤压力,起到了密封的作用。

同样的道理,下游阀座还承受着由(P-P2)×X所产生的合力,且方向与油流相反,这说明下游阀座也在对球体施加压力,起到了密封的作用。这意味着它利用了管道中的压力,使得"浮动"的阀座同时对球体进行了挤压密封。

当阀座发生泄露时,P增大,使得游阀座所受的合力∑F也增大,这表示下游阀座对球体的挤压力会更大,能够更有效地实现密封。

当阀门完全关闭后,阀腔中的原油会处于密封状态,受温度影响会导致阀腔中的压力P发生变化。如果P增大,会导致下游阀座对球体的挤压力增加,打开阀门所需的扭矩也会相应增大。因此,蜗轮组的轴向位移也会增大,可能会导致止推轴承和止推片的损坏。即使不会造成止推轴承和止推片的损坏,也可能会触发扭矩限位装置的动作,停止执行器的工作,导致无法打开阀门。这一点在现场也得到证实,曾经更换了蜗轮组后,有时电动装置仍然无法开启阀门。但是,手动摇开阀门时,可以听到阀腔中发出一声释压声,随后电动开关阀门就可以正常运行了。

阀座受力分析简图

(图4 阀座受力分析简图)

预防措施

1.通常情况下,应尽量选择电动操作执行器来控制阀门的开关,而不要使用手摇操作手轮。当手动操作接近极限位置时,应当注意不再操作手轮。

在我们的日常生活和工作中,常常会遇到需要控制阀门的情况。阀门作为流体管道中的关键部件,起着控制流体流动的重要作用。而在控制阀门的开关过程中,我们通常需要选择操作方式来实现。一般来说,我们应该尽量选择电动操作执行器来控制阀门,而不要使用手摇操作手轮。

电动操作执行器相比手摇操作手轮有着更大的便利性和可靠性。它能够实现自动化的控制,不需要人工耗费过多的力气来操作。只需通过一次简单的设置,就能够实现连续的开关操作。而且,电动操作执行器还能与其他自动化系统进行联动,使整个控制过程更加高效和精确。

然而,在实际操作过程中,我们也需要注意一些细节。当手动操作接近极限位置时,我们应当注意不再继续操作手轮。这是因为接近极限位置的时候,手动操作可能会变得吃力或者无法继续推进。如果强行继续操作,可能会造成意外伤害或者损坏阀门。因此,我们应当根据实际情况,合理估计手动操作的极限位置,并在接近极限位置的时候及时停止操作。

总的来说,选择电动操作执行器来控制阀门的开关是一个更加便捷和可靠的选择。然而,在实际操作中,我们也需要注意合理使用手摇操作手轮,并避免操作过程中发生意外伤害或者阀门损坏的情况。只有合理选择和使用不同的控制方式,我们才能更好地保证阀门的正常运行和流体管道的安全性。

2.您可以将阀体侧面上的安全泄压阀的设定值稍微降低,以防止阀腔内压力过高。

阀体侧面的安全泄压阀是一种重要的装置,用于控制压力在安全范围内。为了避免阀腔内压力过高,可以适当地将安全泄压阀的设定值稍微降低。这样一来,当系统内压力超过设定值时,阀门就会自动打开,释放掉多余的压力,从而保护整个系统的安全运行。

降低安全泄压阀的设定值需要充分考虑多个因素。首先,我们需要明确系统的最大工作压力,以确保设定值的选择不会对正常操作产生影响。其次,要考虑系统的压力变化范围,以避免频繁地触发安全泄压阀的开启,从而影响系统的稳定性和效率。

在降低设定值的同时,我们还应该密切关注阀腔内的压力变化情况。因为如果设定值过低,可能会导致阀门频繁开启,增加设备的磨损和能源的浪费。所以,合理地选择设定值是非常重要的,要根据系统的实际情况和要求来做出决策。

安全泄压阀的设定值降低之后,我们还需要定期检查和维护,确保其正常工作。这包括定期检查阀门的密封性能是否良好,是否存在泄露或堵塞等问题。另外,还需要保持阀门周围的环境清洁,防止杂物和灰尘的积聚。

通过适当降低安全泄压阀的设定值,我们可以有效预防阀腔内压力过高带来的潜在风险。这样不仅可以保护系统的安全运行,还可以提高设备的可靠性和使用寿命。因此,在进行相关调整之前,我们必须进行全面的分析和评估,确保最终的决策是经过慎重考虑的。毕竟,安全永远是首要的。

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