異常振動的調節閥的原因分析 1 概述 調節閥振動是閥門運行中較難處理的故障之一。振動不僅加速調節閥的損壞，也對產品質量和安全生產造成影響。常陽結合智能定位器的研究，給出現場處理振動問題的注意事項和方法。 2 執行機構漏氣 由于漏氣使實際閥位偏離給定閥位，造成伺服放大器反復充氣，使閥門不能穩定在給定閥位，造成閥門振動。 2.1 漏氣部位 （1）氣動薄膜執行機構 氣動薄膜執行機構的膜片破損，推桿與彈簧托盤松動，O形圈破損，反作用執行機構推桿與下膜蓋之間的密封漏氣，通常為V形密封圈磨損，頂裝手輪機構上膜蓋密封漏氣。 （2）直行程氣缸執行機構 直行程氣缸執行機構（包含用于撥叉式角行程執行機構）的活塞密封圈漏氣（竄缸漏氣），活塞缸蓋密封漏氣，限位螺釘密封組件漏氣，輸出軸與缸蓋間密封漏氣。 （3）雙齒條結構角行程執行機構 雙齒條結構角行程執行機構的活塞背面密封圈漏氣，氣缸蓋與缸體密封圈漏氣，輸出軸與缸體連接的上下支撐密封圈漏氣，氣缸蓋上的限位螺釘漏氣。 （4）外部附件 外部附件如各定位器輸出管線接頭漏氣，氣控增速器或繼動器、快排閥、單向調速器和保位閥漏氣。 2.2 漏氣處理 針對不同的漏氣現象，采取的處理方法不同。 （1）如果閥門沒有嚴格的開關時間限制，應盡可能減少氣動附件和過程接頭，如取消快排閥、氣控增速器、單向調速器、變徑和彎通等附屬元件。 （2）定時清掃并加注潤滑油，保持推桿、閥桿潔凈無銹蝕，鍍鉻層不起皮，潤滑充分，確保密封件不磨損、不漏氣。 （3）巡檢時，對氣動薄膜執行機構的排氣口（正作用排氣口在下膜蓋，反作用在上膜蓋）和單作用活塞缸的排氣口等部位進行檢漏，發現漏氣及時進行修復處理。 3 調節閥卡塞 調節閥卡塞包括閥桿與填料、閥芯與閥座以及執行機構的卡塞。 3.1 卡塞原因 （1）閥桿密封填料壓裝過緊，引起閥桿運行阻力增大。由于數控加工精度的提高，閥桿表面的光潔度很高，填料過緊增大了閥桿與填料間的阻力，在預緊彈簧回位時引起超調，進而引起閥門長周期振動（振動周期一般大于30s）。 （2）對彈簧預緊的填料函采用不合理的方法調整填料壓蓋，造成閥桿運行阻力增大、預緊彈簧或填料損壞。 （3）低溫閥門未采用與其相應的填料，造成摩擦阻力增大。 （4）閥桿變形或填料壓蓋錯位，引起閥桿摩擦填料壓蓋，造成運行阻力增大，同時引起填料加速磨損造成介質泄漏。閥桿變形通常有2種原因。 ①正作用執行機構由于氣源壓力設定值超過閥門標稱值，推力過大造成閥桿變形。 ②操作閥門手動機構時用力過大引起閥桿變形。 （5）填料函進入異物卡塞，造成閥桿運行阻力增大。異物有閥桿不潔凈運行過程中帶入的粉塵、鐵銹或雨雪等。另外，由于冷箱或管線漏冷嚴重，使閥桿處結冰，冰又通過閥桿移動帶入填料函。 （6）閥芯內部卡塞，主要原因有導向套部分卡塞（部分廠家叫無油軸承），介質在閥內結晶或結垢，閥腔內有異物等。由于吹掃不干凈，設備腐蝕，管道或容器內部件脫落等原因造成閥腔內有異物存在。 （7）執行機構卡塞，主要原因有彈簧斷裂或疊壓，雙齒條執行機構齒牙磨損，執行機構限位螺釘或限位盤等部件脫落。 3.2 卡塞處理 （1）保持閥桿清潔潤滑，及時更換防塵密封圈和護罩。 （2）與設備專業結合消除冷量外移造成閥桿結冰。 （3）依據閥門使用手冊對填料進行維護，防止填料性能失效。 （4）依據氣缸和閥門出廠手冊調整氣源壓力，不能因閥門不到位而隨意增大氣源壓力，或過度操作手動機構。 4 工藝狀況較差 （1）閥門設計參數與實際工況差異較大，實際壓差值遠高于設計壓差，造成執行機構推力過小，閥芯支撐剛度嚴重不足，調節過程閥位開度受工況影響，閥芯隨介質工況振動，此現象在閥芯為流開型的閥門上表現尤為突出。出現此狀況時，采取的臨時措施是利用調節閥前后的工藝截止閥進行節流，降低調節閥前后的壓差。并依據工況進行優化改造，如采用多級降壓閥內件合理設計平衡孔尺寸、增大執行機構推力或預緊力。 （2）管道振動較大，反饋機構松動或卡簧脫落，造成閥位反饋波動。出現此狀況時，加固管道，仔細檢查反饋機構，消除間隙和回程誤差。 （3）工藝介質壓力或流量脈動過大，如往復式壓縮機和計量泵等間歇給料系統的調節閥，由于工況周期振蕩造成閥門振動。出現此狀況時，增加壓縮機或泵出口緩沖器，降低物料脈動。 5 定位器參數設置不合理 為了保證定位器能夠滿足不同類型、不同尺寸的調節閥平穩、迅速、準確的達到給定閥位，其在硬件和軟件都設置有相應的調節方法（下圖表），防止余差超標或超調振蕩。同時為了有效監控功率放大器的實際輸出，部分定位器對功率放大器的閥芯位置也進行監控，并作為內環回路參與運算。  （1）西門子SIPARTPS2系列定位器 西門子SIPARTPS2系列定位器在硬件上設置有限流器，在軟件上設置34.DEBA控制器的死區（默認為0.15%）。順時針旋轉限流器減小空氣流量，降低執行器響應速度。逆時針旋轉限流器增大空氣流量，加快執行器響應速度。振動時應減小空氣流量。適當放大死區也可以有效降低振動。 （2）FisherDVC6000和DVC2000定位器 FisherDVC6000和DVC2000定位器（采用兩階段閥桿定位算法）在硬件不設置調整部件，放大器的動態響應依靠軟件進行設定。對于振動的閥門可以依據情況削弱響應，增強阻尼。在調節精度要求不高的工況，可以增大積分死區、降低積分增益，甚至關閉積分使能，以降低閥門振動的可能。 （3）ABB定位器 ABB定位器（TZID－C）在硬件上沒有阻尼調節裝置，但有一個進入噴嘴擋板的過濾器，要進行檢查，防止進入噴嘴氣路不暢引起閥門喘振。 （4）山武azibilAVP3000定位器 山武azibilAVP3000定位器主要參數為動態特性數據設定。動態特性數據設定由選定的執行機構型號確定，只有在執行機構選擇為“0”即專家模式時，才能對其動態特性參數P、I、D進行設定。 （5）福斯logix3200定位器 福斯logix3200定位器（采用兩階段閥桿定位算法）I/P轉換采用壓電式噴嘴擋板結構，伺服放大采用滑閥組件。操作面板設置有A～H八檔增益選擇開關，A檔增益最小，H檔增益最大，校準時可以快速對定位器增益進行選擇。 （6）YTC2300定位器 韓國YTC2300定位器硬件上設置有流量調節旋鈕，執行器較小時適當減小空氣流量防止發生振動。 6 結語 解決調節閥振動問題可以提高智能制造的水平，擴大調節閥應用領域。在減輕勞動強度，改善工作環境的同時，也使生產過程更為安全和穩定。 |
