電動蝶閥是根據(jù)旋轉(zhuǎn)閥桿同時帶動閥板轉(zhuǎn)動來啟閉閘門,在閥體圓柱形通道內(nèi),圓盤形蝶板繞著軸線旋轉(zhuǎn),主要是旋轉(zhuǎn)蝶板90°來控制流量,當?shù)宓竭_90°時,閥門處于全開狀態(tài),同時可以改變蝶板的角度來調(diào)節(jié)介質(zhì)流量,一般安裝于管道的直徑方向。電動蝶閥與閥桿自身沒有鎖定能力,為了有效的調(diào)節(jié)流量需蝸輪減速器,加裝蝸輪減速器的蝶閥不僅使蝶閥有自鎖能力,還能改變蝶閥的操作性能及更準確的調(diào)節(jié)介質(zhì)流量。
電動蝶閥特點:
①結(jié)構(gòu)簡單、外形尺寸、重量輕、適用于大孔徑。
②流體阻力小,全開時,閥座通道有效流通面積較大,因而流體阻力較小。
③啟閉方便迅速,調(diào)節(jié)性能好,電動蝶閥旋轉(zhuǎn)90°即可完成啟閉;通過改變蝶板的旋轉(zhuǎn)角度可以分級控制流量。
④啟閉力矩較小,由于轉(zhuǎn)軸兩側(cè)蝶板受介質(zhì)作用基本相等,而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的方向相反,因而啟閉較省力。
⑤低壓密封性能好,密封面材料一般采用橡膠、塑料,蝶閥的使用壓力和工作溫度范圍較小。
鑒于以上特點,在介質(zhì)的流量控制系統(tǒng)中,電動蝶閥得到了廣泛的應用,同樣也用于南水北調(diào)中線工程的分水閥門參與了沿線受水地區(qū)的分水調(diào)度。
電動蝶閥常見故障及解決方法:
①電動執(zhí)行機構(gòu)電機轉(zhuǎn)動,執(zhí)行機構(gòu)輸出軸不轉(zhuǎn)動
具體原因分析:電動執(zhí)行機構(gòu)離合器嚙合在手動側(cè),電動執(zhí)行機構(gòu)電機轉(zhuǎn)動后,導致電機空轉(zhuǎn);電動執(zhí)行機構(gòu)所帶動的蝸輪蝸桿出現(xiàn)磨損打滑,導致電機空轉(zhuǎn),執(zhí)行機構(gòu)輸出主軸不轉(zhuǎn)動;電機電源線接觸不可靠,導致電機轉(zhuǎn)動不靈活。
解決方案:對于電動執(zhí)行機構(gòu)電機空轉(zhuǎn),判斷電源無故障后,必須打開電動執(zhí)行機構(gòu)一級蝸輪蝸桿箱,檢查蝸輪蝸桿磨損情況,如果磨損嚴重,只能返廠修復,或更換新的電動執(zhí)行機構(gòu);如果為離合器故障,可以針對機械損傷程度制定合適的修復方式,如矯正撥叉部件,重新進行裝配;調(diào)整離合器齒輪行程,更換損壞零件等。
②電動執(zhí)行機構(gòu)電機過熱故障
具體原因分析:電動執(zhí)行機構(gòu)頻繁操作,導致電機真實過熱,引發(fā)保護動作;電機轉(zhuǎn)子軸承無法轉(zhuǎn)動,由電機堵轉(zhuǎn)引起電機過熱。
解決方案;對于電機軸承損壞,應更換軸承;對于短期內(nèi)頻繁啟動的電動蝶閥應適當拉長動作間歇時間,盡可能的對多個動作指令進行合并降低啟停次數(shù)。
③電動蝶閥遠程控制總線丟信
具體原因分析:電動蝶閥控制器通信功能損壞:PLC通信模塊故障;通信參數(shù)設置與通信模塊不匹配;PLC通信網(wǎng)關接口設置錯誤;信號線破損短路、斷路導致信息傳輸故障。
解決方案:檢查PLC通信模塊、電動蝶閥控制器有無故障報警;檢查通信網(wǎng)關接口是否與系統(tǒng)設置相符,網(wǎng)關接口是否選擇正確;對通信設置參數(shù)進行重新校對,檢查通信線路通斷情況。
④電動蝶閥機械指針與執(zhí)行機構(gòu)數(shù)字顯示窗口不符
夾套原因分析:電動蝶閥蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)打滑;脫扣或損壞;電動執(zhí)行機構(gòu)控制器損壞,不能正確執(zhí)行操作指令;機械指針與閥板軸連接松動;閥門初始位置設定有偏差,長期運行后導致誤差累積明顯。
解決方案:用扳手擰緊機械指針與閥板軸連接;如電動執(zhí)行機構(gòu)數(shù)顯窗是否有跳變、報警、亂碼等故障,應對執(zhí)行機構(gòu)進行更換;如蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)打滑、脫扣、損壞應對傳動部位進行更換;如初始位置設置有偏差,應當對閥門進行重新校正。
⑤電動蝶閥機械限位螺栓損壞
具體原因分析:機械限位螺栓調(diào)節(jié)位置使蝸輪實際角位移范圍小于行程限制器設定范圍,導致蝸輪在運動過程中對其機械撞擊造成損壞;電動蝶閥過力矩限制器故障,導致電動操作時對其機械撞擊造成損壞;人工操作手輪轉(zhuǎn)動蝶閥時,使用借力工具對限位造成損壞。
解決方案:更換已經(jīng)損壞的機械限位,并對電動蝶閥傳動系統(tǒng)進行全面的檢查,如果發(fā)現(xiàn)傳動系統(tǒng)中多處危險點、薄弱零件發(fā)生損壞,應對其進行徹底更換。
電動蝶閥的意見及建議:
南水北調(diào)中線工程天津干線通水運行5年來,全線44臺電動蝶閥管理規(guī)范,保養(yǎng)及時,為工程的平穩(wěn)運行提供了可靠的設備保障。然而從提高電動蝶閥使用壽命,保證電動蝶閥運行狀態(tài),方便電動蝶閥故障整改的角度出發(fā),對設備的改進提出如下建議:
(1)增加和優(yōu)化閘站監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)地站PLC與觸摸屏的故障分析功能,為運維人員提供必要的故障分析參考,提高電動蝶閥的運維效率。
(2)增加過力矩限制器與行程限制器的反饋信號,在電動操作蝶閥時經(jīng)控制器將電機進行緊急停機,對傳動機構(gòu)限位限載,保護內(nèi)部零部件。
(3)為防止手動操作時發(fā)生部分蝶閥傳動機構(gòu)及機械限位損壞的情況,對電動蝶閥的傳動保護進行適當?shù)母倪M,比如在合適位置加裝扭矩限制器;或者將傳動機構(gòu)的受力危險點設在容易維修和價值較低的零部件處。
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