1、概述

　　煤化工氣化裝置飛灰氣提冷卻罐V1504A到中間飛灰儲(chǔ)罐V1505A的下灰鎖斗控制閥是一臺(tái)帶有氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的硬密封切斷球閥。該閥使用中經(jīng)常出現(xiàn)卡塞和無(wú)法動(dòng)作等故障，無(wú)法下灰，造成氣化爐加不上負(fù)荷，引起氣化爐停車(chē)，從而使整個(gè)系統(tǒng)停車(chē)。該閥門(mén)經(jīng)幾次檢修，查找原因，但始終未解決問(wèn)題，嚴(yán)重制約了正常生產(chǎn)。

2、故障原因分析

2.1、閥體加工誤差

　　氣動(dòng)球閥是由氣缸通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)閥桿動(dòng)作，從而帶動(dòng)球體繞閥體垂直中心線作90°旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)球閥的開(kāi)啟或關(guān)閉。所以氣動(dòng)球閥球體與閥座的加工精度要求較高，球體的圓度誤差應(yīng)<31μm。經(jīng)過(guò)分析和測(cè)量，該球體的圓度誤差為2.4mm。由于嚴(yán)重超差，球體在工作時(shí)無(wú)法保證準(zhǔn)確的中心位置，造成了閥門(mén)開(kāi)啟或關(guān)閉時(shí)的附加力矩，使閥門(mén)操作扭矩增加，操作性能下降，導(dǎo)致閥門(mén)無(wú)法正常工作。

2.2、配合間隙大

　　氣動(dòng)閥門(mén)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)與球體由力矩傳遞軸連接，球體下端由定位軸定位，檢查后發(fā)現(xiàn)傳遞軸與氣缸及球體的連接部分配合間隙過(guò)大，定位軸的設(shè)計(jì)也不合理，造成球體不能開(kāi)關(guān)到位。

2.3、閥座彈簧失靈

　　氣動(dòng)球閥采用球體固定結(jié)構(gòu)，因此，球體受壓后不產(chǎn)生移動(dòng)。閥座采用彈簧浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，由閥座背面的彈簧加載，關(guān)閉或開(kāi)啟時(shí)閥座產(chǎn)生移動(dòng)，以保證良好的進(jìn)出口雙向密封性能。但是該閥解體時(shí)發(fā)現(xiàn)，閥座彈簧腔內(nèi)積滿了灰塵，使彈簧失去了彈性作用，開(kāi)啟時(shí)閥座與球體不能迅速脫離，而使浮動(dòng)閥座變成了固定閥座，又增加了閥門(mén)的操作力矩。

3、結(jié)構(gòu)改進(jìn)

　　針對(duì)引起氣動(dòng)球閥故障的原因，對(duì)閥門(mén)結(jié)構(gòu)做了改進(jìn)(圖1)。

1.改造后去除量1/2e 2.彈簧腔 3.改造后增加防塵罩 4.偏移量e 5.閥后定位軸銷 6.閥后密封環(huán) 7.球體 8.閥體 9.閥座 10.汽缸力矩傳遞軸 11.填料 12.填料壓蓋 13.增加1/2e偏量

圖1調(diào)節(jié)閥改進(jìn)后結(jié)構(gòu)

3.1、閥座

　　針對(duì)球體圓度誤差大而造成的球體不對(duì)中情況，在無(wú)法對(duì)球體處理的情況下，對(duì)球體誤差大的一側(cè)閥座背面進(jìn)行了改進(jìn)，消除了因?yàn)榍蝮w的圓度誤差而造成的操作扭矩的增加。

3.2、傳動(dòng)軸

　　對(duì)氣缸力矩傳遞軸端部進(jìn)行堆焊加工處理，使傳遞軸與氣缸、球體都能配合良好，同時(shí)對(duì)傳遞軸又進(jìn)行了偏心處理，定位軸上增加了銅合金套，替代傳統(tǒng)的不銹鋼套或四氟套。這樣既保證了球體能夠開(kāi)關(guān)到位，又保證了傳遞軸、球體和定位軸同心，在一定程度上消除了球體圓度誤差造成的影響。

3.3、防塵

　　閥座在受壓時(shí)移動(dòng)，應(yīng)保證彈簧的彈性。為達(dá)到這個(gè)目的，彈簧腔內(nèi)不應(yīng)進(jìn)入和存有灰塵雜質(zhì)。

　　經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，在閥座的導(dǎo)向部分和背面增加了防塵裝置，使閥座移動(dòng)時(shí)彈簧腔不能進(jìn)灰塵，保護(hù)了彈簧性能，減小了閥門(mén)動(dòng)作時(shí)的操作力矩，使控制閥正常工作。

4、結(jié)語(yǔ)

　　通過(guò)對(duì)控制閥門(mén)15XV-0015進(jìn)行的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，取得了良好的效果，延長(zhǎng)了閥門(mén)的使用壽命，為煤化工裝置長(zhǎng)周期安全運(yùn)行提供了保證。