油压阀的改造

学术论文 2008-02-17 00:44:51
刘贯家
 
    摘    油压阀在烧碱生产过程中起着重要的作用,但在使用过程中频繁泄漏,影响生产及现场环境,为解决该问题,设计制造阀杆及压盖,使阀在开启状态下,压盖上平面4与定芯座下平面贴合形成节流密封,并减少振动,提高阀杆填料段的精度,延长填料的使用寿命,保证生产的稳定运行。
    关键词  油压阀  节流密封  阀芯  阀杆  压盖
 
    1 前言
    在烧碱分厂,油压阀的使用数量较多,在工艺过程中起着至关重要的作用,一旦损坏会造成该蒸发系统的停产。可近两年由于蒸发负荷的增大,油压阀的负载增大,损坏的频率明显上升,影响生产,造成现场环境的恶化,甚至会出现人体烫伤事故,所以势必解决该问题。
    2 分析结构制定方案
    该油压阀是利用外油路控制开闭,油路控制系统是通过油的压力差驱动活塞在油缸内做往复运动,又由阀杆将此往复运动传递给阀芯,从而实现阀位的开闭。该阀采用填料密封,频繁检修的原因就是密封部位泄漏。填料材质经过多次试验,现行材质效果是比较好的。另外,原来的结构是用螺纹将阀杆与阀芯锁死连接,由于振动使得阀杆与阀芯连接部位磨损,出现螺纹脱扣,阀芯掉落的现象,所以就将该结构改为压盖焊接(图1)。
 
 
图1
 
    就此结构的阀出现的问题,经过分厂的认真研究,应该在阀的开启度允许范围内使压盖与定芯座之间形成节流密封装置,尽可能减少介质进入密封腔,从而减少填料内介质的压力与流量,起到更好的密封作用。
    3 测量、设计、加工
    分析并确定了方案,下一步就是设计。在该阶段要充分考虑到活塞的行程、阀位的开启度及加工装配的可行性等几个关键因素。采用的办法:将压盖的厚度增大(图2)这样可以使阀在开启状态下压盖上平面与定芯座下平面接触形成节流密封,另外,还可以稳定阀杆因液流的冲击引起的振动,从而延长填料的使用寿命,起到良好的密封作用。为了更精确,将阀杆的尺寸做少量的变化。活塞的允许行程是80mm,阀芯也应该能够在80mm范围内往复运动,可根据阀体的结构,如果阀芯的升起高度在70mm内,阀位的变化才会对过流流量有影响,超过70mm不会影响流量,因此将活塞的行程确定为70mm,由此就可确定压盖的高度,原则是:阀芯升起的过程中,在活塞到达上止点前,压盖上部平面刚好与定芯座下平面接触,还要尽量使阀芯的升起高度约为70mm。确定压盖的高度是设计阶段的关键任务。
 
 
图2
 
   加工装配过程中,要求提高阀杆的加工精度,减少因往复运动对填料的磨损。Pgl6Dgl5C阀在5月18日投入使用,经过近一周观察,效果良好,得到分厂领导的认可,要求抓紧时间将Pgl6Dg100阀也做同样的改造。可Pgl6Dg100阀存在的问题是阀颈较矮,阀芯的升起高度只能到40mm,所以只能将阀芯的厚度减少以弥补阀颈的高度。即使这样,阀芯的升起高度也只有50mm。其方法和改造过程和Pgl6Dgl50阀是相同的。
    4 使用情况
    5月18日Pgl6Dgl50阀投入使用,5月25日Pgl6Dg100阀投入使用,效果都比较良好,以后将扩大使用。通过此次改造,大大减少油压阀的检修频率,由原来半个月检修一次延长至2~3个月检修一次,节约填料的使用量,稳定了生产,明显改善了现场环境,减少泄漏,取得相当的经济效益。
    5 油压阀二次改造
    从原来的结构看,Dg150油压阀防止介质泄漏的填料函深度为45mm,只能填装3个填料,需要增加填料的数量以取得更好的密封效果,所以就需要加深填料函的深度。在能达到上述使用效果的前提下,综合考虑单个填料的高度、压盖的高度、不改变油缸的高度等因素,经过测量与计算,最终将定芯座的厚度增加25mm,增加2个填料(图3)。另外,由于定芯座需由厂方制作,为了使油压阀能更好的满足使用要求,重新设计了阀杆、压盖、定芯座,安装填料的阀杆段约150mm,要求提高加工精度,减少对填料的磨损,其表面粗糙度不大于0.8μm,将设计好的图纸交厂方制作。
 
 
图3
 
    此次改造,阀的结构没有大的变化,只是局部改动,因此阀的造价基本没有增加。如果能将阀杆的往复运动改为回转运动,效果会更好,使用寿命会进一步延长,此方法有待探索。
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