DN2000mm电动盲板阀故障分析与修复

第3 2 卷2 0 1 4 年第2 期( 总第 1 7 0 期) 设备检修 设备检修 D N 2 0 0 0 mm电动盲板阀故障分析与修复 盖智谦于会迁 ( 鞍钢集团设备检修协力中心鞍钢实业集团有限公司 鞍山 1 1 4 0 2 1 ) 【 摘要】 D N 2 0 0 0 电动盲板阀结构原理入手， 分析 了 其工作过程中经常出现的抖动、 卡滞等故障原因， 通过采取多项整改措施， 消除了故障， 确保 了盲板阀安全、 稳定、 可靠使用。 【 关键词】 电动盲板阀故障分析修复 Fa u l t Re p a i r o f DN2 0 0 0 mm El e c t r i c Bl i nd Pl a t e Va l v e GAI Zhi -q i a n YU Hu i -q i a n ( A n s t e e l E q u i p me n t Ma i n t e n a n c e S u p p o r t i n g C e n t e r ， A n g a n g I n d u s t r i a l G r o u p C o ， L t d A n s h a n 1 1 4 0 2 1 ) 【 A b s t r a c t B a s e d o n t h e s t r u c t u r e p r in c i p l e o f D N 2 0 0 0 m m e l e c t r ic b l i n d p l a t e v a l v e ， a n a l y z e t h e f a u l t r e a s o n s u c h a s s h a k e a n d b l o c k Ad o p t s e v e r a l r e c t i f i c a t i o n me a s u r e s S O a s t o e l i mi n a t e s u c h f a u l t s a n d e n s u r e t h e s a f e ，s t a b l e a n d r e l i a b l e o p e r a t i o n o f t h e b l i n d p l a t e v a l v e 【 K e y w o r d s E l e c tr i c b l i n d p l a t e v al v e ， f a u l t a n a l y s is a n d r e p a ir 某发电厂燃气锅炉使用高炉煤气作为燃料， 在输送煤气的露天主管道上安装着D N 2 0 0 0 m m电 动盲板阀， 2 0 0 3 年投产运行， 用于快速切断高炉煤 气 ， 在保证人员安全 和减少环境污染等方面发挥 着重要作用， 是燃气锅炉煤气供应系统的重要安 全保障设备。 D N 2 0 0 0 m m电动盲板阀的核心部件 由两个 能 够沿管道纵向张开、 闭合的平法兰和一个垂直于 管道的阀板组成( 见图 1 ) 。阀板通过滑轮机构悬 吊于固定在阀体上的导轨凹槽内， 底部安装齿条， 由电动机通过齿 轮带动 阀板 沿直线方 向前后移 动 。两个平法兰中的一个 固定于管道上 ， 另一个 连接在可伸缩的膨胀节上。当电动机推动阀板移 动至规定位置后 ， 传动机构再驱使安装于膨胀节 上的平法兰沿管线方向移动， 完成夹紧或松开阀 板的动作， 起到阻断或连通管道的作用。 1 故障分析 D N 2 0 0 0 m m电动盲板阀属于露天安装， 且位于 环境污染较为严重的发电厂区内， 外界环境对其影 响比较严重， 而且 13 常使用的频率也比较高， 维护保 养工作也难以及时跟进。经过近1 0 年的使用， 逐渐 出现当阀板移动时出现剧烈抖动， 运行不顺畅， 甚至 出现阀板卡滞无法继续移动的情况 ， 电动机控制回 一 6 0一 路也因此发生超负荷跳闸。逐渐出现盲板阀无法 正常工作， 严重影响燃气锅炉的正常点炉、 停炉作 业， 导致大量高炉煤气放散， 宝贵的能源白白浪费。 图1 D N 2 0 0 0 m m电动盲板阀结构 1 一阀板 ； 1 一导向滑轮； 3 一齿轮齿条机构； 4 一传动电动机 5 ； 一 阀板截止端 ； 6 一 阀板 导通端 经过现场实地检查 ， 发 现有如下几个 方面问 题 ( 1 ) 阀板顶端导轨凹槽内部安装的导向滑轮属 于滑动摩擦， 由于机构长年处于比较恶劣的露天环 境， 受温度、 湿度、 酸碱度、 振动和粉尘等外界因素影 响较大， 润滑不及时， 零部件腐蚀和磨损较严重， 产 栏 目编辑 ： 陈振华 设备检修 第3 2 卷2 0 1 4 年第2 期( 总第 1 7 0 期) 生的实际摩擦阻力已远远大于原设计的技术标 ” 。 ( 2 ) 由于长期磨损 ， 滑轮轮缘直径逐渐减小 ， 导轨摩擦 面也受损严重 ， 阀板在重力的作用下整 体下沉 ， 使其底部传动齿条与电动机主轴上的齿 轮紧密挤压在一起 。原设计的受力条件发生 了改 变 ， 齿轮 中心距变小 ， 齿顶和齿根间距被压缩 ， 齿 面法向压力增大， 齿轮转动困难 。 另外 ， 由于 电动机主轴是悬臂梁结构 ， 当受的 垂直压力过大时， 电动机轴承上部和下部的间隙 必然发生变化 ， 同时 电动机输 出轴也产生 了一定 的挠曲变形， 致使电动机主轴和传动齿轮的实际 转动 中心线发生偏转 ， 与原设计 的理论 中心线 出 现了一个偏转夹角； 从而改变了齿轮和齿条的啮 合状态， 破坏了齿轮传动的稳定性， 进一步增加了 阀板移动的难度。 ( 3 ) 阀板顶 端的导轨滑道 是采用两根 1 4 0 m m 槽钢相对焊接而成 ( 见图2 ) ， 全长5 m。由于阀板往 复移动 的需要 ， 两根槽钢在焊接时彼此之间留有约 1 0 0 m m的间隙， 其垂直方向的上表面无任何遮挡装 置， 外界的液体、 固体、 气体等各种杂质极易落入导 轨滑道内部 ， 对滑道表面和滑轮机构造成侵蚀 ， 增 加滑行过程中的运动阻力 ， 影响阀板正常移动。 图 2 导轨剖面 ( 4 ) 原设计在阀板两侧无 限位装置 ， 当顶端滑 轮机构因锈蚀和磨损等原因滑行不畅、 底部传动 齿条又因受压过重运行不稳时， 其运动轨迹将由 直线运动改变为 目前 的大 幅度波动 ， 造成阀板与 两侧的平法兰频繁磨擦碰撞。随着上述不利因素 的相互叠加， 阀板所受到的运动阻力不断增大， 加 上阀板两侧无限位装置的约束， 就会在移动过程 中产 生明显的左右晃动现象 ， 严重时甚 至会 发生 阀板卡滞。 ( 5 ) D N 2 0 0 0 mm电动盲板阀各部位的连接机构 多采用销轴连接， 受外界环境污染等因素的影响， 销轴易生锈腐蚀。如果润滑不及时、 不到位， 往往 会出现卡涩现象 ， 各个转动部件增加的摩擦力最 终都将汇聚为限制阀板正常移动的阻力。而且 ， 在检修销轴的工作中， 经常需要进行拆卸和安装 操作， 在敲打过程中极易将销轴端部打堆， 使端部 直径变大， 增加拆装销轴的难度， 延误抢修时间。 综上所述， 造成 D N 2 0 0 0 m m电动盲板阀阀板 移动时发生抖动和卡滞故障现象的原因， 主要有 结构设计 、 工作环境 、 润滑条件 、 维护保养等几个 方面。正是各种原因共同作用后， 才形成了这一 故 障现象 。 2 修复方案及整改措施 既然 原 因是多方面 的 ， 那么排除这一故 障也 必须从多条途径消除导致故障的各种因素， 才能 收到彻底解决问题的效果。因此确定了如下的修 复方案及整改措施 。 ( 1 ) 改进阀板顶端滑轮机构 ， 改善润滑条件。 在 吊挂于导轨 凹槽 内的阀板 滑轮机构上 ， 将原设 计 中支撑耳板 、 滑轮轴 和滑轮等零件之间 的滑动 图3 改进后的阀板滑板机构 J 0 、 0 喜 ， 卫 ；2 5 1 0 0 1 r 1 6 0 61 第3 2 卷2 0 l 4 年第2 期( 总第1 7 0 期) 设备检修 摩擦方式， 改为滚动摩擦方式( 见图3 ) 。即在固定 阀板上的支撑耳板中增加了密封的轴承箱， 箱内 安装6 0 1 3 型滚动轴承用于支承滑轮轴和滑轮； 将 直接接触导轨表面的两个小滑轮用 自带防尘盖的 6 0 6 型滚动轴承替代 ； 将原设计中支撑耳板与滑轮 轴、 滑轮轴与滑轮、 滑轮与导轨表面之间的多个滑 动摩擦副全部改为滚动摩擦副。滑轮安装完毕 后， 填充适量的润滑油， 进一步降低运动过程中的 磨擦阻力 。 ( 2 ) 改 善导 轨工 作 条 件增 设 导轨 盖 板 。用 0 5 m m薄铁板制作盖板 ， 固定于阀板顶端导轨的上 表面 ， 完全覆盖两根槽钢之间 留出的间隙。通过 遮蔽原设计中裸露的接缝处 ， 能够有效阻挡雨 、 雪、 粉尘、 腐蚀性气体等杂物进人导轨滑道内， 延 缓各部件的锈蚀。 ( 3 ) 在阀体周边的对角处增加四个限位滑轮， 控制阀板的左右摆动量。限位滑轮采用6 0 6 型自 带防尘盖的滚动轴 承制作 ， 并调整好滑轮与阀板 之间的间隙， 使得阀板能够在滑轮的限制下 自如 地滑动到预定位置 ， 解决阀板移动过程中出现的 晃动问题( 见图4 ) 。 响销轴的拆装作业 ， 为后续的检修维护工作创造 了便利条件 ( 见 图5 ) 。 图5 改进后的连接销轴结构 ( 5 ) 制定润滑技术标准。在对阀门各传动部 件进行彻底清洗， 重新填充润滑油后 ， 完善了现行 的( D N 2 0 0 0 m m电动盲板阀给油脂标准 ， 增补了以 往被忽略的润滑部件 ， 明确了具体的给油脂种类 和更换周期等技术细节。 3 实施效果 通过从改进原设计 、 改善工作 环境 、 增设辅助 装置、 改善润滑条件、 完善技术规程等多个方面人 手， D N 2 0 0 0 m m电动盲板阀阀板运动磨擦阻力迅速 下降， 各传动机构的磨损量明显降低， 各摩擦副润 滑条 件显 著 改善 ， 运行 稳定 性 和准确 性 大 幅提 高。改造后一年来 D