气动调节阀的结构和工作原理

气动调节阀常见于钢铁行业，尤其广泛应用于加热炉、卷取炉等燃烧控制系统。本文根据气动调节阀的结构和工作原理对在气动调节阀在日常使用的常规维护和常见故障进行了分析研究，为设备维护和故障维修提供了参考。本文以美国博雷(BARY)厂家生产的S92/93系列的气动执行机构为例，结合现场实际使用情况，进行了分析和总结。阀门公称直径DN250，介质为混合煤气，气源为仪表压空，压力为3-5Bar，电磁阀为24V。1、气动调节阀的结构和工作原理1.1、气动调节阀的结构气动调节阀由执行机构和阀体两部分组成。1.2、气动调节阀的工作原理气动调节阀的工作原理：气动调节阀由执行机构和调节机构组成。执行机构是调节阀的推力部件，当调节器或定位器得到4-20mA信号时，控制电磁阀24V信号到，打开，使得仪表压空进入执行机构汽缸，转动阀杆使阀体动作，当到达需要指定开度时，位置反馈使得定位器停止信号输出，维持当前位置。当需要关闭阀门时，定位器得到关闭信号，使电磁阀停止供气，汽缸靠内部弹簧反作用力，使阀门关闭。当需要从满度减少开度时，定位器输出气源压力会减弱，弹簧自身反作用力致使阀门向关闭方向动作，直至信号压力与弹簧压力平衡，到达指定开度，以此来控制该介质流量。2、气动调节阀的日常维护在对气动调节阀日常点巡检中，要注意以下几点：一是检查仪表气源是否正常，检查过滤器、减压阀是否正常，观察压力是否在3-5Bar;二是观察汽缸有无漏气现象，尤其是阀杆连接处和两端盖处;三是检查电磁阀是否工作正常，有无漏气现象;四是检查定位器工作是否正常，有无漏气现象;五是检查所有连接部件固定螺丝是否紧牢;六是尽量避免过多浮灰覆盖到执行机构上，要市场保持工作环境清洁。3、气动调节阀常见故障原因分析3.1、气动调节阀无反馈信号气动调节阀的信号线由一对控制信号线和一对反馈信号线组成。当PLC给阀门一个信号时，信号在调节阀的定位器中进行信号转换，通过气源压力来控制阀杆动作。阀杆的行程通过调节阀的反馈信号把阀门的开度传送出去。如果气动调节阀没有反馈信号，要用万用表检查每个接点是否有电压。要检查线路连接是否正确，检查信号线是否损坏，检查信号线是否松动。3.2、阀门无法关到零位阀门无法关到零位，一是实际关到零位，但反馈指示没有，这是信号问题，可通过调整定位器来解决;二是实际确实没有关严，最大可能是阀门密封垫片出现损坏，或者阀杆连接处转动收到卡阻，这就需要在检修时，将阀体拆下来更换密封垫片和对转动处加润滑油，使其可以正常工作。3.3、阀体不动作3.3.1、无信号、无气源。原因：①气源未开;②由于气源含水在冬季结冰，导致风管堵塞或过滤器、减压阀堵塞失灵;③气源总管泄露。④线路不正确，检查线路。3.3.2、有气源，无信号。原因：①定位器故障;②电磁阀故障;③定位器波纹管漏气;④调节器膜片损坏。3.3.3、定位器无气源。原因：①过滤器堵塞;②减压阀故障;③管道泄漏或堵塞。3.3.4、定位器有气源，无输出。原因：定位器的节流孔堵塞。3.3.5、有信号、无动作。原因：①阀芯脱落;②阀芯与阀杆卡死;③阀杆弯曲或断裂;④执行机构汽缸内弹簧长期不用而锈死。3.4、调节阀动作不稳定总线型和可编程型。

2）各种尺寸、功能的电磁阀位于阀岛右侧，每2个或1个阀装在带有统一气路、电路接口的阀座上。阀座的次序可以自由确定，其个数也可以增减。

3）各种电信号的输入/输出模块位于阀岛左侧，提供完整的电信号输入/输出模块产品。

有带独立插座、带多针插头、带ASI接口及带现场总线接口的阀岛，

带独立插座的阀岛通用性强，对控制器无特殊要求，配有电缆（有极性容错功能），插座上带有LED和保护电路，分别用以显示阀的工作状态和防止过压。

带多针插头的阀岛通过多感电缆将控制信号从控制器传输到阀岛，顶盖上不仅有电气多针插头，而且还带有LED显示器和保护电路。

带ASI接口的阀岛，其显著的一个特点是数据信号和电源电压由同一根2芯电缆同时传输。电缆的形状使用户使用时排除了极性错误。对于ASI接口系统，每个模块通常提供4个地址。因此一个ASI阀岛可安装4个二位五通单控阀或2个二位五通双控阀。

带现场总线接口的阀岛可与现场总线节点或控制器相连。这些设备将分散的输入/输出单元串接起来，最多可连接4个分支。每个分支可包括16个输入和16个输出，连接电缆同时输电源和控制信号。也就是说，它适合控制分散元件，使阀尽可能安装在气缸附近，其目的是缩短气管长度，减小进排气时间，并减少流量损失。

Festo费斯托可编程阀岛

鉴于模块式生产成为目前发展趋势，同时注意到单个模块以及许多简单的自动装置往往只有十个以下的执行机构，于是出现了一种集电控阀、可编程控制器以及现场总线为一体的可编程阀岛，即将可编程控制器集成在阀岛上。

所谓模块式生产是将整台设备分为几个基本的功能模块，每一基本模块与前、后模块间按一定的规律有机地结合。模块化设备的优点是可以根据加工对象的特点，选用相应的基本模块组成整机。这不仅缩短了设备制造周期，而且可以实现一种模块多次使用，节省了设备投资。可编程阀岛在这类设备中广泛应用，每一个基本模块装用一套可编程阀岛。这样，使用时可以离线同时对多台模块进行可编程控制器用户程序的设计和调试。这不仅缩短了整机调试时间，而且当设备出现故障时可以通过调试出故障的模块，使停机维修时间最短。

20世纪后期，市场用户希望从Festo得到技术支持：如何简化整机上电磁阀的组装。基于此，Festo公司于1980年年底率先推出了PAL型铝制气路板，该板具有统一的气源口。当需安装大量电磁阀时，气路板显得格外有效。其通常与Festo传统系列老虎阀组合使用。为追求更简化的电磁阀安装方式，Festo又开发了PRS型气路板（P口供气，R、S口排气），板上安装2000型老虎阀。

随着气动技术的普遍使用，一台机器上往往需要大量的电磁阀，由于每个阀都需要单独的连接电缆，因此如何减少连接电缆线就成为了一个不容忽视的问题。由于气路板方式无法实现阀的电信号传输．因此