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TOYOOKI先導(dǎo)電磁閥與直接電磁閥優(yōu)缺點(diǎn)與常見故障處理

來源:上海巨能機(jī)械有限公司   2021年01月12日 12:04  

TOYOOKI先導(dǎo)電磁閥與直接電磁閥優(yōu)缺點(diǎn)與常見故障處理

1、TOYOOKI先導(dǎo)式電磁閥工作原理:通電時(shí),電磁力把先導(dǎo)孔打開,上腔室壓力迅速下降,在關(guān)閉件周圍形成上低下高的壓差,流體壓力推動關(guān)閉件向上移動,閥門打開;斷電時(shí),彈簧力把先導(dǎo)孔關(guān)閉,入口壓力通過旁通孔迅速腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差,流體壓力推動關(guān)閉件向下移動,關(guān)閉閥門。
2、TOYOOKI先導(dǎo)式電磁閥工作特點(diǎn):功耗小,0.1-0.2w,可以頻繁通電,長時(shí)間通電而不會燒毀。而且節(jié)能,
流體壓力范圍.上限較高,可任意安裝(需定制)但必須滿足流體壓差條件,但是液體的雜質(zhì)容易堵塞先導(dǎo)閥孔。不適用于液體使用。
1、先導(dǎo)式電磁閥和直通式電磁閥相比,雖然復(fù)雜,但是可以比前者實(shí)現(xiàn)更高更準(zhǔn)確的控制效果,能夠控制閥口的開關(guān)速度,對于降低液壓沖擊有很好的效果,具體看你的實(shí)現(xiàn)形式。當(dāng)然對于精度要求不高的應(yīng)用場合,直通式是可以解決問題的。

2、先導(dǎo)式的好處是電磁頭小,功耗小,前者優(yōu)點(diǎn)是美觀節(jié)省安裝空間,后者的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)熱少,節(jié)省能源,但更重要的是由于發(fā)熱小,線圈不易燒毀,可以長時(shí)間通電,這一點(diǎn)尤其被人 重視。比如SMC的電磁閥有些已經(jīng)達(dá)到0.1W,可以永遠(yuǎn)通電而不發(fā)熱,直動式的電磁頭功率4- 20W,通電只能是很短時(shí)間,還不能頻繁通電,否則有燒毀可能。需要長時(shí)間通電,或者高頻率通電時(shí),必須要用先導(dǎo)式。實(shí)際.上,現(xiàn)在的通用電磁閥,基本上是先導(dǎo)式了。只有通液體的電磁閥,還有很多是直動式,主要是因?yàn)榱黧w里面的雜質(zhì)可能會堵塞細(xì)小的先導(dǎo)閥的先導(dǎo)通道。
二、先導(dǎo)式電磁閥常見故障及處理
先導(dǎo)式電磁閥在不通電的情況下,因?yàn)橛袕椈傻淖饔昧Γ沟瞄y芯被壓緊在電磁閥的閥座上,這個(gè)時(shí)候電磁閥是保持密封的狀態(tài)。在電磁閥通電以后,電磁頭會產(chǎn)生磁力提起閥桿,這個(gè)時(shí)候閥芯就會被提起與閥座分離,從而控制介質(zhì)流出。先導(dǎo)式電磁閥在用戶使用的過程中也會遇到一些常見的故障問題,例如無法啟動和工作等,上海巨能的技術(shù)人員總結(jié)了幾點(diǎn)關(guān)于先導(dǎo)式電磁閥的常見故障。

 1、先導(dǎo)式電磁閥常見故障
(1)、閥芯上部銷孔磨損,銷孔內(nèi)側(cè)有較為明顯的被磨壓形成的凹槽,微觀形貌可見有磨屑磨粒及較短的劃痕等特征,磨痕邊緣為擠壓輾平的金屬磨屑形態(tài)。閥芯內(nèi)腔底部與調(diào)節(jié)螺釘接觸處,可見有明顯的磨損痕跡,靠中間位置形成一圓形的凹坑,微觀形貌可見有剝落及腐蝕微孔等顯微特性。
(2)、閥桿僅外圓表面有局部磨損,存在部分剝落現(xiàn)象,局部區(qū)域留下了與軸向基本平行的溝槽特征,可認(rèn)為該閥芯與閥桿間存在周向相對運(yùn)動。
(3)、銷釘兩端有明顯的磨損及溝槽,表面有可見剝落及較短的劃痕等顯微特性。
先導(dǎo)式電磁閥原因分析經(jīng)檢測,閥芯、 閥桿、調(diào)節(jié)螺釘和銷釘材料的化學(xué)成分均與設(shè)計(jì)技術(shù)要求一致。 硬度測試結(jié)果顯示,調(diào)節(jié)螺釘?shù)挠捕燃s為280HV,閥芯硬度約為440HV,閥桿硬度約為500HV,銷釘硬度約為550HV。分析確定,閥門開啟時(shí)閥芯等組件沿軸向產(chǎn)生微小振動及周向的相對微小轉(zhuǎn)動,造成了銷釘、閥芯銷孔處以及閥桿外表面的局部磨損。對于調(diào)整螺釘?shù)穆菁y部位而言,宏觀分析及微觀分析表明,該部位主要為接觸疲勞引起的失效。由于螺紋連接部位存在一定的間隙,在接觸應(yīng)力以及泄漏引起的振動荷載作用下,金屬表面的直接接觸以及相對的運(yùn)動,使硬度相對較低的螺桿螺紋表面產(chǎn)生剝落(能譜分析結(jié)果表明磨損表面發(fā)生了金屬的遷移)。剝落的磨屑及基體脫落的粒子又使表面產(chǎn)生了磨料磨損,同時(shí)兼有腐蝕磨損等,導(dǎo)致了螺紋部的失效。由金相分析可知,螺紋部的外表層存在較明顯的形變流變痕跡,表明該螺紋部位存在較大的應(yīng)力作用。調(diào)節(jié)螺釘螺紋處的腐蝕麻點(diǎn)及腐蝕斑,加上先導(dǎo)閥長期開啟后,其電磁頭保持帶電產(chǎn)生磁性,引起調(diào)節(jié)螺釘和閥桿材料之間電極電位存在差異,使調(diào)節(jié)螺釘螺紋處與閥桿之間的電化學(xué)腐蝕作用加速了螺紋處的失效。對于調(diào)節(jié)螺釘下端頂部而言,由于閥芯與調(diào)節(jié)螺釘電極電位存在差異,導(dǎo)致閥芯產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕引起表面粗糙以及接觸強(qiáng)度下降,因而導(dǎo)致調(diào)節(jié)螺釘下端頂部與閥芯接觸面產(chǎn)生粘著磨損(能譜分析中也可看出磨損面上產(chǎn)生的金屬遷移),隨著泄漏引起的軸向振動載荷以及周向轉(zhuǎn)動載荷的不斷作用,較軟的螺釘頂部將隨著粘著磨損的進(jìn)行不斷削平,終導(dǎo)致螺桿接觸端面的失效。部件的失效分析表明,失效不是由于單向高載荷引起的,而是一種循環(huán)載荷 (如振動)現(xiàn)象。
先導(dǎo)式電磁閥改進(jìn)措施為了消除閥芯組件的振動問題,其有效的方法就是在先導(dǎo)閥處于開啟狀態(tài)時(shí),消除閥芯的自由活動性。因此對閥芯組件做了改進(jìn)。
①取消閥桿的上密封,將閥芯的筒體長度增加,以閥芯與閥桿套筒控制閥門的行程。
②取消調(diào)節(jié)螺釘,不再通過調(diào)節(jié)螺釘來調(diào)節(jié)閥門的行程,避免材料不同引起電極電位差導(dǎo)致的電化學(xué)腐蝕。閥桿加長,頂部呈圓頭,材料仍采用Inconel ,與閥芯材料接近。
③銷釘直徑由φ 3mm增加到φ5mm,提高了強(qiáng)度,以便在閥門處于開啟狀態(tài)下將閥桿的力傳遞到閥芯上,將閥芯的上密封壓緊在閥桿套筒上,防止閥門開啟后閥芯在蒸汽流的情況下發(fā)生振動。閥門的行程則通過閥芯的筒體長度來調(diào)整,在先導(dǎo)閥組裝初期,通過加工閥芯的倒密封端來控制行程,并控制先導(dǎo)閥的行程為負(fù)偏差,閥芯和閥座密封面研磨后,其行程取正偏差,這樣即使閥芯和閥座密封面多次研磨后也能保證先導(dǎo)閥的行程在允許誤差范圍內(nèi)。閥芯組件改進(jìn)后,通過熱態(tài)試驗(yàn)臺架對一個(gè)新結(jié)構(gòu)的先導(dǎo)閥進(jìn)行了500次的開關(guān)排放試驗(yàn)。試驗(yàn)完成后,對閥芯組件進(jìn)行了解體檢查,未發(fā)現(xiàn)振動造成的磨痕。又經(jīng)現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行3個(gè)月后解體檢查,先導(dǎo)閥狀態(tài)良好,未發(fā)現(xiàn)閥芯部件存在磨痕,證明已經(jīng)消除了電磁先導(dǎo)閥不能長時(shí)間開啟的缺陷。

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