在電磁先導(dǎo)閥(下圖)電磁頭不通電的情況下(電磁頭無輸出力),彈簧的作用力作用在閥桿上,閥桿將閥芯壓緊在閥座上并保持密封。當(dāng)電磁頭通電產(chǎn)生提升力,克服彈簧的力,將閥桿提起,閥芯脫離閥座,系統(tǒng)介質(zhì)排放。

　　1、 閥位指示器

　　2、電磁頭

　　3、軛架

　　4、彈簧

　　5、閥桿閥芯組建

　　6、閥體

　　7、閥座

　　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,最終導(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www.wister11.win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,消除閥芯的自由活動性。因此對閥芯組件做了改進(jìn)。

　?、偃∠y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。

　?、谌∠{(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Φ3mm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)試驗臺架對一個新結(jié)構(gòu)的先導(dǎo)閥進(jìn)行了500次的開關(guān)排放試驗。試驗完成后,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)場實際運行3個月后解體檢查,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)閥不能長時間開啟的缺陷。