分析低溫截止閥的故障并改正
1、概述
低溫遏制閥遏制閥是一種工作在低溫氣氫或液氫介質(zhì)中,用來接通或切斷管路介質(zhì)的裝置。本文先容一種用于氫氧發(fā)念頭履行臺(tái)上的低溫遏制閥,針對(duì)在應(yīng)用過程當(dāng)中涌現(xiàn)閥門無奈動(dòng)作的標(biāo)題,進(jìn)行了故障闡發(fā),顛末改進(jìn)結(jié)構(gòu),使閥門正常運(yùn)轉(zhuǎn)于履行系統(tǒng)中。
2、結(jié)構(gòu)本色
2.1、手藝參數(shù)
低溫遏制閥的手藝參數(shù)以下。
工作介質(zhì)低溫氣氫、液氫
公稱通徑65mm
高應(yīng)用壓力25MPa
最低應(yīng)用溫度液氫溫度
驅(qū)動(dòng)法子氣動(dòng)(氣缸雙向通氣)
壟斷氣源氮?dú)?5±012MPa
毗連法子法蘭式
2.2、結(jié)構(gòu)
低溫遏制閥由閥體、閥瓣、閥桿和汽缸等構(gòu)成。閥體、閥蓋和閥桿等均采納不銹鋼,閥瓣采納銅。上下兩段閥桿兩端用環(huán)氧酚醛層壓玻璃鋼布板完成絕熱,法蘭密封面采納鋁墊片,填料應(yīng)用聚四氟乙烯,汽缸應(yīng)用雙特密封,以減小爭(zhēng)吵力,閥門團(tuán)體采納聚氨酯發(fā)泡保溫。
3、貪圖
3.1、材料選用
航天火箭用低溫推進(jìn)劑一般有液氫、液氧和氟等,是以申請(qǐng)閥門材料伎倆低溫、耐腐蝕與低溫介質(zhì)相容并具有對(duì)比低的導(dǎo)熱性。目前,運(yùn)用較多的金屬材料有奧氏體鋼、銅或鋁等,非金屬材料有玻璃鋼、聚四氟乙烯等。
從金相考慮,金屬材料中具有面心立方晶格的奧氏體鋼、銅和鋁在低溫外形下不會(huì)涌現(xiàn)低溫脆性,但因鋁及鋁合金的硬度不高,鋁密封面的耐磨、耐擦傷遵命差,所以在低溫閥門中的應(yīng)用有定然的限制,僅用于高壓和小口徑閥門中。
低溫閥門用墊片必需在常溫、低溫及溫度變動(dòng)下具有可靠的密封性和恢復(fù)性,是以一般決意遵命變動(dòng)小的墊片材料。如浸漬聚四氟乙烯的石棉填料或成型塑料件填料,而玻璃鋼因?yàn)閷?dǎo)熱系數(shù)很小,大多用作熱橋元件。
3.2、密封結(jié)構(gòu)
在關(guān)閉件貪圖時(shí),閥座采納較硬的材料———不銹鋼,閥瓣采納較軟的材料———銅,當(dāng)?shù)蜏叵聤W氏體發(fā)生相變時(shí),密封面上下不服,軟材料在壟斷力的感召下發(fā)生形變而使其與閥座貼合慎密,彌補(bǔ)因?yàn)闊釕?yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力惹起的材料變形,打算了高壓低溫工況下的密封性標(biāo)題。
3.3、絕熱結(jié)構(gòu)
為較好地完成低溫遏制閥的絕熱,將閥蓋貪圖成修長結(jié)構(gòu),加長熱橋,防止因填料函一小部分過冷而使處在填料函部位的閥桿以及閥蓋上部的整機(jī)結(jié)霜,影響應(yīng)用。采納隔熱墊(材料為環(huán)氧酚醛層壓玻璃鋼布)將閥桿分為上、下兩一小部分,減小熱流,完成絕熱。閥門團(tuán)體采納外絕熱模式,應(yīng)用聚氨脂發(fā)泡保溫,保層厚200mm。
4、故障闡發(fā)
低溫遏制閥應(yīng)用于履行系統(tǒng)后,涌現(xiàn)了無奈動(dòng)作的故障。在對(duì)該閥崩潰后發(fā)明,閥桿與閥蓋涌現(xiàn)了咬合,閥桿外表的外圍線對(duì)稱地位處有兩處較深的劃痕,與之相配的閥蓋下法蘭相應(yīng)地位上也有兩處劃痕。顛末闡發(fā),惹起故障的起因有單方面。
(1)存儲(chǔ)期
閥門寄存期間程度放置并處于封閉外形,閥桿與閥瓣構(gòu)成懸臂梁結(jié)構(gòu),懸臂長147mm,懸臂重418kg。因?yàn)橹亓Ω姓偃瞧鹣麻y桿筆直,使得下閥桿和閥蓋法蘭孔同軸度壞處增大。原貪圖中同軸度最大壞處為0.1mm,吊銷后實(shí)測(cè)同軸度壞處約為0.4mm。因?yàn)閮烧麢C(jī)材料均為OCr18Ni9不銹鋼,低溫下無奈進(jìn)行潤滑,動(dòng)作時(shí)因?yàn)橥S度壞處大發(fā)生咬合情形。
(2)加工期
經(jīng)搜查,閥蓋上的銷釘槽不有按圖紙加工(圖1)。將圖紙中的方形槽加工成圓弧形槽,影響了銷釘和銷釘槽的正常配合,下閥桿承受側(cè)向力,從而導(dǎo)致下閥桿和閥蓋發(fā)生干涉。
5、改進(jìn)
針對(duì)闡發(fā)中存在的標(biāo)題,對(duì)低溫遏制閥結(jié)構(gòu)做了改進(jìn)。
(1)閥桿與閥蓋配合一小部分不才閥桿<51mm處壓入一個(gè)H62銅套(圖2),不銹鋼OCr18Ni9硬度160HB,黃銅H62硬度56HB,采納這種法子可避免同種材料直接接觸而發(fā)生咬合情形。將閥蓋下法蘭孔<51mm加工至<57mm,與下閥桿相應(yīng)處采納間隙配合(H8/f7),既擔(dān)保了配合件具有較小的動(dòng)爭(zhēng)吵力,又起到了導(dǎo)向感召。
(2)閥桿防轉(zhuǎn)裝置銷釘和銷釘槽配合的感召是避免閥桿篡改。因?yàn)樵撻y的閥瓣、閥桿、汽缸和活塞等為回轉(zhuǎn)體,其閥桿是否篡改對(duì)其密封和啟閉遵命不會(huì)發(fā)生影響。為了避免因?yàn)殇N釘和銷釘槽配合不當(dāng)而使下閥桿承受側(cè)向力,取消了銷釘。
6、結(jié)語
改進(jìn)后的遏制閥在實(shí)際應(yīng)用中動(dòng)作遵命良好。一般環(huán)境下,低溫閥門運(yùn)動(dòng)副在間隙適那時(shí),大約采納不銹鋼,然而長期應(yīng)用在有側(cè)向力梗概軸變形工況時(shí)易發(fā)生咬合,是以盡量不用。別的,閥門要豎直放置和應(yīng)用,長期不歷時(shí),應(yīng)使閥門處于關(guān)閉外形。
上一條：各型號(hào)疏水閥結(jié)構(gòu)形式和原理 下一條：供熱管網(wǎng)中使用恒流量調(diào)節(jié)閥方法
