CN103279619B - 一种气动阀内部泄漏故障的诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气动阀领域，尤其涉及一种气动阀内部泄漏故障的诊断方法，其特征在于，应用建模软件PRO/E对气动阀中各元件建模，并将各元件进行模拟装配，将气动阀的工作状态在计算机中模拟出来，结合电磁阀得电的方向锁定故障范围。与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过pro/e三维建模及仿真软件的应用，对阀体进行建模，借助模型在计算机中的丰富表现力，来实现阀体的准确故障诊断，打破了气动阀体不能修复只能整体更换的维修模式，减少了大量的维修费用，这种方法不仅能快速而且便于检索，也有助于技术资料的长期留存，为节能降耗奠定了坚实的基础。

Description

一种气动阀内部泄漏故障的诊断方法

技术领域

本发明涉及先导式气动阀领域，尤其涉及一种CKD气动阀内部泄漏故障的诊断方法。

背景技术

1780生产线HDL(热分卷线)的FA-32NH型打捆机为风动全自动打捆机，是用来进行带卷自动捆扎的一种设备，具有节省人力，减轻劳动强度，提高生产率，带材收得率高等优点。打捆机设置在HDL出口侧，能自动将板卷通过输送机输送到打捆位置的板卷外围捆扎打捆。工作中时常遇到CKD气动阀工作状态异常的情况，这种CKD三位五通气动阀结构复杂，从外观上不能够了解阀体的内部工作状态，不能准确的判定具体是哪个内部元件的损坏所带来的故障状态，使得阀体的维修非常困难，无从下手，只能整体更换，造成备件费用支出过高。

经过对阀体的拆解，阀体故障大致分为以下几类：

1)阀芯、端盖密封损坏引起的内外泄漏；

2)阀芯密封支架变形引起的阀芯动作阻力大，动作不到位；

3)阀芯磨损引起的动作不可靠；

4)先导阀上的PE孔堵塞引起的不动作或动作迟缓，PE孔直径为0.8mm，非常容易堵。

上述故障中，因不洁空气中含有杂质或冰晶，致使的阀芯磨损，磨损后的阀芯已无修复价值，只能更换了，不能继续使用。其他诸如端盖密封损坏、阀芯密封支架变形、阀芯磨损和PE孔堵塞引起的故障，比较容易判断和解决。

生产中，比较难解决的是阀芯密封损坏引起的内泄漏，由于阀芯上有六道密封圈、五个接口，如图1，阀芯位于右侧时，接口一(1)与接口三(3)相通，风源从接口一进入，则执行元件(如风缸)有杆侧进风管有风吹出；如图2，阀芯位于左侧时，接口一(1)与接口二(2)相通，风源从接口一进入，则执行元件(如风缸)无杆侧进风管有风吹出；如图3，阀芯位于中间时，接口二(2)和接口三(3)均截止，则执行元件的有杆侧和无杆侧进风管均无风吹出。如图4，是阀芯上密封圈分布示意图，1#密封圈至6#密封圈沿阀芯(9)顺次排列，接口一(1)与接口二(2)之间为4#密封圈，接口一(1)与接口三(3)之间为3#密封圈，接口四(4)和接口五(5)为泄风口，一般接消音器，接口三(3)与接口四(4)之间为2#密封圈，接口二(2)与接口五(5)之间为5#密封圈。阀体在线工作时，各接口都连接在各自风管中，很难直观、快速判断出故障点并快速地解决，维修时间较长，极影响正常生产节奏。

发明内容

本发明的目的是提供一种气动阀内部泄漏故障的诊断方法，应用先进的PRO/E建模技术对阀体进行建模，针对打捆机容易发生的内部泄漏故障建立维修模型，快速确定维修方案，排除气动阀故障，提高生产率。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种气动阀内部泄漏故障的诊断方法，其特征在于，应用建模软件PRO/E对气动阀中各元件建模，并将各元件进行模拟装配，将气动阀的工作状态在计算机中模拟出来，所述的气动阀为三位五通气动阀，阀芯上分布有1#-6#密封圈；结合电磁阀得电的方向锁定故障范围，其具体操作步骤如下：

1)将气动阀下游执行元件的有杆腔和无杆腔进风管打开，向阀体的接口一(1)送风使阀芯动作，当执行机构的有杆腔与无杆腔的进风管都有风时，在建模中模拟阀芯的移动方向，即可判断出具体是3#密封圈(10-3#))还是4#密封圈(10-4#)损坏；

2)当有杆腔与无杆腔的进风管有一侧来风并伴随一侧泄风口持续放风时，在建模中模拟阀芯的移动方向，即可判断出是2#密封圈(10-2#)或5#密封圈(10-5#)损坏；

3)当阀芯换向后，其他表象正常且阀体的一侧PE孔持续有风放出时，则由建模和PE孔位置判断出是1#密封圈(10-1#)、6#密封圈(10-6#)损坏或电磁先导阀故障，当阀芯在电磁线圈得电后没有动作，则判断为先导阀故障；当下游执行元件动作缓慢时，则判断为密封圈故障。

所述PE孔的直径扩到1.1～1.2mm，避免因PE孔堵塞引起误判。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过pro/e三维建模及仿真软件的应用，对阀体进行建模，借助模型在计算机中的丰富表现力，来实现阀体的准确故障诊断，打破了气动阀体不能修复只能整体更换的维修模式，减少了大量的维修费用，这种方法不仅能快速而且便于检索，也有助于技术资料的长期留存，为节能降耗奠定了坚实的基础。

附图说明

图1是CKD气动阀的阀芯位于右侧时的结构示意图；

图2是CKD气动阀的阀芯位于左侧时的结构示意图；

图3是CKD气动阀的阀芯位于中位时的结构示意图；

图4是用pro/e三维软件制作的阀体模型剖视图。

图中：1-接口一 2-接口二 3-接口三 4-接口四 5-接口五 6-端盖 7-阀体 8-PE孔 9-阀芯 10-密封圈(包括1#-6#密封圈)

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

本发明一种CKD气动阀内部泄漏故障的诊断方法，是应用建模软件PRO/E对气动阀中各元件建模，并将各元件进行模拟装配，将气动阀的工作状态在计算机中模拟出来，见图4，结合电磁阀得电的方向锁定故障范围，应用先进的建模软件PRO/E对气动阀建模，建模过程中全面理解阀体各元件功能及原理，建模包括：阀芯9上分布有1#～6#密封圈，应用模拟装配技术进行模拟装配，将气动阀的工作状态以及各元件功能在计算机中模拟出来；

装配的精准程度直接决定了对阀体各部分工作原理的理解，装配好的仿真阀体有助于日后的维修及维护工作。通过对阀体各部元件的建模及装配、模拟工作状态、元件的透视、测量、角度的灵活变换，使得可以方便的在计算机中分析阀体的故障，通过仿真可以精确的根据故障现象，判断出阀体具体的某一个元件的损坏，其具体操作步骤如下：

1)首先判断并非执行元件的故障后，将来风开闭器关好后泄压，将气动阀下游执行元件的有杆腔和无杆腔进风管打开，小风量打开来风开闭器，向阀体的接口一送风使阀芯动作，当执行机构的有杆腔与无杆腔的进风管都有风时，在建模中模拟阀芯的移动方向，即可判断出具体是3#密封圈还是4#密封圈损坏；

2)当有杆腔与无杆腔的进风管有一侧来风并伴随一侧泄风口持续放风时，在建模中模拟阀芯的移动方向，即可判断出3#密封圈和4#密封圈没有损坏，而是2#密封圈或5#密封圈损坏；

3)当阀芯换向后，其他表象正常且阀体的一侧PE孔持续有风放出时，则能由建模和PE孔位置判断出是1#密封圈、6#密封圈损坏或电磁先导阀故障。

判断到底是电磁先导阀故障还是密封故障，只需要判断阀芯的响应速度(阀芯换向有撞击声音)。如果阀芯在电磁线圈得电后没有动作，则判断为先导阀故障。如果下游执行元件(气缸)动作缓慢，则判断阀芯动作迟缓，此种即为密封故障。

将PE孔直径扩大到1.1～1.2mm，以避免PE孔堵塞引起的误判，保证油泥不会堵塞PE孔，从而保证了故障诊断的正确性。

确定故障元件后即可进行有目的的拆卸，减少对阀体的损伤，采用常规维修手段对阀体进行维修、更换密封等。根据损坏的程度对阀体内通用件进行分类。

第一类是不可修复的元件要丢弃。比如阀体端面有贯穿的沟槽；阀芯磨损，肉眼可见；密封支架变形；密封的微小破损；密封的变质，硬化等。

第二类是可利用的元件，确认合格后可用。如密封圈属通用件；密封支架应无变形。阀体及端盖密封面应无沟槽，表面光洁。阀芯复位弹簧应无断裂等。

修复过程是：将阀体端盖螺丝拆下，去除阀芯复位弹簧、阀芯和密封组件。检查各部密封柔韧度，观察其颜色，并检查密封组合尺寸，将损坏的密封圈更换，重新安装完成后应做机旁试验，确保功能正常方可做为备用阀使用。

Claims (2)

1.一种气动阀内部泄漏故障的诊断方法，其特征在于，应用建模软件PRO/E对气动阀中各元件建模，并将各元件进行模拟装配，将气动阀的工作状态在计算机中模拟出来，所述的气动阀为三位五通气动阀，阀芯上分布有1#-6#密封圈；结合电磁阀得电的方向锁定故障范围，其具体操作步骤如下：

1)将气动阀下游执行元件的有杆腔和无杆腔进风管打开，向阀体的接口一(1)送风使阀芯动作，当执行机构的有杆腔与无杆腔的进风管都有风时，在建模中模拟阀芯的移动方向，即可判断出具体是3#密封圈(10-3#))还是4#密封圈(10-4#)损坏；

2)当有杆腔与无杆腔的进风管有一侧来风并伴随一侧泄风口持续放风时，在建模中模拟阀芯的移动方向，即可判断出是2#密封圈(10-2#)或5#密封圈(10-5#)损坏；

3)当阀芯换向后，其他表象正常且阀体的一侧PE孔持续有风放出时，则由建模和PE孔位置判断出是1#密封圈(10-1#)、6#密封圈(10-6#)损坏或电磁先导阀故障，当阀芯在电磁线圈得电后没有动作，则判断为先导阀故障；当下游执行元件动作缓慢时，则判断为密封圈故障。

2.根据权利要求1所述的一种气动阀内部泄漏故障的诊断方法，其特征在于，所述PE孔的直径扩到1.1～1.2mm，避免因PE孔堵塞引起误判。