解决SMC电磁阀故障的几种保位方案

    解决SMC电磁阀故障的几种保位方案
    在许多控制过程中 要求调节阀在故障时处于某个位置，以保护工艺过程不出现事故，这就要求调节阀在设计上实现故障—安全的三 断(断气、断电、断信号)保护措施。对于电动调节阀来说，比较简单，断信号时，可以根据控制模块的设定而停留 在全开、全关、保持中的任位置，而断电时，自然停留在故障位置，或带有复位装置的电动执行器也可将阀位运 行到全开或全关。
    对于气动调节阀来说，就比较复杂了，所以我 们主要讨论气动调节阀的三断保位方法。般来说，我们在选择气动薄膜调节阀时，都要确定选气开还是气闭， 这就是选择调节阀断气时的保护位置，如果工艺要求断气时阀门打开，则选择常开(气闭)式调节阀，反之则选常闭 (气开)式调节阀。这只是个粗浅的方案，如果工艺要求断气、断电、断信号的三断保护，则调节阀就需要配置 些附件来组成个保护系统才能实现控制要求，这些附件主要有保位阀、电磁阀、气罐等。以下是单作用气动薄膜 调节阀和双作用气动调节阀的两种保位方案。
    1、断气源：当控制系统气源故障(失气)时，气动保位阀自动关闭将 定位器的输出信号压力锁定在气动控制阀的膜室内，输出信号压力与控制阀弹簧产生的反力相平衡，气动控制阀的 阀位保持在故障位置。该保位阀应设定在略低于气源的小值时启动。
    2、断电源：当控制系统电源故障(失电)时，失电(信号)比较器控制 单电控电磁换向阀的输出电压消失，单电控电磁换向阀失电，单电控电磁换向阀内的滑阀在复位弹簧的作用下滑动 ，电磁阀换向，将气动保位阀的膜室压力排空，气动保位阀关闭，将定位器的输出信号压力锁定在气动控制阀的膜 室内，输出信号压力与控制阀弹簧产生的反力相平衡，气动控制阀的阀位保持在故障位置。
    3、断信号：当控制系统信号故障(失信号)时，失电(信号)比较器检 测到后，断掉单电控电磁换向阀的电压信号，单电控电磁换向阀失电，单电控电磁换向阀内的滑阀在复位弹簧的作 用下滑动，电磁阀换向，将气动保位阀的膜室压力排空，气动保位阀关闭，将定位器的输出信号压力锁定在气动控 制阀的膜室内，输出信号压力与控制阀弹簧产生的反力相平衡，气动控制阀的阀位保持在故障位置。
    SMC电磁阀位置反馈信号由阀位信号返回器给出。
    本方案的：“三断” 保护启动时，系统反应较快，动作迅速。整体造价比较。
    本方案 的缺点：电磁阀长期带电，影响使用寿命。配用附件较多，安装、调试复杂些，阀位反馈需另配阀位    信号返回器 ，在配用手轮的情况下，比较复杂。
    本方案主要由控制阀、气控换向阀、定位 器、自锁阀、单向阀、减压阀、储气罐等组成。其工作原理如下：
    当 控制系统气源故障(失气)时，自锁阀(其作用方式与保位阀相反)自动打开，将气控换向阀的控制气源撤消，气控换 向阀的滑阀在弹簧的作用下复位，两个气控换向阀中的其中个排气，另个进气，单向阀关闭，气源由储气罐中 储存的气源向阀门供气，从而实现阀门的全关或全开。全关或全开的转换可通过调整气控换向阀的连接方式实现。
    如果要实现阀门保位，加装气动保位阀并改变管路连接，用自锁阀直 接控制保位阀，取消气控换向阀、单向阀、储气罐即可。
    若要实现断 气源时，能够阀门有若干次的动作，可采用以下方案。
    SMC电磁阀本方案由 储气罐、单向阀、闭锁阀、截止阀等组成。其工作原理如下：
    SMC电磁阀当气源 故障(失气)时，单向阀关闭，闭锁阀失气，在闭锁阀的滑阀在弹簧的作用下复位，气路换向，断开系统的气源管路 ，接通储气罐管路，由储气罐向阀门供气，以阀门有若干次动作，实现连续控制的目的。由于储气罐的容量有 限，且储气罐中的气源压力随着阀门动作不断下降，不可长期使用储气罐为阀门供气。本方案配用储气罐的容量应 比般保护用储气罐的容量大。本方案在断气源时，阀门动作的次数与储气罐的容量有关。
    内漏造成的故障现象是多种的，但是引起故障现象的原因并不仅只是内漏，还有可能是电控回路的故障，这往往需要与电修人员起检查判别。分析判别内漏故障点的方法主要是根据原理图，采用逐个分析判别排除法进行。我们总结出“故障分析树图”的方法，把缺陷现象从易到难地排查，判定原因直到后排除故障的整个过程用树图的形式列出，可清晰、方便地判定故障点。
    SMC电磁阀避免内漏的个行之的方法是定期清理油箱，过滤压力油，注油时经过严格过滤，检修中避免使用带棉纱头的碎布，这些措施都能油的清洁度。目前各蝶阀油系统维护周期是年，基本能满足设备健康运行。
    SMC电磁阀的大小活塞电镀层崩缺是近年检修中发现的另个主要缺陷，估计原因是使用时间长镀层不牢固疲劳脱落。镀硬铬层脱落后粗糙的活塞壁体，将会加剧密封圈的磨损，严重时引起内漏。处理方法是退去镀铬层，重新镀硬铬，重新镀层厚度可在0.10~0.15mm之间。重新电镀处理有退铬，补焊，校，粗、精启等工艺。
    SMC电磁阀液压系统检修后阀门开启不了的缺陷，多数原因是由于调速阀或溢油阀行程错位所致。事实上调速阀(调节油流量)、溢油阀(调节系统高压力)等液压控制阀在次调定后就无需再调整了。
    SMC电磁阀统外漏也曾是个主要故障点。主要表征是摆动油缸和各调节阀渗漏油，发生严重爆漏时，系统油压将无法维持而引起跳泵。
    通过开展QC活动，统计循环水泵出口故障次数，利用柏拉图80~20%原则分析主要故障发生在液压系统外漏，并用鱼骨图分析外漏的主要原因是液压系统密封圈材质选用不当老化和缺乏维护二大因素。