气动阀门工作原理及常见故障分析

    为适应加压过滤机的自动化水平，气动阀门在加压过滤机中得到广泛的应用。气动阀门由电磁换向阀控制，一旦出现故障，从外观一般难以准确判断。本文详细介绍了气动阀门的工作原理及常见故障，为准确判断故障原因、实现快速检修及合理改进提供一定的参考。

一、气动阀门的工作原理

    气动阀门结构如图。主要借助气压推动活塞实现阀门开关、供气压力要求在0.6MPa左右。当高压风从气管A通过气道进入侧腔体1时（此时气管B连通大气），气风推动活塞2和齿条4运动，齿条带动齿轮5转动，阀门连杆轴8通过键连接与齿轮同步转动，从而使阀板7转动。换向时，压气从气管B进入中间腔3（气管A排气），气风推动活塞2和齿条4运动，使齿条5反向转动，从而使阀板7逆转，阀板在90°范围内回转。如此反复，实现阀的开启和闭合。

二、气动阀门的常见故障

1、执行器内齿条折断

    由于气动执行器使用的气压高达0.6MPa，其内部元件多为铝材，机械强度略低，而通过活塞作用在齿条上的受力较大，常常会出现齿条折断的现象，导致传动失效，阀板无法正常开启。

2、轴与齿轮连接失效

    阀板连接轴6与齿轮5靠普通平键连接，由于轴与齿轮尺寸均偏小，相应键规格较小，频繁的执行操作和受力的冲击，有时会发生滚键或键脱落的现象，从而使齿轮5无法带动连杆轴，阀门不能实现正常开关。

3、活塞缸窜气

    活塞密封圈破损直接导致活塞缸两侧箱体窜气，使活塞两侧压差降低，轻者出现阀门动作缓慢，严重时活塞不动作，阀门不能实现正常工作。

4、阀板折断

    气动阀门正常设计的回转角度为90°，当阀门连接的管道内卡有异物时，阀门正常回转受阻，极易使阀板折断而失去作用，有时也会出现因更换的管道半径小于阀板的回转半径，使阀门正常回转受阻导致阀门故障。

5、阀板胶垫的损坏

    阀板胶垫损坏后，会直接导致阀门关闭不严，影响过滤机的工艺效果。胶垫损坏的原因除长期使用的正常磨损外，还有人为的维修原因。如在更换安装阀门或维修管道时，现将阀门固定安装在管道法兰上，而后对法兰进行焊接、焊接产生的高温使橡胶融化遭到破坏而无法密闭，正确的做法应该是将启动阀门在管道法兰上安装定位，取下阀门后再进行法兰焊接，冷却后再恢复安装阀门。

三、结语

    上述机械工作由于存在阀门结构内部，从而表象很难被发现。一旦出现启动阀门失灵，大多检修工首先怀疑是否是电磁阀不能实现正常换向，待电磁换向阀的原因查明并排除后，方才动手检修阀门本身，这种机与电的故障猜疑无疑延长了检修时间。实际上，拆开气动执行器的2个气管，只要起源有较低排气的现象，已足以证明故障来自机械部分，有经验者通过聆听气动执行器动作的声音或用手感触其振动状况就可判断机械故障。