組合式空調機組中表冷電動二通閥執行器固定調節裝置的改進

歐陽文建，謝升，湯雄麗

（江西中煙井岡山卷煙廠，江西 吉安 343100）

0 引言

在組合式中央空調運行過程中，通常需利用冷凍水對車間進行降溫除濕操作，這需要通過對西門子表冷電動二通閥進行操作以控制冷凍水流量，保證車間溫濕度達標[1]。井岡山卷煙廠動力車間中央空調機組主要為制絲、卷包車間提供穩定的溫濕度環境，以保證卷煙在生產過程中達到水分工藝要求。在車間正常生產過程中，由于空調自動控制系統需每天對表冷閥進行頻繁調整，導致表冷電動二通閥活動調節片出現松動，固定楔體磨損，閥桿提拉失效，自動控制表冷閥上位反饋開度與下位現場開度不符[2]，車間溫濕度出現異常波動現象。因此，如何有效降低西門子表冷電動二通閥機械故障頻次，減少其對下游服務車間溫濕度的影響，是亟待解決的問題。針對該問題，我們對執行器固定調節裝置進行優化設計，增加可調節弧形楔體，增大接觸面，有效解決該問題，保證下游服務車間溫濕度穩定性。

1 問題分析

目前，井岡山卷煙廠車間空調機組主要采用康孚組合式中央空調機組。該空調機組由新風段、表冷段、加熱段、加濕段組成。表冷段主要承擔車間除濕降溫職責。制冷主機中冷凍水經冷卻泵加壓后經冷凍水循環管道循環至表冷段，通過表冷閥開關控制后，對車間回風及外部新風進行降溫除濕。該表冷閥主要采用西門子電動二通閥，該閥整體結構圖如圖1所示，閥體結構如圖2所示。電動二通閥需在能管上位中控系統進行遠程控制，經執行器自動調節閥門開度，以此控制冷凍水流量。此閥門狀態處于實時調節狀態[2]。經過長時間運行，表冷電動二通閥執行器線接觸固定裝置出現輕微磨損、松動，執行器方形定位凸銷磨損，導致執行器隨意上下移動，電動雙通閥的閥桿提拉不起，失去開關功效，電動雙通閥無法有效控制[2]。經檢查，與方形定位凸鍵配合的凹槽為R4的半圓凹槽，屬線接觸配合，電動閥運行時間一長，配合出現間隙，定位凸鍵出現快速磨損，隨著表冷閥使用時間的推移，出現持續惡化狀況，導致需頻繁安排機械維修人員對執行器固定裝置進行調校，嚴重浪費維修資源。同時因表冷電動二通閥控制冷凍水流量，對中央空調夏季除濕降溫存在重大影響[3]。執行器控制精度不足，導致下游服務車間溫濕度出現異常波動，造成溫濕度指標不達標，影響煙絲水分及卷煙成品質量，對卷煙安全生產產生重大影響。

圖1 電動閥結構圖

圖2 閥體結構圖

2 改進措施

2.1 改進思路

針對表冷電動二通閥頻繁開關導致方形固定楔體易松動、磨損的問題進行改進,增大接觸面并設置可調節裝置。1）在方形固定楔體與閥桿R4凹槽之間增加一活動固定裝置，該裝置與閥桿R4凹槽完全貼合，極大地增大接觸面，將定位裝置由線接觸更改為面接觸。2）在活動固定裝置中增加一可調節裝置，對活動楔體進行縱向調節緊固，以實現生產運行過程中楔體與閥桿保持適當間隙，確保表冷閥執行器功能正常。3）該裝置結構簡單，易加工、易更換，既延長執行器使用壽命，又降低維修成本。

2.2 零件制作

通過設計一種電動雙通閥執行器上的固定調節裝置，包括定位裝置和調節裝置，定位裝置結構如圖3所示。該裝置包括電動雙通閥執行器閥芯、固定楔體、電動雙通閥執行器基準固定片、固定螺栓、活動調節片、調節螺桿、活動楔體。固定楔體結構如圖3所示。電動雙通閥執行器閥芯上端有R4半圓凹槽，該凹槽與活動弧形楔體相配合，弧形楔體結構如圖4所示?；顒踊⌒涡w介于電動雙通閥執行器閥芯與基準固定片之間，通過固定螺栓將電動雙通閥執行器基準固定片固定，基準固定片及活動調節片中部對稱貫穿有內絲孔，將調節螺桿旋入內絲孔至活動楔體中。電動雙通閥執行器基準固定片及活動調節片中配合方形固定楔體。該裝置可利用活動弧形楔體與電動雙通閥執行器閥芯上端凹槽相配合進行固定，且通過調節螺桿對固定裝置進行調節。該裝置結構筒單、維修拆裝方便、使用壽命長，能有效地增大定位裝置與R4凹槽之間的接觸面積。并在該裝置固定楔體出現磨損時進行微調，進而延長其使用壽命。

圖3 定位裝置結構圖

圖4 弧形楔體結構圖

2.3 零件的使用

弧形楔體與原固定裝置組成新的固定調節裝置。該固定調節裝置是電動雙通閥執行器基準固定片與活動調節片通過螺紋連接方式，經固定螺栓固定閥芯，閥芯與基準固定片內側的4個方形固定楔體配合，起到初次定位作用，方形固定楔體與閥芯上端凹槽形成線接觸。當固定楔體磨損時，可通過旋緊固定螺栓，縮小固定楔體與凹槽的間隙，起到初次調節定位作用。同時，在4個方形固定楔體的中間位置對稱放置2個活動弧形楔體，弧形楔體尺寸與閥芯上端R4半圓凹槽尺寸相匹配，形成凹凸鍵面接觸。活動弧形楔體外側有深度為0.5倍楔體厚度的內孔，同時電動雙通閥執行器基準固定片與活動調節片上的方形固定楔體之間對稱鉆有內絲孔。該內孔通過調節螺桿與電動雙通閥執行器基準固定片和活動調節片上的內絲孔進行螺紋連接，起到再次定位作用。當弧形楔體的半圓凸鍵磨損時，可通過旋緊調節螺桿進行微調，使活動弧形楔體壓死R4半圓凹槽，保證貼合度，確保定位效果。當弧形楔體磨損嚴重時，只需拆裝固定螺栓，更換弧形楔體，即可恢復執行器定位功能，從而重復利用電動雙通閥執行器。該過程拆裝簡單，更換方便，可延長電動雙通閥使用壽命，降低企業生產成本。

2 改進效果

對原有定位裝置進行改進后，我們對表冷電動二通閥機械故障頻次進行持續1 a的跟蹤，發現改進后表冷閥機械故障頻次下降94.87%，有效地解決了電動二通閥在生產過程中需頻繁調校問題，使表冷閥精準調控，保證下游車間溫濕度的穩定性。同時該固定調節裝置方便拆裝、維修，提高維修效率，節約人力?；⌒涡w磨損后可直接進行快速更換，楔體制作成本低，并再次重復利用電動雙通閥執行器，節約設備購買成本。

3 結語

通過對表冷電動二通閥執行器固定裝置進行重新設計優化，使原有的線接觸更改為弧形楔體凸鍵與R4凹槽的面接觸，有效解決了表冷電動二通閥機械故障頻發問題，延長執行器使用壽命，使溫濕度得到精準調控，保障了卷煙安全生產。