气动薄膜控制阀的认识与组装

【摘 要】气动薄膜控制阀具有结构简单，可靠性高等特点，在石油化工生产过程中应用广泛。在高职院校人才培养过程中，气动薄膜控制阀的组装、安装、调校等是化工自动化及工业自动化专业学生应具备的基本技能。文章详细介绍了气动薄膜控制阀的组装过程，以达到初步认识气动薄膜控制阀的结构，掌握其组装过程及操作要点的学习目的。

【关键词】控制阀;实验装置;认识与组装

中图分类号： U270.35文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）17-0167-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.17.079

0 引言

气动薄膜控制阀因其结构简单、可靠性高、防爆性能好等优点，广泛应用于石油、化工等生产过程中。在职业院校化工自动化、工业自动化等专业人才培养过程中，气动薄膜控制阀的组装与调校也是学生的必备技能。自2008年以来，气动薄膜控制阀项目在历届全国石油与化工职业院校仪表维修工技能大赛中出现。文章基于气动薄膜控制阀实验装置，结合实际生产过程中对于学生的技能要求，详细介绍了气动薄膜控制阀的组装过程，以达到初步认识气动薄膜控制阀的结构，掌握其组装过程及操作要点的学习目的，为生产过程中该设备的维修与维护奠定基础。

1 气动薄膜控制阀实验装置构成

如图1所示，气动薄膜控制阀实验装置主要由执行机构、控制机构、电气阀门定位器、操作器、过滤减压阀等设备构成，其型号与规格如表1所示。

从空压机输出风管线中接入了过滤减压阀，过滤减压阀的输出通过三通阀分为两路，一路进入0.4级的高精度压力表，一路由风管线引出供设备使用。

3 组装实验过程

3.1 控制机构的组装

组装之前，首先检查设备及工具是否齐全。检查完毕，开始第一步控制机构（也就是阀体）部分的组装。

首先安装阀体内件，包括阀芯、导向块，导向块上下各放置一个密封圈。盖上上阀盖时，要稳拿轻放，避免因磕碰阀杆而对设备造成损坏。固定上阀盖的六颗螺丝要均匀对角上紧，以保证其密封性。最后将阀芯向下压紧，保证阀芯与阀座完全接触。

3.2 气动薄膜执行机构的组装

首先安装支架及下膜盖，支架利用锤子和錾子通过锁紧螺母锁定在上阀盖上，安装时，注意锁紧螺母的正确使用，具有凸边的一面向下。支架安装一定要牢固，以防设备运行過程中松动从而引发危险事故。

将推杆插入下膜盖中心孔中，指针块及用于锁紧指针的螺丝先挂在推杆上，暂不固定。注意指针的安装方向要正确，保证指针指向行程表尺一侧。依次安装膜头内件，下限位件、膜片、托盘、弹簧座、上限位件，然后，用螺母将膜头内件及推杆固定，该步骤是避免膜头漏气的关键步骤之一，所以一定要加弹簧垫牢靠固定。最后将弹簧放置在弹簧座上，盖上上膜盖，进行上下膜盖的组装。上下膜盖组装要先装两颗长螺丝，均匀拧紧，将弹簧下压，待上下膜盖间间隙缩小后，装上另外8颗短螺丝，然后所有螺丝均匀对角上紧，避免膜头漏气。最后将防雨帽安装在上阀盖上。

膜头安装完毕，要进行气密性实验，连接气源风管线至膜头，加压至气源压力280千帕，保持3分钟，若压力不下降则为合格。

3.3 推杆行程的校验

推杆行程校验的目的主要是确定执行机构的信号范围为80～240kpa，保证在信号压力为下限值时，阀门处于全关状态。这样，才能确保在使用过程中，执行机构能够工作在全行程范围。首先通过调整减压阀向膜头输入80kpa的压力，这时，推杆在压力的作用下会向上稍有移动，然后将压力缓慢增大直至上限值，同时观察推杆是否随着压力变化向上相应运动。若膜头内无异响、卡顿等异常情况出现，则将压力减小至80kpa在此状态下，待其平稳后，安装开缝螺丝，将推杆和阀杆牢固连接，调整指针块或行程表尺，使指针指向行程标尺的零位，然后固定指针。

3.4 定位器的安装

要保证控制阀和定位器联校能具有良好的线性度及精度，定位器的正确安装至关重要。定位器以及插销件均需先进行预安装，暂不固定。通过调整减压阀输出，向膜头施加160kpa的压力，也就是信号范围的50%，此刻，理论上指针会指向12.5mm，阀门开度亦是50%，此时调整定位器位置，固定定位器及插销件，使定位器垂直，反馈杆水平，即反馈杆与定位器呈90度夹角。

3.5 气路电路的连接

通过过滤减压阀将膜头泄压后，进行气路电路的连接。从过滤减压阀引出的风管线连接在定位器的气源输入端，input端。输出端output通过风管接入下膜盖的信号输入孔。

因气动薄膜控制阀无行程信号的反馈，故将操作器的信号输出端和反馈信号端进行串联连接，也就是将3端子和11端子连接，则4端子为输出信号的正极，连接在定位器的电信号输入的正极。12端子为输出信号的负极，连接在定位器的电信号输入的负极。19，20端子接入220伏的交流电，为操作器的电源。电路连接好后，接好后防护板。

4 结束语

通过对气动薄膜控制阀组装过程的详细介绍，对其内部结构及工作原理有了更深入的理解。气动薄膜控制阀重新组装以后，需要进行校验以及气密性和泄露试验，满足性能指标要求后方可用于生产过程。

【参考文献】

[1]王惠芳，李智光，等.技能大赛中气动薄膜控制阀的组装与校验[J].河北化工，2010，33（2）：69-70

[2]王敏.安装及使用调节阀[J].河北化工，2008，31（6）：62～63.

[3]高进.化工自动控制过程中气动调节阀的选择与应用[J].化工自动化及仪表，1997，24（1）：45～49.