Курсовая работа: Исполнительные механизмы
Ход штока позиционера, мм Число рабочих витков пружины
4………………………………………………………….1,5
6………………………………………………………….2,2
10………………………………………………………...3,6
16………………………………………………………...5,8
25…………………………………………………………9,0
40…………………………………………………………7,2
60…………………………………………………………7,2
100…………………………………………………………9,0
Наладку (перестройку) позиционера надо проводить в следующей последовательности:
уточнить условный ход МИМа, на который будет установлен позиционер;
исходя из условного хода определить оптимальную величину настройки хода штока, при этом должны выполняться условия:
Lп = Lм/k ≤ 25 мм – для позиционеров прямого действия;
Lп = Lм/(k + 1) ≤ 25 мм – для позиционеров обратного действия,
где Lп величина настройки хода штока позиционера, мм;
Lм – условный ход МИМа, мм;
k – передаточное число обратной связи от позиционера к МИМу, равное порядковому номеру отверстия на рычаге (считая от оси подвески).
Например, позиционер П10 100-Б-IV требуется перестроить на МИМ с условным ходом 60 мм. Величина хода штока Lп = 60/30 = 20 мм.
Затем следует расконтрить пружину и гайку, с помощью винтов переместить вверх до получения необходимого количества рабочих витков; вывернуть шток до соприкосновения ограничительной гайки с направляющей втулкой кронштейна (в штуцерах - до соприкосновения с грибком МИМа), законтрить пружину и гайку.
2. РЕМОНТ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
2.1 Неполадки пневматических исполнительных устройств с пружинным мембранным исполнительным механизмом
| Возможные причины | Способы устранения неполадок |
| 1. При подаче сжатого воздуха в мембранную полость исполнительного механизма шток не перемещается | |
| Повреждение мембраны вследствие прерывания давления сжатого воздуха предельного значения или же вследствие попадания на мембрану (вместе с воздухом или иным путём) масла, бензина или других нефтепродуктов, разрушающе действующих на материал мембраны. | Разобрать мембранный исполнительный механизм и заменить дефектную мембрану исправной. При этом толщину и число матерчатых прослоек резины следует подобрать одинаковыми с той, которая удаляется. |
| 2. При плавном изменении давления сжатого воздуха в мембранной полости исполнительного механизма шток и затвор односедельного или двухседельного регулирующего органа перемещается рывками | |
| Торможение штока в сальниковом устройстве регулирующего органа вследствие отсутствия смазки или недопустимо большой затяжки сальника | Подать смазку в сальниковое устройство с помощью лубрикатора, а если это не приведёт к нужным результатам, то осторожно ослабить затяжку сальниковой гайки, наблюдая за тем, чтобы через сальник наружу не стало проникать протекающее вещество. |
| 3. Через сальниковое устройство проникает протекающее вещество (жидкость, пар, газ) | |
| Недостаточно смазки, слаба затяжка сальника, плохое качество сальниковой набивки | Добавить смазку, подтянуть сальниковую гайку, сменить сальниковую гайку, сменить сальниковую набивку |
| 4. При изменении давления сжатого воздуха в мембранной полости исполнительного механизма от минимального до максимального значения шток и затвор односедельного или двухседельного регулирующего органа не перемещаются полностью из одного крайнего положения в другое | |
| Пружина мембранного исполнительного механизма при настройке была сжата больше, чем следует, и поэтому для преодоления усилий, развиваемых ею, требуется увеличенное давление воздуха по сравнению с необходимым при стандартном натяжении пружины | Постепенно ослабить натяжение пружины до величины, обеспечивающей перемещение штока и затвора из одного крайнего положения в другое при изменении давления воздуха в мембранной полости исполнительного механизма от минимального до максимального нормированных значений |
| Пружина мембранного исполнительного механизма недостаточно сжата при настройке и не может преодолеть сил трения, возникающих в подвижной части исполнительного устройства, а также массы этой части и сил от давления протекающего вещества на затвор (поэтому затвор полностью не поднимается) | Постепенно увеличить натяжение пружины до величины, обеспечивающей перемещение затвора из одного крайнего положения в другое при изменении давления воздуха в мембранной полости от минимального до максимального нормированных значений |
| Затвор при своём ходе упирается в посторонний предмет, попавший в мембранное исполнительное устройство (кокс, песок, металлическая прокладка, гайка и т.п.) | Отключить линию сжатого воздуха от мембранной полости исполнительного устройства, переключив поток на обводную линию, и принять меры к очистке корпуса мембранного исполнительного устройства от посторонних предметов. Убедиться, что поверхности затвора и седел не повреждены |
| 5. При регулировании расхода протекающего вещества затвор мембранного исполнительного устройства чаще всего занимает положение, близкое к одному из крайних | |
| Если при нормальной работе регулятора затвор почти закрывает отверстие седла или, наоборот, открывает его почти полностью и при этом давление в мембранной полости близко к предельному, то это указывает на то, что условный диаметр мембранного исполнительного устройства либо велик, либо мал для данного трубопровода и расхода в нём | В соответствии с действительным расходом протекающего по трубопроводу вещества выбрать соответствующий условный проход мембранного исполнительного устройства и при наличии мембранного исполнительного устройства с таким условным проходом установить его. Если подходящего исполнительного устройства в наличии нет и имеется возможность выточить новый затвор, то рассчитать профиль нового затвора и заменить в мембранном исполнительном устройстве старый затвор на новый |
2.2 Ремонт мембранных исполнительных устройств
2.2.1 Разборка мембранных исполнительных устройств
Разборку нормально открытого исполнительного устройства производят для выявления состояния отдельных деталей, чистки и ремонта следующим образом.
1. Все видимые поверхности исполнительного устройства (корпус, мембранный исполнительный механизм и т.д.) обдувают из шланга сжатым воздухом и тщательно очищают от грязи.
2. Вращая контргайку 5 (рис.2), освобождают специальную гайку 2, после чего вращением этой гайки отсоединяют шток плунжера от промежуточного штока. Если исполнительное устройство имеет пневматический позиционер, то освобождают его рычаг для возможности отделения мембранного исполнительного механизма от корпуса регулирующего органа.
3. Отворачивают специальную гайку 11 (рис.2) и отделяют мембранный исполнительный механизм от корпуса регулирующего органа. При этом крупные механизмы поднимают талями или лебёдками.
4. Освобождают шток затвора от гаек. Проверяют вручную лёгкость перемещения затвора до крайних положений.
5. Осторожно отвёртывают гайки шпилек или болтов на верхней крышке 4 (рис.3), чтобы не перегрузить отдельные крепёжные детали и не снизить их надёжность. Эту работу производят в два приёма: сначала по способу диаметрально противоположного обхода поворачивают все гайки на 1/8 полного их оборота, а затем в любом порядке отворачивают все гайки.
Рис. 2 Мембранный исполнительный механизм
Снизив давление масла в сальниковом устройстве, удаляют лубрикатор (масленку). Помечают положение крышки на корпусе для установки её в дальнейшем на прежнее место. Осторожно, чтобы не повредить шток и затвор, отделяют верхнюю крышку 4 от корпуса 3. Если крышка тяжёлая, то подъём её осуществляют талями или лебёдками. При подъёме следят за строго вертикальными перемещениями крышки.
6. Удаляют затвор 5 со штоком 6 и тщательно очищают их поверхность от грязи и остатков сальниковой набивки. При этом запрещается пользоваться острым металлическим инструментом (зубилом, ножом, шилом и т.п.) во избежание повреждения очищаемых поверхностей.
Рис.3 Двухсекционный регулирующий орган нормально открытого исполнительного устройства
7. Отворачивают накидную гайку 8 и удаляют грундбуксу 9,кольца 15 и 12, втулку 13 и остатки сальниковой набивки 14 и 10. Сальниковую камеру, грундбуксу, кольца и втулку тщательно очищают от следов набивки, не применяя при этом острых металлических инструментов.
8. Отмечают положение нижней крышки 2 относительно корпуса. Отворачивают гайки на шпильках или болтах и отделяют нижнюю крышку 2 от корпуса 3 клапана. Отворачивают пробку 19.
9. Производят промывку и чистку корпуса и крышек. Закончив чистку нижней крышки, заворачивают пробку 19.
10. Промывают и очищают от наслоений седла 1 и 16 и при необходимости замены или ремонта выворачивают их из корпуса.
В нормально закрытых исполнительных устройствах снимают сначала нижнюю крышку, а затем через образовавшееся отверстие удаляют затвор со штоком.
При разборке мембранных исполнительных устройств, имеющих конструктивные отличия от описанной конструкции, учитывают болтовое крепление мембранного исполнительного механизма к крышке регулирующего органа, соединение штоков посредством резьбовой втулки со стопорными винтами и крепление штока к затвору посредством разъемной головки.
2.2.2 Сборка мембранных исполнительных устройств
Сборку нормально открытого исполнительного устройства с пневматическим позиционером производят следующим образом (рис.3).
1. В корпус 3 регулирующего органа ввертывают седла 1 и 16 до отказа. При этом не допускается применение зубил, наставок и т.п. инструментов и посадка седла в гнёзда на сурике или на графите с маслом. Ввёртывание седел выполняют специальными ключами или приспособлениями. Седло должно ввинчиваться с усилием, т.е. должна иметь место плотная посадка с незначительным натягом; шатание седла при ввинчивании не допускается. При условном проходе регулирующего органа Dy = 20 мм ввертывание седла производят двое рабочих, используя рычаг длиной 220 мм. При этом они создают крутящий момент 151 Н ∙ м
(1540 кгс ∙см) при усилии на рычаге 700 Н (70 кгс). При условном проходе регулирующего органа Dy = 50 мм двое рабочих, используя рычаг длиной 1300 мм, при ввертывании седла создают крутящий момент 892 Н ∙ м
(9100 кгс ∙ см) при усилии на рычаге 700 Н (70 кгс). При условном проходе Dy = 100 мм для ввертывания седла требуется уже действие четырёх рабочих, использующих рычаг длиной 2500 мм и создающих крутящий момент
2432 Н ∙ м (35000 кгс ∙ см) при усилии на рычаге ключа 1,4 кН (140 кгс). При ввертывании натуго седло может деформироваться. Отсутствие деформации определяют посредством контрольной плиты. Деформированное седло заменяют. Установка между телом корпуса регулирующего органа и седлом различных прокладок не дает положительных результатов.
2. Под нижнюю крышку 2 устанавливают алюминиевую или стальную прокладку 18 толщиной 2 мм, после чего помещают нижнюю крышку на своё место, совмещая ранее нанесённые при разборке регулирующего органа отметки на крышке и корпусе, и закрепляют крышку гайками на шпильках или болтах. Алюминиевую прокладку ставят, если регулирующий орган не имеет ребристой рубашки, т.е. будет работать при температуре рабочей среды не выше 200 0 С, а стальную прокладку ставят, если регулирующий орган имеет ребристую рубашку, т.е. рассчитан для работы при температуре протекающего вещества выше 200 0 С, например до 450 0 С.
Вместо алюминиевых или стальных прокладок допускается применение паронитовых или клингеритовых прокладок толщиной 2 мм, но они менее надежны по сравнению с алюминиевыми или стальными, вследствие незначительной ширины кольцевой поверхности прокладок. Не допускается применение паронитовых или клингеритовых прокладок со следами излома, морщинами и трещинами. По поверхности и краям допускается незначительная ворсистость. Прокладки при загибе на 1800 вокруг стержня с диаметром 42 мм не должны ломаться, трескаться и расслаиваться.
Завертывание гаек на шпильках или болтах вначале производят нормальным ключом без рычага, с затягиванием шпилек или болтов в диаметральном положении. После круговой затяжки шпилек или болтов ключом нормальной длины применяют рычаги, соблюдая правило крестообразного обхода гаек. При креплении гаек натуго не допускаются удары кувалдой по ключу. В этом случае применяют удлинённые гаечные ключи или на короткие ключи надевают трубки для удлинения рукоятки. Затягивать гайки на шпильках или болтах диаметром до 16 мм должен один рабочий, применяя рычаг длиной 500 мм, на шпильках или болтах диаметром от 17 до 25 мм – двое рабочих, применяя рычаг длиной 1000 мм, на шпильках или болтах от 26 до 48 мм – трое рабочих, применяя рычаг длиной 1500 мм. Крышка считается закреплённой после трехкратного подтягивания гаек на всех шпильках (болтах) гаечным ключом с рычагом.
3. Установив корпус регулирующего органа с нижней крышкой на тиски, если позволяют размеры корпуса, или при положении указанных деталей на полу помещения, если регулирующий орган велик по габаритам, производят притирку посадочных поверхностей плунжера и седел следующим образом. Посадочные поверхности плунжера и седел промывают бензином и вытирают насухо. Притирку производят, например, смесью наждачного порошка с машинным маслом. Наждачный порошок получают, отобрав магнитом металлическую часть пыли, остающейся при заточке резцов на наждачных кругах. Нанесённый на притираемые поверхности слой должен быть равномерным и не слишком густым. После шести-семикратного поворота плунжера рукой по дуге вправо и влево на ¼ окружности плунжер слегка приподнимают и, повернув на 180 0 по часовой стрелке, вновь опускают на седло и повторяют операцию притирания. Перекладывание плунжера повторяют пять раз, после чего притираемые поверхности промывают бензином и вытирают насухо. Повторяют притирку, применяя микропорошки (от М-28 до М-7), после чего производят доводку пастой ГОИ (Государственного оптического института имени С.И. Вавилова). Паста ГОИ выпускается для грубой доводки – чёрного цвета, для средней – тёмно-зелёного и тонкой светло-зелёного. Перед нанесением пасты притираемые поверхности смачивают керосином. При окончательной доводке слой пасты, наносимый на поверхности седел и затвора, должен быть минимальным. При хорошей притирке поверхности должны быть совершенно одинаковые «на отблеск», без бликов, штрихов и т.п. Затвор при подъёме должен присасываться к седлам в корпусе. Задачей притирки является обеспечение плотной и одновременной посадки затвора на седла в корпусе. Весь процесс притирки затвора и седел ведут, стараясь не создавать добавочного давления затвора на седла, кроме массы самого затвора.
4. Ввертывают шток 6 в затвор 5 (рис.2) и стопорят его штифтом, после чего затвор со штоком устанавливают на место, т.е. на седла. Со штока удаляют крепежные гайки (рис.4).
5. Устанавливают верхнюю алюминиевую или стальную прокладку 17 толщиной 2 мм, после чего осторожно помещают верхнюю крышку 4 на своё место, совмещая отметки на крышке и корпусе, сделанные ранее при разборке регулирующего органа, и закрепляют крышку гайками на шпильках или болтах. Затяжку гаек выполняют методом, указанным при описании установки нижней крышки.
6. Устанавливают нижнее сменное металлическое кольцо сальника 15, затем кольца сальниковой набивки 14 и втулку сальника («фонарь») 13. Подачу сальниковых колец внутрь втулки 7 крышки производят отрезком трубки, имеющей внутренний диаметр, достаточный для того, чтобы её можно было насадить на шток затвора. Над нижним сменным кольцом 15 толщина сальниковой набивки 14 должна быть такой, чтобы нижние отверстия втулки 13 располагались против отверстия для лубрикатора (масленки). Устанавливают лубрикатор и заполняют его и втулку 13 смазкой. Смазка к стальным клапанам оссоголин марки 300-ААА; к чугунным клапанам – смазка марки НК-50. Затем устанавливают верхнее сменное металлическое кольцо 12, несколько колец сальниковой набивки 10, грундбуксу 9. Толщина сальниковой набивки над верхним сменным кольцом 12 должна быть такой, чтобы грундбукса 9 после её установки выступала из втулки 7 верхней крышки на 80 % своей высоты. Этим достигается возможность перемещения грундбуксы вниз при затяжке сальника.
