1、概述

　　煤化工氣化裝置飛灰氣提冷卻罐V1504A到中間飛灰儲罐V1505A的下灰鎖斗控制閥是一臺帶有氣動活塞式執行機構的硬密封切斷球閥。該閥使用中經常出現卡塞和無法動作等故障，無法下灰，造成氣化爐加不上負荷，引起氣化爐停車，從而使整個系統停車。該閥門經幾次檢修，查找原因，但始終未解決問題，嚴重制約了正常生產。

2、故障原因分析

2.1、閥體加工誤差

　　氣動球閥是由氣缸通過傳動軸帶動閥桿動作，從而帶動球體繞閥體垂直中心線作90°旋轉，實現球閥的開啟或關閉。所以氣動球閥球體與閥座的加工精度要求較高，球體的圓度誤差應<31μm。經過分析和測量，該球體的圓度誤差為2.4mm。由于嚴重超差，球體在工作時無法保證準確的中心位置，造成了閥門開啟或關閉時的附加力矩，使閥門操作扭矩增加，操作性能下降，導致閥門無法正常工作。

2.2、配合間隙大

　　氣動閥門的執行機構與球體由力矩傳遞軸連接，球體下端由定位軸定位，檢查后發現傳遞軸與氣缸及球體的連接部分配合間隙過大，定位軸的設計也不合理，造成球體不能開關到位。

2.3、閥座彈簧失靈

　　氣動球閥采用球體固定結構，因此，球體受壓后不產生移動。閥座采用彈簧浮動結構，由閥座背面的彈簧加載，關閉或開啟時閥座產生移動，以保證良好的進出口雙向密封性能。但是該閥解體時發現，閥座彈簧腔內積滿了灰塵，使彈簧失去了彈性作用，開啟時閥座與球體不能迅速脫離，而使浮動閥座變成了固定閥座，又增加了閥門的操作力矩。

3、結構改進

　　針對引起氣動球閥故障的原因，對閥門結構做了改進(圖1)。

1.改造后去除量1/2e 2.彈簧腔 3.改造后增加防塵罩 4.偏移量e 5.閥后定位軸銷 6.閥后密封環 7.球體 8.閥體 9.閥座 10.汽缸力矩傳遞軸 11.填料 12.填料壓蓋 13.增加1/2e偏量

圖1調節閥改進后結構

3.1、閥座

　　針對球體圓度誤差大而造成的球體不對中情況，在無法對球體處理的情況下，對球體誤差大的一側閥座背面進行了改進，消除了因為球體的圓度誤差而造成的操作扭矩的增加。

3.2、傳動軸

　　對氣缸力矩傳遞軸端部進行堆焊加工處理，使傳遞軸與氣缸、球體都能配合良好，同時對傳遞軸又進行了偏心處理，定位軸上增加了銅合金套，替代傳統的不銹鋼套或四氟套。這樣既保證了球體能夠開關到位，又保證了傳遞軸、球體和定位軸同心，在一定程度上消除了球體圓度誤差造成的影響。

3.3、防塵

　　閥座在受壓時移動，應保證彈簧的彈性。為達到這個目的，彈簧腔內不應進入和存有灰塵雜質。

　　經過多次試驗，在閥座的導向部分和背面增加了防塵裝置，使閥座移動時彈簧腔不能進灰塵，保護了彈簧性能，減小了閥門動作時的操作力矩，使控制閥正常工作。

4、結語

　　通過對控制閥門15XV-0015進行的結構改進，取得了良好的效果，延長了閥門的使用壽命，為煤化工裝置長周期安全運行提供了保證。