火力发电干除灰系统进料用圆盘阀故障分析与改进

　　分析了火力发电气力输灰系统的仓泵进料用DN200 圆盘阀频繁出现主轴断裂和键失效问题的原因，介绍了理论计算和对比试验的结果，论述了改进措施。

　　1、概述

　　在火力发电气力输灰系统中圆盘阀是关键组成部分，该阀具有卡灰、积灰少，结构紧凑，安装方便等特点。但是DN200 圆盘阀使用过程中出现了主轴断裂和部分阀门键失效的问题。使得干除灰系统无法正常工作。

　　2、结构特点

　　圆盘阀(图1) 采用双向阀板结构单向密封，通过旋转主轴带动阀板运动，阀门开关动作时的运动为旋转运动。气缸活塞杆不与介质直接接触，减少了活塞杆的腐蚀和磨损，延长了气缸的使用寿命。密封副采用硬质合金等材料喷涂，具有较好的机械性能和耐磨性能，使用寿命更长。

图1 圆盘阀

　　3、问题分析与处理

　　3.1、主轴

　　阀门主轴为阶梯式轴，断裂圴发生在主轴小端的A 截面处(图2) 。针对阀门主轴断裂的问题，分析得出了可能导致问题的原因。

图2 主轴结构

　　(1) 材质缺陷。出现断裂的主轴都是同一批材料，其他批次材料生产的主轴未见断裂问题出现。同时阀门在关闭过程中频繁卡住异物造成主轴扭矩过大，频繁造成冲击，如果轴的材料存在缺陷或者加工存在缺陷，轴更容易因为疲劳损伤而断裂。

　　(2) 热处理缺陷。初始设计图纸只表明对轴进行调质处理，未表明具体硬度值，这可能导致热处理过程中没有将轴的综合机械性能调质到最佳状态。

　　(3) 应力集中。断裂面( A 截面) 正好处于轴肩处，由于热处理原因，轴肩处不可避免存在应力集中。并且此处轴肩、螺纹根部、键槽端部以及轴端螺纹孔底部处于同一平面上(即A 截面所处的位置)削弱了轴的强度。由于阀门在开关过程中所受到的应力为脉动循环应力，真空技术网（http://www.chvacuum.com/）认为如果在此位置存在加工缺陷，则可能产生疲劳破坏导致轴在此部位断裂。

　　4、结语

　　进料用圆盘阀经过不断改进，完善了其结构和功能，满足了不同工况系统的需求。