欧阳文建，谢升，汤雄丽

（江西中烟井冈山卷烟厂，江西 吉安 343100）

0 引言

在组合式中央空调运行过程中，通常需利用冷冻水对车间进行降温除湿操作，这需要通过对西门子表冷电动二通阀进行操作以控制冷冻水流量，保证车间温湿度达标[1]。井冈山卷烟厂动力车间中央空调机组主要为制丝、卷包车间提供稳定的温湿度环境，以保证卷烟在生产过程中达到水分工艺要求。在车间正常生产过程中，由于空调自动控制系统需每天对表冷阀进行频繁调整，导致表冷电动二通阀活动调节片出现松动，固定楔体磨损，阀杆提拉失效，自动控制表冷阀上位反馈开度与下位现场开度不符[2]，车间温湿度出现异常波动现象。因此，如何有效降低西门子表冷电动二通阀机械故障频次，减少其对下游服务车间温湿度的影响，是亟待解决的问题。针对该问题，我们对执行器固定调节装置进行优化设计，增加可调节弧形楔体，增大接触面，有效解决该问题，保证下游服务车间温湿度稳定性。

1 问题分析

目前，井冈山卷烟厂车间空调机组主要采用康孚组合式中央空调机组。该空调机组由新风段、表冷段、加热段、加湿段组成。表冷段主要承担车间除湿降温职责。制冷主机中冷冻水经冷却泵加压后经冷冻水循环管道循环至表冷段，通过表冷阀开关控制后，对车间回风及外部新风进行降温除湿。该表冷阀主要采用西门子电动二通阀，该阀整体结构图如图1所示，阀体结构如图2所示。电动二通阀需在能管上位中控系统进行远程控制，经执行器自动调节阀门开度，以此控制冷冻水流量。此阀门状态处于实时调节状态[2]。经过长时间运行，表冷电动二通阀执行器线接触固定装置出现轻微磨损、松动，执行器方形定位凸销磨损，导致执行器随意上下移动，电动双通阀的阀杆提拉不起，失去开关功效，电动双通阀无法有效控制[2]。经检查，与方形定位凸键配合的凹槽为R4的半圆凹槽，属线接触配合，电动阀运行时间一长，配合出现间隙，定位凸键出现快速磨损，随着表冷阀使用时间的推移，出现持续恶化状况，导致需频繁安排机械维修人员对执行器固定装置进行调校，严重浪费维修资源。同时因表冷电动二通阀控制冷冻水流量，对中央空调夏季除湿降温存在重大影响[3]。执行器控制精度不足，导致下游服务车间温湿度出现异常波动，造成温湿度指标不达标，影响烟丝水分及卷烟成品质量，对卷烟安全生产产生重大影响。

图1 电动阀结构图

图2 阀体结构图

2 改进措施

2.1 改进思路

针对表冷电动二通阀频繁开关导致方形固定楔体易松动、磨损的问题进行改进,增大接触面并设置可调节装置。1）在方形固定楔体与阀杆R4凹槽之间增加一活动固定装置，该装置与阀杆R4凹槽完全贴合，极大地增大接触面，将定位装置由线接触更改为面接触。2）在活动固定装置中增加一可调节装置，对活动楔体进行纵向调节紧固，以实现生产运行过程中楔体与阀杆保持适当间隙，确保表冷阀执行器功能正常。3）该装置结构简单，易加工、易更换，既延长执行器使用寿命，又降低维修成本。

2.2 零件制作

通过设计一种电动双通阀执行器上的固定调节装置，包括定位装置和调节装置，定位装置结构如图3所示。该装置包括电动双通阀执行器阀芯、固定楔体、电动双通阀执行器基准固定片、固定螺栓、活动调节片、调节螺杆、活动楔体。固定楔体结构如图3所示。电动双通阀执行器阀芯上端有R4半圆凹槽，该凹槽与活动弧形楔体相配合，弧形楔体结构如图4所示。活动弧形楔体介于电动双通阀执行器阀芯与基准固定片之间，通过固定螺栓将电动双通阀执行器基准固定片固定，基准固定片及活动调节片中部对称贯穿有内丝孔，将调节螺杆旋入内丝孔至活动楔体中。电动双通阀执行器基准固定片及活动调节片中配合方形固定楔体。该装置可利用活动弧形楔体与电动双通阀执行器阀芯上端凹槽相配合进行固定，且通过调节螺杆对固定装置进行调节。该装置结构筒单、维修拆装方便、使用寿命长，能有效地增大定位装置与R4凹槽之间的接触面积。并在该装置固定楔体出现磨损时进行微调，进而延长其使用寿命。

图3 定位装置结构图

图4 弧形楔体结构图

2.3 零件的使用

弧形楔体与原固定装置组成新的固定调节装置。该固定调节装置是电动双通阀执行器基准固定片与活动调节片通过螺纹连接方式，经固定螺栓固定阀芯，阀芯与基准固定片内侧的4个方形固定楔体配合，起到初次定位作用，方形固定楔体与阀芯上端凹槽形成线接触。当固定楔体磨损时，可通过旋紧固定螺栓，缩小固定楔体与凹槽的间隙，起到初次调节定位作用。同时，在4个方形固定楔体的中间位置对称放置2个活动弧形楔体，弧形楔体尺寸与阀芯上端R4半圆凹槽尺寸相匹配，形成凹凸键面接触。活动弧形楔体外侧有深度为0.5倍楔体厚度的内孔，同时电动双通阀执行器基准固定片与活动调节片上的方形固定楔体之间对称钻有内丝孔。该内孔通过调节螺杆与电动双通阀执行器基准固定片和活动调节片上的内丝孔进行螺纹连接，起到再次定位作用。当弧形楔体的半圆凸键磨损时，可通过旋紧调节螺杆进行微调，使活动弧形楔体压死R4半圆凹槽，保证贴合度，确保定位效果。当弧形楔体磨损严重时，只需拆装固定螺栓，更换弧形楔体，即可恢复执行器定位功能，从而重复利用电动双通阀执行器。该过程拆装简单，更换方便，可延长电动双通阀使用寿命，降低企业生产成本。

2 改进效果

对原有定位装置进行改进后，我们对表冷电动二通阀机械故障频次进行持续1 a的跟踪，发现改进后表冷阀机械故障频次下降94.87%，有效地解决了电动二通阀在生产过程中需频繁调校问题，使表冷阀精准调控，保证下游车间温湿度的稳定性。同时该固定调节装置方便拆装、维修，提高维修效率，节约人力。弧形楔体磨损后可直接进行快速更换，楔体制作成本低，并再次重复利用电动双通阀执行器，节约设备购买成本。

3 结语

通过对表冷电动二通阀执行器固定装置进行重新设计优化，使原有的线接触更改为弧形楔体凸键与R4凹槽的面接触，有效解决了表冷电动二通阀机械故障频发问题，延长执行器使用寿命，使温湿度得到精准调控，保障了卷烟安全生产。