SMC電磁閥閥桿與閥桿螺母材料的選用

　　SMC電磁閥閥桿與閥桿螺母材料的選用

　　SMC電磁閥閥桿在閥門啟閉過程中不但是運(yùn)動(dòng)件、受力件，而且是密封件。同時(shí)，它受到介質(zhì)的沖擊和腐蝕，還與填料產(chǎn)生摩擦。因此在選擇閥桿材料時(shí)，必須保證它在規(guī)定的溫度下有足夠的強(qiáng)度、良好的沖擊韌性、抗擦傷性、耐腐蝕性。閥桿是易損件，在選用時(shí)還應(yīng)注意材料的機(jī)械加工性能和熱處理性能。

　　SMC電磁閥桿常用的材料如下：

　　SMC電磁閥銅合金

　　一般選用。適用于公稱壓力小于等于1.6MPa、溫度小于等于200℃的低壓閥門。

　　一般選用A5、35鋼，經(jīng)過氮化處理，適用于公稱壓力小于等于2.5MPa的氨閥，水、蒸汽等介質(zhì)的低、中壓閥門。A5 鋼適用于溫度不超過300℃的閥門；35鋼適用于溫度不超過450℃的閥門。(注：實(shí)路線證明，閥桿采用碳素鋼氮化制造不能很好地解決耐蝕問題，應(yīng)避免采用。）

　　一般選用SMC電磁閥等材料。40Cr經(jīng)過鍍鉻處理后，適用于公稱壓力小于等于32MPa、溫度小于等于450℃的水、蒸汽、石油等介質(zhì)。38CrMoA1A經(jīng)過氮化處理，能在工作溫度540℃的條件下承受10MPa的壓力，常用于電站閥門上。20CrMo1V1A經(jīng)過氮化處理能在工作溫度570℃的條件下承受14MPa的壓力，常用于電站閥門上。

　　一般選用SMC電磁閥不銹耐酸鋼用于公稱壓力小于等于6.4MPa、溫度小于等于600℃的高溫閥中，也可以用于溫度小于等于-100℃的不銹鋼閥，低溫閥中。1Cr18Ni9Ti能耐硝酸等腐蝕性介質(zhì)；1Cr18Ni12Mo2Ti 能耐醋酸等腐蝕性介質(zhì)。1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti用于高溫閥時(shí)，可采用氮化處理，以提高抗擦傷性能。

　　SMC電磁閥軸承鉻鋼

　　選用適用于公稱壓力小于等于300MPa、溫度小于等于300℃的超高壓閥門中。

　　用于制作閥桿的材料較多，還有4Cr10Si2Mo馬氏體耐熱鋼、4Cr14Ni14W2Mo奧氏體耐熱鋼等。

　　閥桿螺母與閥桿以螺紋相配合，直接承受閥桿軸向力，而且牌與支架等閥件的摩擦之中。因此，閥桿螺母除要有一定的強(qiáng)度外，還要求具有摩擦系數(shù)小、不銹蝕、不與閥桿咬死等性能。

　　閥桿螺母常選用如下材料：

　　SMC電磁閥制作閥桿螺母的塑料有尼龍66和尼龍1010，它具有耐腐蝕性、摩擦系數(shù)小、良好的加工性和成本低等優(yōu)點(diǎn)。但由于它的強(qiáng)度比金屬低，故只用于低壓、小口徑閥門上。

　　SMC電磁閥不生銹，摩擦系數(shù)小，有一定的強(qiáng)度及韌性，是目前閥桿螺母普遍采用的材料。公稱壓力小于等于1.6MPa的低壓閥門常采用鑄黃銅；公稱壓力小于等于6.4MPa的閥門常采用ZCuA110Fe3無錫青銅；公稱壓力大于6.4MPa的高壓閥門常采用鑄黃銅。

　　SMC電磁閥的閥桿螺母需要硬度高以及氨介質(zhì)對(duì)銅有腐蝕時(shí)，就以鋼代銅。在不導(dǎo)致閥桿咬死的條件下，常選用35、40碳素鋼和等不銹鋼制作閥桿螺母。在選用中應(yīng)遵守閥桿螺母硬度低于閥桿硬度的通則，以免產(chǎn)生過早磨損和咬死的現(xiàn)象。

　　管道或基座劇烈振動(dòng)，易引起整個(gè)調(diào)節(jié)閥振動(dòng)；此外還與頻率有關(guān)，即當(dāng)外部的頻率與系統(tǒng)的固有頻率相等或接近時(shí)受迫振動(dòng)的能量達(dá)到最大值、產(chǎn)生共振。這兩種因素有時(shí)相互影響，會(huì)使振動(dòng)愈振愈烈，使管道跳動(dòng)，附件或元件松動(dòng)，并發(fā)出噠噠的響聲，嚴(yán)重的還會(huì)造成閥桿斷裂，閥座脫落，致使系統(tǒng)無法工作。基于這種情況，應(yīng)對(duì)引起振動(dòng)的各管道和基座進(jìn)行加固，這也有助于消除外來頻率的干擾。

　　SMC電磁閥閥芯振動(dòng)有時(shí)被測(cè)介質(zhì)的流速急劇增加，使調(diào)節(jié)閥前后差壓急劇變化，當(dāng)超過閥的剛度時(shí)，閥的穩(wěn)定性就變差，這也會(huì)引起整個(gè)調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生嚴(yán)重振蕩。但這種振蕩不一定就是閥的開度小造成的。這種振動(dòng)一般伴有刺耳的尖叫聲。調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定性差，一旦有內(nèi)部或外部不平衡力的干擾且超過了調(diào)節(jié)閥的剛度時(shí)，且調(diào)節(jié)閥自己又不具備消除這種干擾的能力，便產(chǎn)生了振蕩。此時(shí)需要增大調(diào)節(jié)閥的剛度，如將20~100KPa的彈簧，或增加其工作的穩(wěn)定性，是有一定好處的。

　　SMC電磁閥安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離振動(dòng)源，如不可避免，應(yīng)采取預(yù)防措施。 這種整個(gè)調(diào)節(jié)閥振動(dòng)，在還未達(dá)到共振的情況下，調(diào)節(jié)閥基本上還是能隨外給定信號(hào)而進(jìn)行調(diào)節(jié)的。因?yàn)橥饨o定信號(hào)對(duì)閥芯的相對(duì)位移，并不因整個(gè)調(diào)節(jié)閥的振動(dòng)而改變或改變很小，其原因在于它們是一個(gè)整體。 調(diào)節(jié)閥兩端的截止閥猛開或猛關(guān)，會(huì)使急劇流動(dòng)的波測(cè)介質(zhì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的反射沖波，反射波沖擊調(diào)節(jié)閥芯。當(dāng)這個(gè)力大于膜片對(duì)閥芯向下的壓力時(shí)，會(huì)使閥芯上移，產(chǎn)生振動(dòng)，尤其是在小信號(hào)情況下，由于預(yù)緊力較小，更易使閥芯產(chǎn)生顫動(dòng)。 調(diào)節(jié)閥開度太小，使調(diào)節(jié)閥前后差壓太大，至使在節(jié)流口處流速增大，壓力迅速減小。

　　若此時(shí)壓力下降到液體在該溫度下的飽和蒸氣壓時(shí)，可使液體產(chǎn)生氣化，形成閃蒸，生成氣泡、氣泡破裂時(shí)形成強(qiáng)大的壓力和沖擊波，產(chǎn)生氣錘，這個(gè)壓力一般可達(dá)幾十兆帕。氣錘沖擊閥芯，使閥芯形成蜂窩壯麻面并使閥芯振動(dòng)。 一般閥芯振動(dòng)原因大致如下：調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)不穩(wěn)定。

　　快速的忽高忽低的變化，此時(shí)如閥門定位器靈敏度太高，則調(diào)節(jié)器輸出微小的變化或飄移，就會(huì)立即轉(zhuǎn)換成定位器輸出信號(hào)很大。致使閥振蕩。

　　SMC電磁閥的磨擦力太小，如調(diào)SMC電磁閥的填料裝得太少，或壓蓋沒擰緊，外界輸入信號(hào)有微小的變化或飄移，會(huì)立即傳遞給閥芯，使閥芯振動(dòng)，并發(fā)出咯咯的響聲。

　　相反，如調(diào)節(jié)閥的磨擦力太大，如填料裝得太多，壓蓋又?jǐn)Q得太緊，或填料函老化，干涸，則在小信號(hào)時(shí)動(dòng)作不了，信號(hào)大時(shí)一經(jīng)動(dòng)作又產(chǎn)生又產(chǎn)生過頭的現(xiàn)象，會(huì)使調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生遲滯性振蕩，振動(dòng)曲線近似呈方形波。遇到這種情況，應(yīng)當(dāng)減小調(diào)節(jié)閥相應(yīng)部分的阻尼來解決，如更換填料等。氣源波動(dòng)使定位器輸出波動(dòng)，或定位器活動(dòng)部分銹蝕，不靈活，使輸入和輸出信號(hào)不對(duì)應(yīng)，產(chǎn)生跳躍式振蕩。此時(shí)應(yīng)開啟氣源減壓閥的清洗定位器，并向活動(dòng)部分涂上潤(rùn)滑油，以消除磨擦力。