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2019/3/14
電動執行機構維護保養及其故障
電動執行機構可分為直行程和角行程兩大類(另外還有一種多轉式,多轉式可以通過二級減速箱轉換成角行程和直行程),它是電動閥和電動風門的主要執行元件,是自動控制系統中必不可少的部分,其主要任務是將調節器送來的控制信號按比例的轉換成直線位移或角位移去帶動閥門、擋板、風門等調節機構,以實現自動控制,因而廣泛用于電力、冶金、石油、化工等工業部門的自動控制領域。近10年來,由于電子技術的飛躍發展,電動執行機構在智能化方面也得到非??旆⒄?,目前越來越多的智能型電動執行機構已經出現,它由微處理器完成各種參數的測量、計算、控制及輸出,增強了調節系統的性能、使用及維護保養等方面的靈活性。 
一、電動執行機構的常見故障分析 
提高電動執行機構的運行可靠性,就要盡可能減少和消除故障,而事實上這種故障是多種多樣的。主要是由于某一元件失靈、系統中元件/組件綜合因素、電氣、二次回路以及外界因素引起的。有些故障通過重新調整的方法就可以解決,有的故障則是由于使用時間長、精度差,需要維修、更換零部件才能恢復其性能,也有些是由于因有設計缺陷,需要廠家改進才能排除。 
1、閥門關不死 
引起閥關不死的故障原因可能比較多,但一般可能有以下幾種原因,根據這些原因一一排查就是了。 
1)模擬量調節信號偏差大或電動執行機構本身對調節信號采集沒有校準。這在情況只在需要任意調節閥門開度的應用場合出現。排除方法也比較簡,可以直接用電流表測量調節信號是否準確(測量時需要脫開調節信號與執行器的接線或將電流表串入),如果排除了調節信號的問題后,應該對電動執行機構的輸入信號進行校準(大多數電動執行機構都提供有這一功能)。 
2)電動執行機構的零點位置設置不正確,電動執行機構的設置的機械零點與閥門的全關位置不一致。這時需要重新設置一次電動執行機構的零點位置。 
3)電動執行機構的扭矩或推力不夠,由閥內壓力可能比較大,驅力閥門所需力矩(或推力)超過了電動執行機構的輸出力矩(或推力),特別是在閥門全關位置所需推力往往還要大一些。這有可能是電動執行機構選型時出問題,也有可能是電動執行機構的力矩本身夠,但閥門使用一段時間后閥門本身產生卡瑟所致,這時應該清洗閥門或換推力更大的電動執行機構。 
4)閥門內有異物卡死。必須清洗管道,可能還需要拆開閥門,清除異物。 
2、電動執行機構只能單向運行 
1)通常是由于控制板故障引起,一般是電機驅動部分元件損壞,只能更換電動板,如果使用的是單相電機,也有可能是分相電容損壞 
2)檢測電機線是否有脫落 
3)電機本身損壞 
3、跟蹤不到位,閥位與調節信號不對應,誤差大 
1)死區設置是否過大。通常電動執行機構都有死區設置這一項,通常范圍是0.5~5%,這個參數對控制精度有非常大的影響,通常死區設置在1%就比較合理了。 
2)調節信號誤差大。這種情況可以直接用電流表進行測量 
3)電動執行機構對調節信號沒有進行校準 
4)電動執行機構提前被限位開發限位或走到機械零位或滿位了,這時需要重新設置一次電動執行機構的機械零點位置和機械滿點位置,必要時還需要調節限位開關,甚至有些電動執行機構還需要調節機械限位止擋。 
4、電動執行機構振蕩 
1)檢查電動執行機構的死區設置是否過小。一般設置為1%左右就比較可適了,如果還是有振蕩,可以適當增大死區設置值。 
2)有些電動執行機構有電機剎車,而且剎車可以在手動與電動間切換(如DKJ\SKJ系列),當切換到手動時,電機剎車就不啟用,這樣能?;な侄俁綞蔥謝故笨梢鄖崴剎俁?,當轉換到遠程控制器,應該將轉換開關打到電動狀態。有時也有可能是電機剎車本身損壞,只有更換。 
3)調節信號不穩定。更換IO???,還有現場電纜應該使用帶屏閉電纜。 
4)周圍是否有大的干擾設備。特別是那些大功率設備,如果關掉這些設備能解決問題,則證明問題出在這些設備身上 
5)電動執行機構本身控制板出現問題,或者電動執行機構的控制板本身抗干擾能力就不強。 
二、電動執行機構的維護和保養 
電動執行機構是機電一體化產品,主要由電機、軸承、齒輪傳動系統和電子部分組成。根據美國軍標MIL-HDBK-338發表的可靠性數據表明,電動執行機構機械故障主要集中在軸承方面。在電器方面,問題主要出在控制電路板上,有時電機也會出現故障,在電機故障中:繞組失效占20%,軸承失效占45%,滑環、電刷、整流子損壞占5%,其它占30%;在軸承故障中:潤滑劑變質、消失占45%,污染占30%,剝蝕占5%,誤調占5%,腐蝕占5%,其它占10%??杉?,良好的維護管理能提高電動執行機構的可靠性和有效性。 
1、加強潤滑油的清潔度管理電動執行機構的最大特點是需要使用潤滑油,其粘度隨油溫變化。粘度過低,渦輪蝸桿及齒輪等傳動部件的磨損會增大,使傳動精度下降;粘度過高,動作不良。而潤滑油脂的清潔度管理更為困難,渦輪蝸桿及齒輪等傳動部件磨損、老化產生的雜質與水分的滲入,內部涂層的脫落、銹蝕等都會影響潤滑油的清潔度。 
2、及時消除潤滑油脂泄漏由于電動執行機構動作頻率高、速度快,難以避免受沖擊,這是導致潤滑油脂泄漏的一個重要原因,一旦潤滑油脂泄漏,需要及時加以解決。 
3、改善電動執行機構的工作環境和使用條件。電動執行機構的可靠性和壽命與它的使用情況、所處的環境、人員知識等因素有著直接的關系。只有在維護管理上改善其工作環境與使用條件,以人為本,才可能延長使用壽命。 
4、故障初期特別要加強維護在電動執行機構的所有故障中,初期故障的比例一般都比較高。初期故障大多是由于設計、制造、安裝上的初步誤差而引起的,這些初期故障的發現需要花費一定的功夫,解決也需要時間。因此,初期故障期間要特別加強維護管理。 
5、做好數據管理以防偶發故障電動執行機構的偶發故障一般較難預測。為了防止偶發故障,要定期檢查和保養,掌握某階段維護資料和歷史檔案數據,這對于準確實施故障判斷和日常維護是十分重要的。 
6、提高運行維護人員的專業知識運行維護人員專業知識的掌握程度直接影響維護管理。近年來,由于運行維護人員結構的變化,使他們對電動執行機構的知識、技術的掌握有了較大提高,然而,仍有不少運行維護人員缺乏應有的專業知識和技術。現場運行維護人員大多對電動執行機構處于“似懂非懂"的狀況,這也是維護管理薄弱的環節所在。為使運行維護人員方便進行現場維護管理,在進行電動執行機構系統設計時要有超前意識,充分考慮到便于維護管理的實施,努力做到:系統要簡化,簡單的系統故障率低,維護管理容易;標準化程度高、互換性好、容易修復;集成化、組合化,調整、檢查方便;引入故障診斷和定位、容錯/糾錯等新技術。 
7、由于電動執行機構的控制電路損壞情況占絕大多數,所以想法提高控制電路板的使用壽命非常有必要,而電動執行機構的控制電路板的損壞大多數是由于進水或受潮引起,還有就是環境溫度過高。所以一定要保證電動執行機構的電氣控制室密封良好、盡量不要讓水淋到,有條件的可以為電動執行機構做一個雨棚,大多執行機構只能達到IP67,這一防護只能在下雨中短時間淋一下,不能暴露在大雨中。
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