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电动执行机构故障分析

1. 性能指标
  电动执行机构能否可靠运行,能否在规定的时间内和规定的条件下完成规定的功能,关键在于它的性能指标。性能指标一般用平均无故障运行时间MTBF来表示,它包含基本误差、回差、阻尼、死区等参数。这些参数在某种程度上反映了电动执行机构性能的好坏。
  3.2 主要性能指标及当前存在的问题
  该种电动执行机构的有关技术参数:输入通道个数为1个,电阻为250Ω,基本误差1%,回差1.5%,死区为0.5%~3%可调,阻尼特性无扰动。虽然此种电动执行机构的某些技术参数可与国外同行相比,但由于受到国内生产企业非完善运营机制的制约,也存在着以下几点弊端:
  (1)忽视基础技术的研究和开发;
  (2)通用元件的质量不高;
  (3)企业对生产的质量管理不严。
  2. 故障分析
  (1)运行初期
  运行初期属于磨合期。其间出现的故障比较复杂,原因也是多方面的,如选型问题、设计制造问题或者安装及环境问题等。若力矩选得太小则可能影响其调节速度甚至根本无法调节。
  实际应用中有以下几条:设计时未注意连杆与执行机构的牢固连接,出现脱落现象;安装时将动力线和信号线用同一根穿线管,从而造成信号干扰大;附近有未屏蔽的大电机设备,对电机的稳定运行产生影响;位置定位器的保险选型太大,造成其内部扼流线圈损坏等。对于这些问题,一定要及时观察,及时发现并处理,以免造成不必要的损失。
  (2)运行中期
  运行中期,电动执行机构的整体性能也由磨合期转入适应期,此时表现得较为稳定。出现的问题多是个别电子元器件存在质量问题。如位置电流变换器TAM2,中间接触器K1、K2,过力矩的微动开关等。
  (3)运行后期
  进入运行后期,元器件的老化问题和传动部件磨损问题开始变得极为严重,如电机线圈老化造成绝缘降低,运行不稳;电机润滑不好使运行的稳定性下降;定位器的比较线圈老化或者位置电流变换器老化使定位精度下降;减速器的传动部件磨损导致电动机构无法调节等等。对于这些问题,应定期检查以防出现重大故障。当然,在所有的故障因素中,还存在实际运行中人为的踩踏、工艺挡板卡死、工艺误操作等原因。
  (4 )维护
  从现场维护人员的实际经验出发,电动执行机构的维护应根据其不同使用时期,采取不同的重点维护措施,我们通常要做到以下几点:
  1;定期做润滑:电动执行机构的电机和传动部件需要使用润滑油来润滑,而润滑油的粘度又随油温变化。粘度过低,齿轮等传动部件的磨损增大;粘度太高,动作不良。因此,定期加润滑油可以延长其使用寿命。
  2;改善运行环境:为保证电动执行机构的可靠性,必须保证它运行在合适的运行环境,避免出现环境潮湿等其它环境因素造成线路短路或其它故障。
  3;定期检查:定期检查,及时发现运行中的事故隐患,至少对于故障因素的查找有所帮助,避免走弯路。
  4;作好故障台帐的管理:处理过的每一次故障都要做详细记录,包括故障现象、故障分析及查找过程、故障原因、处理方法、预防措施等。这样不仅为今后处理相似的问题提供了参考价值,而且还能通过故障曲线提高查找故障因素的水平,达到事半功倍的效果。

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     电动执行机构的故障分析
  提高电动执行机构的可靠性,就要尽可能减少和消除故障,而事实上这种故障是多种多样的。有的是某一元件失灵引起的,有的是系统中元件/组件综合因素引起的,有的则是电气、二次回路以及外界因素引起的。有些故障通过调整的方法就可以解决,有的则是由于使用时间长、精确度差,需要修配、更换部件才能恢复其性能,也有些是因原始设计不周,需改进才能排除。
  1.    电动执行机构的故障特征
  (1)调试阶段故障
  新电动执行机构的故障问题比较复杂,其特征是设计、制造、安装及管理等质量问题交织在一起。常见故障有泄漏严重、速度难以调整稳定,脏物或油污使传动机构卡涩或动作失灵。某些组件漏装或装错弹簧、密封件,也有属于设计欠妥,元件选择不当,动作不平稳、定位精确度差等,对待这类故障,应耐心细致、慎重处理,逐一排除。
  (2)运行初期和中期故障
  调试后进入正常生产阶段的故障特征有:少数密封件由于装配质量和材料质量问题短期内损坏而漏油;原先粘附在管壁、孔壁上的毛刺、粘沙、杂质和脏物脱落导致某些元件工作不稳定。一般到运行中期,系统元件/组件处于最佳运行工作状态,故障率较低。
  (3)运行后期故障
  电动执行机构运行一段时间后,各类元件/组件因工作频率时,及时切断电源,对装置起到保护作用。
  一种用于多回转电动装置的力矩限制机构。对于部分回转电动装置,由于二级减速多采用行星齿轮传动,有一种利用行星内齿轮被迫转动的力矩限制机构。
  五、开度指示机构电动装置的开度指示机构分装置本体上的现场开度指示和遥控时电气控制箱面板上的开度指示。开度指示由指针、刻度盘组成。但阀门电动装置上开度指示的特点是:
  1.)电气控制箱上的开度指示通常是用安装在装置本身上的绕线电位器的电阻值的变化控制指针显示出来的。
  2.)开度指示刻度盘上“开”、“关”的界限线必须是可以调节的,以便该电动装置适应不同口径阀门的需要。为此有多种不同的开度界限调整机构。
  现场开度指示、遥控开度指示必须调整到与阀门的实际开度一致。
  六、手电动切换机构阀门电动装置手电动切换以半自动为主。即在电动装置由电动操作改变为手动操作时要辅以人工操作进行切换;而由手动操作改为电动操作则是自动进行的。
  手电动切换分高速档切换和低速档切换两种。前者切换机构设置在转速比较高的蜗杆轴上,手动速比大,但手柄的切换力比较小。后者切换机构设置在转速比较低的输出轴上,一般手动输出速比为1:1,但切换力比较大,用在需要迅速以手动启闭阀门的情况。为了降低切换力,有的低速挡切换的电动装置,采用非自锁蜗杆降低切换力,克服低速挡切换的缺点。

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