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===行业动态===  

电动执行机构的维修和保养

     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/组件因工作频率和负载条件的差异,各易损件先后磨损超标。这个阶段的故障特征是位置反馈接触不良、定位精确度差、稳定性下降、效率显著降低、故障率逐渐增加。这时应全面检查,更换失效部件,不应有凑合、对付想法,应科学、严格地下决心投资,予以全面修复,否则可能给运行人员带来很多麻烦,甚至严重影响机组的正常调节和控制。
  2.    偶发性、突发性故障
  这类故障在时间上表现为偶然突变,故障区域及产生原因较为明显,由非人为和人为因素造成,如位置反馈器件接触不良、刹车片磨损及“抱死”、零部件损坏、线圈烧坏、密封件失效等。
  三 电动执行机构的维护保养
  电动执行机构主要由电动机、轴承、齿轮传动系统和电子部分等组成。根据美国军标MIL-HDBK-338发表的可靠性数据表明,执行器故障主要集中在电动机和轴承方面,在电动机故障中:绕组失效占20%,轴承失效占45%,滑环、电刷、整流子损坏占5%,其他占30%;在轴承故障中:润滑剂变质、消失占45%,污染占30%,剥蚀占5%,误调占5%,腐蚀占5%,其他占10%。因此,良好的维护保养能补充电动执行机构的可靠性不足,提高其有效性。
  1.    加强润滑油的清洁度管理
  电动执行机构最大特点是需使用润滑油。其黏度随油温变化,黏度过低,涡轮蜗杆及齿轮等传动部件磨损会增大,传动精确度下降;黏度过高,动作不良。而润滑油脂清洁度管理更为困难,涡轮蜗杆及齿轮等传动部件磨损、老化产生的杂质与水分的渗入,内部涂层的脱落、锈蚀等都会影响润滑油清洁度。
  2.    及时消除润滑油脂泄漏
  由于电动执行机构动作频率高、速度快,难以避免受冲击,这是导致润滑油脂泄漏的一个重要原因,一旦润滑油脂泄漏,需要及时加以解决。
  3.    改善工作环境和使用条件
  可靠性和寿命与使用情况、所处环境条件、人员知识等因素有着直接关系。只有在维护管理上改善其工作环境与使用条件,才可能使之延长寿命。
  4.    故障初期特别要加强维护
  在所有故障中,初期故障比例一般都较高。初期故障大多是由设计、制造、安装上的初步误差而引起。这些初期故障的发现需要花费一定功夫,解决也需要时间。因此,初期故障期间要特别加强维护管理。
  5.    做好数据管理以防偶发故障
  偶发故障一般较难预测。为防止偶发故障,要定期检查和保养,掌握某阶段维护资料和历史档案数据,这对于准确实施故障判断和日常维护十分重要。
  6.    提高运行维护人员的专业知识
  运行维护人员专业知识的掌握程度直接影响维护管理。近年来,由于结构变化,使得运行维护人员对电动执行机构的知识、技术水平有了较大提高,然而,仍有不少仍缺乏应有的专业知识和技术。对电动执行机构处于“似懂非懂”的状况,这也是维护管理薄弱的环节所在。
  为使运行维护人员方便地进行现场维护管理,在进行电动执行机构系统设计时要有超前意识,要充分考虑到便于维护管理的实施,努力做到:系统要简化;标准化程度高、互换性好、容易修复;集成化、组合化;调整、检查方便;引入故障诊断和定位、容错/纠错等新技术。

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一、操作力矩操作力矩是选择阀门电动装置的最主要参数。电动装置的输出力矩应大于阀门操作过程中所需的最大力矩,一般前者应等于后者的1.2-1.5倍。因此,准确地掌握阀门所需的力矩是选择阀门电动装置的关键。然而,由于实际情况的复杂性,计算所得到的阀门力矩,误差往往都比较大;采用试验方法实测阀门的最大操作力矩时,又受到试验系统条件和设备的限制,也受到阀门本身结构形式多样性的限制,很难取得典型的数据。
  从目前情况来看,可以采用计算或实测的方法取得近似结果,然后,在选用电动装置时留有适当的裕度。
  以下定性地介绍各类阀门的操作力矩。
  (一)闸阀的操作特性楔式闸阀操作力矩特性:当阀门的开度在10%以上时,阀门的轴向力,即阀门的操作力矩的变化不大。当阀门的开度低于10%时,由于流体的节流,使闸阀的前后压差增大。
  这个压差作用在闸板上,使阀杆需要较大的轴向力才能带动闸板,所以在此范围内,阀门操作力矩的变化比较大。图中,实线表示刚性闸板闸阀操作力矩特性;虚线表示弹性闸板的闸阀操作力矩特性。从曲线看出,弹性闸板的闸阀,在接近关闭时所需的操作力矩比刚性闸板的要大些。
  闸板关闭时,由于密封面的密封方式不同,会产生不同的情况。对于自动密封闸阀(包括平板闸阀),在阀关闭时,闸板的密封面恰好对正阀座密封面,即是阀门的全关位置。但此位以上几种驱动方式的组合,如气-电动阀等。
  (3) 手动阀:手动阀借助手轮、手柄、杠杆、链轮,由人力来操纵阀门电动装置动作。当阀门电动装置启闭力矩较大时,可在手轮和阀杆之间设置齿轮或蜗轮减速器。必要时,也可以利用万向接头及传动轴进行远距离操作。
  7. 阀门电动装置按连接方法分类
  (1)螺纹连接阀门电动装置:阀体带有内螺纹或外螺纹,与管道螺纹连接。
  (2)法兰连接阀门电动装置:阀体带有法兰,与管道法兰连接。
  (3)焊接连接阀门电动装置:阀体带有焊接坡口,与管道焊接连接。
  (4)卡箍连接阀门电动装置:阀体带有夹口,与管道夹箍连接。
  (5)卡套连接阀门电动装置:与管道采用卡套连接。
  (6)对夹连接阀门电动装置:用螺栓直接将阀门电动装置及两头管道穿夹在一起的连接形式。
  8. 阀门电动装置按阀体材料分类
  (1)金属材料阀门电动装置:其阀体等零件由金属材料制成。如铸铁阀门电动装置、铸钢阀、合金钢阀、铜合金阀、铝合金阀、铅合金阀、钛合金阀、蒙乃尔合金阀等。
  (2)非金属材料阀门电动装置:其阀体等零件由非金属材料制成。如塑料阀、搪瓷阀、陶瓷阀、玻璃钢阀门电动装置等。
  (3)金属阀体衬里阀门电动装置:阀体外形为金属,内部凡与介质接触的主要表面均为衬里,如衬胶阀、 衬塑料阀、衬陶阀等。

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