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分析了电动机执行器的故障特征以及在其维护保养中应注意的问题

电动执行器可分为直行程和角行程两大类,它是自动控制系统中不可缺少的重要设备,其主要任务是将调节器送来的控制信号成比例的转换成直线位移或角位移去带动阀门、挡板等调节机构,以实现自动控制,因而广泛用于电力、冶金、石油、化工等工业部门的自动控制领域。近10年来,由于广泛采用和吸收微电脑控制、微机械等新技术、新成果与成熟经验,使电动执行器得到迅速发展,现在已经广泛使用“微机+随动系统"结构模式的微机型电动执行器,它由微处理器完成信号传递、调节参数切换、状态指示、控制量的输出,增强了调节系统的性能、使用及维护保养等方面的灵活性。
  一、电动执行器的故障分析
  提高电动执行器的可靠性,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。主要是由于某一元件失灵、系统中元件/组件综合因素、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,有的故障则是由于使用时间长、精度差,需要修配、更换部件才能恢复其性能,也有些是由于原始设计不周,需要改进才能排除。
  1.1 电动执行器的故障特征
  1 调试阶段故障 新电动执行器的故障问题比较复杂,其特征是设计、制造、安装及管理等诸多问题交织在一起。常见的故障有泄漏严重、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,有些属于设计欠妥,元件选择不当,动作不平稳、定位精度差等,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是,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,同时粘附在管壁、孔壁上的毛刺、粘沙、杂质和赃物脱落导致某些元件工作不稳定。通常在运行中期,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 电动执行器运行一段时间后,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,全面修复故障。否则将给运行人员带来很多不便,甚至严重影响机组的正常调节和控制。
  1.2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。
  二、电动执行器的维护保养
  电动执行器主要由电机、轴承、齿轮传动系统和电子部分组成。
  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机和轴承方面。在电机故障中:绕组失效占20%,轴承失效占45%,滑环、电刷、整流子损坏占5%,其它占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%,其它占10%。可见,良好的维护管理能提高电动执行器的可靠性和有效性。1加强润滑油的清洁度管理电动执行器的最大特点是需要使用润滑油,其粘度随油温变化。粘度过低,涡轮蜗杆及齿轮等传动部件的磨损会增大,使传动精度下降;粘度过高,动作不良。而润滑油脂的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的清洁度。
  2及时消除润滑油脂泄漏由于电动执行器动作频率高、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改善电动执行器的工作环境和使用条件电动执行器的可靠性和寿命与它的使用情况、所处的环境、人员知识等因素有着直接的关系。只有在维护管理上改善其工作环境与使用条件,以人为本,才可能延长使用寿命。
  4故障初期特别要加强维护在电动执行器的所有故障中,初期故障的比例一般都比较高。初期故障大多是由于设计、制造、安装上的初步误差而引起的,这些初期故障的发现需要花费一定的功夫,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电动执行器的偶发故障一般较难预测。为了防止偶发故障,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是十分重要的。
  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,由于运行维护人员结构的变化,使他们对电动执行器的知识、技术的掌握有了较大提高,然而,仍有不少运行维护人员缺乏应有的专业知识和技术。现场运行维护人员大多对电动执行器处于“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进行现场维护管理,在进行电动执行器系统设计时要有超前意识,充分考虑到便于维护管理的实施,努力做到:系统要简化,简单的系统故障率低,维护管理容易;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。三、RK-Z系列智能电动执行器
  从国产电动执行器使用情况分析,虽然在某些技术指标上可以同国外同类产品相媲美,但可靠性和稳定性问题却长期得不到根本性解决,其主要原因有:
  ①长期忽视基础技术的研究和开发;
  ②国产通用件和基础件质量不过关;
  ③企业对产品质量控制和管理不力。

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  电动执行器(机构)是工业过程测量和控制系统的终端控制装置,它能够将系统的控制信号转换成输出轴的角位移、直线位移,控制阀门等截流件的位置或其它调节机构,使被控介质按系统规定状态工作。
  电动执行器按控制方式分为比例和积分式。比例式执行机构由电动伺服放大器和积分式执行机构组成,它能够将系统的控制信号与关于输出轴位置的反馈信号加以比较(闭环控制)以改变输出轴的行程,使之与输出信号成比例关系。积分式执行机构由伺服电机、减速器及位置发送器组成,它能够与电动操作器配合对阀门或其它调节机构实现远方操作。
  因为阀体的种类较多:直通阀、蝶阀、球阀、闸阀等等。
  电动执行器+各种阀体就形成了另一类产品——电动调节阀(还可细分成:电动调节直通阀,电动调节蝶阀,电动调节球阀等等)。
  所以习惯上电动执行器就指电动执行器,不含阀体。
  电动执行器本机由电动机、减速机构、限位机构、过力矩保护机构及位置反馈装置等组成。
  电动执行器是以电动机为驱动源、以直流电流为控制及反馈信号。
  当上位仪表或计算机发出控制信号后,电动执行器按照信号大小比例地动作,通过输出轴使阀门或风门开到相对应的开度,并将系统开度信号反馈回控制室内,从而原因。
  从现场维护人员的实际经验出发,电动执行器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:电动执行器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:为保证电动执行器的可靠性,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。
  5;清洁电动执行器各滑动面、丝杠、齿条、齿轮箱、油孔等处无油污,各部位不漏油、不漏气,设备周围地切屑、杂物、脏物机械工程师要清扫干净;
  整齐工具、附件、工件(产品) 要放置整齐,管道、线路要有条理
  润滑良好按时加油或换油,不断油,无干摩现象,油压正常,油标明亮,油路畅通,油质符合机械要求,油枪、油杯、油毡清洁;

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