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分析了电动执行器的故障特征以及在其维护保养中应注意的问题

分析了电动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

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摘要：不锈钢蝶阀在使用过程中出现锈蚀现象。经过金相组织分析、染色试脸、热处理试脸、SEM等试验分析，找到了材料锈蚀的关键因素是因为材料中沿晶界的碳化物析出形成贫铬区，从而造成不不锈钢蝶阀锈蚀。
　　材质为CF8M的不锈钢蝶阀在使用过程中出现锈蚀现象。奥氏体不锈钢经正常热处理后，室温下组织应为奥氏体，耐蚀性能很好。为了分析蝶阀的锈蚀原因，在其上取样进行分析。
　　1试验方法
　　取样进行化学成分分析（判断是否符合标准要求）、金相组织检查、热处理工艺试验及SEM分析。
　　2试验结果及分析
　　2.1化学成分
　　化学成分分析结果及标准成分。
　　2.2金相分析
　　从出现锈蚀现象的蝶阀上切取了金相试样，经磨制抛光后，用三氯化铁水溶液腐蚀，在Neophot-32金相显徽镜上观察分析，其金相组织由奥氏体与另一种析出物组成。从理论上讲奥氏体不锈钢经正常热处理后，应得到均一奥氏体组织。组织中出现的另一析出物究竟是何组织，有两种判断：一是σ相，另一种是碳化物。σ相与碳化物形成的条件不同，但都具有一个共同的特点，那就是造成奥氏体不锈钢对晶间腐蚀的敏感性。
　　首先采用了杂色法进行σ相的鉴别。采用碱性赤血盐水溶液（赤血考虑阀杆直径的通过问题，但在选配时亦应充分考虑阀杆直径与键槽的尺寸，使组装后能正常工作。
　　输出转速阀门的启闭速度若过快，易产生水击现象。因此，应根据不同使用条件，选择恰当的启闭速度。
　　电动阀门装置有其特殊要求，即必须能够限定转矩或轴向力。通常电动阀门装置采用限制转矩的连轴器。当电动装置规格确定之后，其控制转矩也就确定了。一般在预先确定的时间内运行，电机不会超负荷。但如出现下列情况便可能导致超负荷：一是电源电压低，得不到所需的转矩，使电机停止转动；二是错误地调定转矩限制机构，使其大于停止的转矩，造成连续产生过大转矩，使电机停止转动；三是断续使用，产生的热量积蓄，超过了电机的允许温升值；四是因某种原因转矩限制机构电路发生故障，使转矩过大；五是使用环境温度过高，相对使电机热容量下降。
　　过去对电机进行保护的办法是使用熔断器、过流继电器、热继电器、恒温器等，但这些办法各有利弊。对电动装置这种变负荷设备，绝对可靠的保护办法是没有的。因此，必须采取各种组合方式，归纳起来有两种：一是对电机输入电流的增减进行判断；二是对电机本身发热情况进行判断。这两种方式，无论那种都要考虑电机热容量给定的时间余量。
　　通常，过负荷的基本保护方法是：对电机连续运转或点动操作的过负荷保护，采用恒温器；对电机堵转的保护，采用热继电器；对短路事故，采用熔断器或过流继电器。

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