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电动执行器的性能分析及故障解析

       电动执行器能否可靠运行,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,它包含一些重要参数,如基本误差,回差,阻尼,死区等,这些参数在某种程度上反映了电动执行器性能的好坏。
  电动执行器故障分析
  电动执行器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等。举个例子,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使用同一根穿线管,造成信号干扰大;附近有未屏蔽的大电机设备,对电动执行器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。
  运行中期,电动执行器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所导致。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,对于这些问题,除了及时向生产厂家反映以外,还要做好统计工作,注意多准备些备件,作为更换用。
  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,另外准备备台也很有必要。
  当然,在所有的故障因素中,客观因素也有一定的比例,在实际运行中有人为的踩踏,工艺挡板卡死,工艺误操作等等原因。4.维护
  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而采取不同的重点维护措施,我们通常要做到以下几点。
  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。
  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。
  定期检查
  定期检查,及时发现运行中的事故隐患,将其消灭在萌芽状态,至少对于故障因素的查找有所帮助,避免走弯路。
  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,起到达到事半功倍的效果。

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   提高阀门填料的使用寿命
  在阀门设计或使用经验中,升降式阀门填料多为石棉盘根或石墨填料或聚四氟V型填料,但是这几种填料都受到阀门启闭次数的限制,就是随着阀门启闭次数的增加,填料会磨损,间隙逐渐增大,到一定次数(据统计不会超过2000次)阀门便会从填料处产生泄露。泄露后便需要从新压紧填料压盖。这种方案适合阀门启闭次数不多的场合。
  如果阀门的启闭次数频繁,(如一年启闭10-30万次),这无疑增加阀门的使用、维护成本。
  有没有一种能够在阀门启闭100-200万次后,仍然能够密封的设计呢?答案是肯定的。
  一种办法为,在填料下方增加一个垫圈,在垫圈下边加一个弹簧(弹簧的预紧力需要计算),当填料磨损后,由于弹簧的作用,便会重新压紧填料,使其密封。这种办法目前通过使用检验,只能达到启闭50-100万次不泄露,需要使用方在每年大修时,重新压紧填料压盖,只能减少平时的维护。
  另外一种办法,就是选用液压、气动密封技术,改变原来的阀门设计思路,在填料处使用油缸密封滑环,增加0型密封圈(需要计算摩擦力、密封比压,才能确定滑环和0型密封圈的数量)。这种办法通过使用,能够达到启闭200万次不泄露,但是0型密封圈要老化,使用时间只有5年,同时成本较高。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器的知识、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地进行现场维护管理,在进行电动执行器系统设计时要有超前意识,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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