近10年來,由於廣泛采用和吸收微電腦控製、微機械等新技術、新成果與成熟經驗,使電動執行(háng)器得到迅速發展,現在已經廣泛使用“微(wēi)機(jī)+隨動係統”結構模式的微(wēi)機型電動(dòng)執行器,它由微(wēi)處理器完成(chéng)信號傳遞、調節參數切換、狀態指示、控製量的輸(shū)出,增強了調節係統的性能、使(shǐ)用(yòng)及維護保養等方麵的靈活性(xìng)。
一電動執行器的故障分析
提高電動執行器的(de)可(kě)靠(kào)性,就要盡可能減少和消除(chú)故障(zhàng),而事實上這種故障是多種多樣(yàng)的。主要是(shì)由於(yú)某一元件失靈、係統中元件/組件綜合因素、電氣、二次回路以及外界因素引起的。有些(xiē)故障(zhàng)通過調整的(de)方法就可以解決,有的故障則是由於使用時間長、精度差,需要修配、更換部件才能(néng)恢複其性能,也(yě)有些是由(yóu)於原始設計不周,需要改進才能排除(chú)。
1. 電動執行器的(de)故障特(tè)征
(1)調試階段故障
新電動執行器的故障問題比較複雜,其(qí)特征是設計(jì)、製造、安裝及管理等諸多問(wèn)題交織在一起。常見的故障有泄漏嚴重、速度難以調整穩定,贓物或(huò)油汙使傳動機構(gòu)卡澀或動作失靈。某(mǒu)些(xiē)組件漏裝或裝錯彈簧、密封件,有些屬於設計欠妥,元件選擇不當,動作不平穩、定位精度差等,對待這類故障,應耐心細致、慎重處理,逐一排除。
(2)運行初期和中期故障
調試後(hòu)進入正常生產階段的故障特征是,少數密封件由於裝(zhuāng)配質量和材料質量(liàng)問題短期內損壞而漏(lòu)油,同時粘附在管壁、孔壁上的毛刺、粘沙、雜質和贓物脫落導(dǎo)致某些元件工作不穩定。通(tōng)常在運行中期,係統元件/組件(jiàn)處於運行工作狀態,故障率較低。
(3)運行後期故障
電動執(zhí)行器運行一段時間後,各(gè)類元件/組(zǔ)件因工作頻率和(hé)負載條件的差異(yì),各易損件先後(hòu)磨損超標,這個(gè)階段的故障特征是位置反饋接觸不良、定位精度差、穩定性下降、效率顯(xiǎn)著降低、故障率逐漸增加。這時應仔細檢查,更換失效部(bù)件,修複故障。否則將給運行人員帶來(lái)很多不便,甚至嚴重(chóng)影響(xiǎng)機組的正常調節和控製。
2. 偶發性、突發性故障
這類故障在時間上表現為偶然突變,故障區域及產生原因較為明(míng)顯,由非人為和人為因素造(zào)成,如(rú)位置反饋器件接(jiē)觸不良、刹車(chē)片磨損及“抱死”、零部件損壞、線圈燒壞、密封件(jiàn)失效等。
二電動執行器的維(wéi)護保(bǎo)養(yǎng)
電動執行器主要由電機、軸承、齒輪傳動係統和電子部分組成。根據美國軍標MIL-HDBK-338發表的可(kě)靠性數據表明,執行器故障主要(yào)集中在電機和軸承方麵。在電(diàn)機故障中:繞組(zǔ)失效占20%,軸承失效占45%,滑環、電刷、整流子損壞占(zhàn)5%,其它占30%;在(zài)軸承故障中:潤滑劑變質、消失占(zhàn)45%,汙染占30%,剝蝕占5%,誤調占5%,腐(fǔ)蝕占(zhàn)5%,其它占10%。可見,良好的維護管理能提高電(diàn)動執行器的可靠性和有效性。
(1) 加強潤(rùn)滑(huá)油的清(qīng)潔度管理
電動執行器的特點是需要使用(yòng)潤滑油(yóu),其(qí)粘度隨(suí)油溫變化。粘度過低,渦輪蝸杆及齒(chǐ)輪等傳(chuán)動部件的磨損會增大,使傳動精度下降;粘度過高,動作不良。而潤滑油脂的清潔度管理更為困難,渦輪蝸杆及齒輪等傳動部件磨損(sǔn)、老化產生的雜質與水分的滲入,內部塗層的脫落、鏽蝕等(děng)都會影響潤滑(huá)油的(de)清潔度。
(2)及時消除潤(rùn)滑油脂泄漏
由於電動執行器動作頻率高、速度快,難以避免受衝擊,這是導致潤滑油(yóu)脂泄漏的一(yī)個重要原因,一旦潤滑油脂泄漏,需要及時加以解決。
(3)改善電動執行器的工作環境和使用條件
電動執行器的可靠性和壽(shòu)命與(yǔ)它(tā)的使用情況、所處的環境、人員知識等因素有著直接的關係。隻有在維護管理上改善其(qí)工作環境與使用條件,以人為本,才可能延長使用壽命。
(4)故障(zhàng)初期特別要加強維護
在電(diàn)動執行器的所有故障中(zhōng),初期故障的比例一般都比較高。初期故障大多是由(yóu)於設計、製造、安裝上的初步誤差而引起的(de),這些初期故障的發現需要花費(fèi)一定的功夫,解決也需要時間。因此,初期故(gù)障期(qī)間要特別加強維護管理。
(5)做好數據管理以防偶發故障(zhàng)
電動執行器的偶發故障一般較難預測。為(wéi)了防(fáng)止偶(ǒu)發故障,要定期檢查和保養,掌握某階段維護資料和曆(lì)史檔案數據,這對於準確實施故障判斷(duàn)和日常維護是十分重要(yào)的。
(6)提高(gāo)運行維護人員的知識
運行(háng)維護人員知識的掌握程度直接影(yǐng)響維護管理。近年來,由於(yú)運行維護人(rén)員結構的變化,使他們對電動(dòng)執行(háng)器的知識(shí)、技術的(de)掌握有了較大(dà)提高,然而,仍有不少運行維護人員缺乏應有(yǒu)的知識和技(jì)術(shù)。現場運行維護(hù)人員大多對電動執行器處於“似懂非懂”的狀況,這也是維護管理薄弱的環節(jiē)所在。
為使運行維護人員方便(biàn)進行現場維護管理,在進行電動(dòng)執行器係統設計時要有超前意識,充(chōng)分考慮到便於維護管理的實施,努力做到:係統要簡化,簡單的(de)係統故障(zhàng)率低,維護管理容易(yì);標準化(huà)程(chéng)度高、互換性好、容易(yì)修複;集成化、組合化,調整、檢查方便;引(yǐn)入故障診斷和定位、容錯/糾錯等新技術。
在熱控係統中,選(xuǎn)擇高質量的電動執行器,對“壽命周期(qī)費用”是很重要的,如果電動執行器選擇不當或質量不過關,再牛(niú)的控製思路、高超的控製策略也難以達到預想的控製效果(guǒ)。為此,生(shēng)產、製(zhì)造和選用(yòng)高可靠性的產品日益受到過程控製界的重(chóng)視。