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电动执行器的保养与维护

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。

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。


一、 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,赃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*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*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。


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*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、结束语


在热控系统中,选择高质量的电动执行器,对“寿命周期费用”是很重要的,如果电动执行器选择不当或质量不过关,再**的控制思路、高超的控制策略也难以达到预想的控制效果。为此,生产、制造和选用高可靠性的产品日益受到过程控制界的重视。

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