電動閥門的故障分析
電動閥門又叫電動執(zhí)行器。提高電動執(zhí)行器的可靠性，就要盡可能減少和消除故障，而事實(shí)上這種故障是多種多樣的。主要是由于某一元件失靈、系統(tǒng)中元件/組件綜合因素、電氣、二次回路以及外界因素引起的。有些故障通過調(diào)整的方法就可以解決，有的故障則是由于使用時間長、精度差，需要修配、更換部件才能恢復(fù)其性能，也有些是由于原始設(shè)計不周，需要改進(jìn)才能排除。
1. 電動閥門的故障特征
(1)調(diào)試階段故障
新電動閥門的故障問題比較復(fù)雜，其特征是設(shè)計、制造、安裝及管理等諸多問題交織在一起。常見的故障有泄漏嚴(yán)重、速度難以調(diào)整穩(wěn)定，贓物或油污使傳動機(jī)構(gòu)卡澀或動作失靈。某些組件漏裝或裝錯彈簧、密封件，有些屬于設(shè)計欠妥，元件選擇不當(dāng)，動作不平穩(wěn)、定位精度差等，對待這類故障，應(yīng)耐心細(xì)致、慎重處理，逐一排除。
(2)運(yùn)行初期和中期故障
調(diào)試后進(jìn)入正常生產(chǎn)階段的故障特征是，少數(shù)密封件由于裝配質(zhì)量和材料質(zhì)量問題短期內(nèi)損壞而漏油，同時粘附在管壁、孔壁上的毛刺、粘沙、雜質(zhì)和贓物脫落導(dǎo)致某些元件工作不穩(wěn)定。通常在運(yùn)行中期，系統(tǒng)元件/組件處于運(yùn)行工作狀態(tài)，故障率較低。
(3)運(yùn)行后期故障
電動閥門運(yùn)行一段時間后，各類元件/組件因工作頻率和負(fù)載條件的差異，各易損件先后磨損超標(biāo)，這個階段的故障特征是位置反饋接觸不良、定位精度差、穩(wěn)定性下降、效率顯著降低、故障率逐漸增加。這時應(yīng)全面檢查，更換失效部件，全面修復(fù)故障。否則將給運(yùn)行人員帶來很多不便，甚至嚴(yán)重影響機(jī)組的正常調(diào)節(jié)和控制。
2. 偶發(fā)性、突發(fā)性故障
這類故障在時間上表現(xiàn)為偶然突變，故障區(qū)域及產(chǎn)生原因較為明顯，由非人為和人為因素造成，如位置反饋器件接觸不良、剎車片磨損及“抱死”、零部件損壞、線圈燒壞、密封件失效等。
二電動閥門的維護(hù)保養(yǎng)
電動執(zhí)行器主要由電機(jī)、軸承、齒輪傳動系統(tǒng)和電子部分組成。根據(jù)美標(biāo)MIL-HDBK-338發(fā)表的可靠性數(shù)據(jù)表明，執(zhí)行器故障主要集中在電機(jī)和軸承方面。在電機(jī)故障中：繞組失效占20%，軸承失效占45%，滑環(huán)、電刷、整流子損壞占5%，其它占30%；在軸承故障中：潤滑劑變質(zhì)、消失占45%，污染占30%，剝蝕占5%，誤調(diào)占5%，腐蝕占5%，其它占10%。可見，良好的維護(hù)管理能提高電動執(zhí)行器的可靠性和有效性。
(1) 加強(qiáng)潤滑油的清潔度管理
電動執(zhí)行器的zui大特點(diǎn)是需要使用潤滑油，其粘度隨油溫變化。粘度過低，渦輪蝸桿及齒輪等傳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，渦輪蝸桿及齒輪等傳動部件磨損、老化產(chǎn)生的雜質(zhì)與水分的滲入，內(nèi)部涂層的脫落、銹蝕等都會影響潤滑油的清潔度。
(2)及時消除潤滑油脂泄漏
由于電動執(zhí)行器動作頻率高、速度快，難以避免受沖擊，這是導(dǎo)致潤滑油脂泄漏的一個重要原因，一旦潤滑油脂泄漏，需要及時加以解決。
(3)改善電動執(zhí)行器的工作環(huán)境和使用條件
電動執(zhí)行器的可靠性和壽命與它的使用情況、所處的環(huán)境、人員知識等因素有著直接的關(guān)系。只有在維護(hù)管理上改善其工作環(huán)境與使用條件，以人為本，才可能延長使用壽命。
(4)故障初期特別要加強(qiáng)維護(hù)
在電動執(zhí)行器的所有故障中，初期故障的比例一般都比較高。初期故障大多是由于設(shè)計、制造、安裝上的初步誤差而引起的，這些初期故障的發(fā)現(xiàn)需要花費(fèi)一定的功夫，解決也需要時間。因此，初期故障期間要特別加強(qiáng)維護(hù)管理。
(5)做好數(shù)據(jù)管理以防偶發(fā)故障
電動執(zhí)行器的偶發(fā)故障一般較難預(yù)測。為了防止偶發(fā)故障，要定期檢查和保養(yǎng)，掌握某階段維護(hù)資料和歷史檔案數(shù)據(jù)，這對于準(zhǔn)確實(shí)施故障判斷和日常維護(hù)是十分重要的。
(6)提高運(yùn)行維護(hù)人員的專業(yè)知識
運(yùn)行維護(hù)人員專業(yè)知識的掌握程度直接影響維護(hù)管理。近年來，由于運(yùn)行維護(hù)人員結(jié)構(gòu)的變化，使他們對電動執(zhí)行器的知識、技術(shù)的掌握有了較大提高，然而，仍有不少運(yùn)行維護(hù)人員缺乏應(yīng)有的專業(yè)知識和技術(shù)?，F(xiàn)場運(yùn)行維護(hù)人員大多對電動執(zhí)行器處于“似懂非懂”的狀況，這也是維護(hù)管理薄弱的環(huán)節(jié)所在。
為使運(yùn)行維護(hù)人員方便進(jìn)行現(xiàn)場維護(hù)管理，在進(jìn)行電動執(zhí)行器系統(tǒng)設(shè)計時要有超前意識，充分考慮到便于維護(hù)管理的實(shí)施，努力做到：系統(tǒng)要簡化，簡單的系統(tǒng)故障率低，維護(hù)管理容易；標(biāo)準(zhǔn)化程度高、互換性好、容易修復(fù)；集成化、組合化，調(diào)整、檢查方便；引入故障診斷和定位、容錯/糾錯等新技術(shù)。
三 結(jié)語
在自動控制系統(tǒng)中，選擇高質(zhì)量的電動執(zhí)行器，對“壽命周期費(fèi)用”是很重要的，如果電動執(zhí)行器選擇不當(dāng)或質(zhì)量不過關(guān)，再的控制思路、高超的控制策略也難以達(dá)到預(yù)想的控制效果。為此，生產(chǎn)、制造和選用高可靠性的產(chǎn)品日益受到過程控制界的重視。
一
電動閥門的故障分析
電動閥門又叫電動執(zhí)行器。提高電動執(zhí)行器的可靠性，就要盡可能減少和消除故障，而事實(shí)上這種故障是多種多樣的。主要是由于某一元件失靈、系統(tǒng)中元件/組件綜合因素、電氣、二次回路以及外界因素引起的。有些故障通過調(diào)整的方法就可以解決，有的故障則是由于使用時間長、精度差，需要修配、更換部件才能恢復(fù)其性能，也有些是由于原始設(shè)計不周，需要改進(jìn)才能排除。
1. 電動閥門的故障特征
(1)調(diào)試階段故障
新電動閥門的故障問題比較復(fù)雜，其特征是設(shè)計、制造、安裝及管理等諸多問題交織在一起。常見的故障有泄漏嚴(yán)重、速度難以調(diào)整穩(wěn)定，贓物或油污使傳動機(jī)構(gòu)卡澀或動作失靈。某些組件漏裝或裝錯彈簧、密封件，有些屬于設(shè)計欠妥，元件選擇不當(dāng)，動作不平穩(wěn)、定位精度差等，對待這類故障，應(yīng)耐心細(xì)致、慎重處理，逐一排除。
(2)運(yùn)行初期和中期故障
調(diào)試后進(jìn)入正常生產(chǎn)階段的故障特征是，少數(shù)密封件由于裝配質(zhì)量和材料質(zhì)量問題短期內(nèi)損壞而漏油，同時粘附在管壁、孔壁上的毛刺、粘沙、雜質(zhì)和贓物脫落導(dǎo)致某些元件工作不穩(wěn)定。通常在運(yùn)行中期，系統(tǒng)元件/組件處于運(yùn)行工作狀態(tài)，故障率較低。
(3)運(yùn)行后期故障
電動閥門運(yùn)行一段時間后，各類元件/組件因工作頻率和負(fù)載條件的差異，各易損件先后磨損超標(biāo)，這個階段的故障特征是位置反饋接觸不良、定位精度差、穩(wěn)定性下降、效率顯著降低、故障率逐漸增加。這時應(yīng)全面檢查，更換失效部件，全面修復(fù)故障。否則將給運(yùn)行人員帶來很多不便，甚至嚴(yán)重影響機(jī)組的正常調(diào)節(jié)和控制。
2. 偶發(fā)性、突發(fā)性故障
這類故障在時間上表現(xiàn)為偶然突變，故障區(qū)域及產(chǎn)生原因較為明顯，由非人為和人為因素造成，如位置反饋器件接觸不良、剎車片磨損及“抱死”、零部件損壞、線圈燒壞、密封件失效等。
二電動閥門的維護(hù)保養(yǎng)
電動執(zhí)行器主要由電機(jī)、軸承、齒輪傳動系統(tǒng)和電子部分組成。根據(jù)美標(biāo)MIL-HDBK-338發(fā)表的可靠性數(shù)據(jù)表明，執(zhí)行器故障主要集中在電機(jī)和軸承方面。在電機(jī)故障中：繞組失效占20%，軸承失效占45%，滑環(huán)、電刷、整流子損壞占5%，其它占30%；在軸承故障中：潤滑劑變質(zhì)、消失占45%，污染占30%，剝蝕占5%，誤調(diào)占5%，腐蝕占5%，其它占10%?？梢?，良好的維護(hù)管理能提高電動執(zhí)行器的可靠性和有效性。
(1) 加強(qiáng)潤滑油的清潔度管理
電動執(zhí)行器的zui大特點(diǎn)是需要使用潤滑油，其粘度隨油溫變化。粘度過低，渦輪蝸桿及齒輪等傳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，渦輪蝸桿及齒輪等傳動部件磨損、老化產(chǎn)生的雜質(zhì)與水分的滲入，內(nèi)部涂層的脫落、銹蝕等都會影響潤滑油的清潔度。
(2)及時消除潤滑油脂泄漏
由于電動執(zhí)行器動作頻率高、速度快，難以避免受沖擊，這是導(dǎo)致潤滑油脂泄漏的一個重要原因，一旦潤滑油脂泄漏，需要及時加以解決。
(3)改善電動執(zhí)行器的工作環(huán)境和使用條件
電動執(zhí)行器的可靠性和壽命與它的使用情況、所處的環(huán)境、人員知識等因素有著直接的關(guān)系。只有在維護(hù)管理上改善其工作環(huán)境與使用條件，以人為本，才可能延長使用壽命。
(4)故障初期特別要加強(qiáng)維護(hù)
在電動執(zhí)行器的所有故障中，初期故障的比例一般都比較高。初期故障大多是由于設(shè)計、制造、安裝上的初步誤差而引起的，這些初期故障的發(fā)現(xiàn)需要花費(fèi)一定的功夫，解決也需要時間。因此，初期故障期間要特別加強(qiáng)維護(hù)管理。
(5)做好數(shù)據(jù)管理以防偶發(fā)故障
電動執(zhí)行器的偶發(fā)故障一般較難預(yù)測。為了防止偶發(fā)故障，要定期檢查和保養(yǎng)，掌握某階段維護(hù)資料和歷史檔案數(shù)據(jù)，這對于準(zhǔn)確實(shí)施故障判斷和日常維護(hù)是十分重要的。
(6)提高運(yùn)行維護(hù)人員的專業(yè)知識
運(yùn)行維護(hù)人員專業(yè)知識的掌握程度直接影響維護(hù)管理。近年來，由于運(yùn)行維護(hù)人員結(jié)構(gòu)的變化，使他們對電動執(zhí)行器的知識、技術(shù)的掌握有了較大提高，然而，仍有不少運(yùn)行維護(hù)人員缺乏應(yīng)有的專業(yè)知識和技術(shù)。現(xiàn)場運(yùn)行維護(hù)人員大多對電動執(zhí)行器處于“似懂非懂”的狀況，這也是維護(hù)管理薄弱的環(huán)節(jié)所在。
為使運(yùn)行維護(hù)人員方便進(jìn)行現(xiàn)場維護(hù)管理，在進(jìn)行電動執(zhí)行器系統(tǒng)設(shè)計時要有超前意識，充分考慮到便于維護(hù)管理的實(shí)施，努力做到：系統(tǒng)要簡化，簡單的系統(tǒng)故障率低，維護(hù)管理容易；標(biāo)準(zhǔn)化程度高、互換性好、容易修復(fù)；集成化、組合化，調(diào)整、檢查方便；引入故障診斷和定位、容錯/糾錯等新技術(shù)。
三 結(jié)語
在自動控制系統(tǒng)中，選擇高質(zhì)量的電動執(zhí)行器，對“壽命周期費(fèi)用”是很重要的，如果電動執(zhí)行器選擇不當(dāng)或質(zhì)量不過關(guān)，再的控制思路、高超的控制策略也難以達(dá)到預(yù)想的控制效果。為此，生產(chǎn)、制造和選用高可靠性的產(chǎn)品日益受到過程控制界的重視。
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