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概述电动执行机构的应用及故障排除

1关于

调节阀的执行机构按动力来源可分为电动执行机构、气动执行机构和液压执行机构。气动执行器结构简单,价格低,维护方便,防火防爆,但滞后大,不适合远传;液压执行机构推力大,但体积大,价格昂贵,使用不多;电动执行机构执行动作快,使用能源方便,适合远传,被广泛应用于电力、冶金、石油、化工、轻工等工业部门的自动控制领域。

电动执行机构可分为直行程和角行程两大类,是自动控制系统中不可缺少的重要设备,它采用机电一体化结构,利用全方位微处理器控制和微机械等新技术,具有体积小、重量轻、力矩大、可靠性高、定位精度准、运转平稳、可靠等特点,在实际应用过程中能耗低,使用寿命长、成本低、可实现手动控制和自动控制的无扰动切换。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调节阀、挡板等调节机构,以实现自动控制,一般由微处理器完成信号传递、调节规律的综合、调节参数切换、状态指示、控制量的输出等功能,从而提高调节系统的性能、使用和维护保养等方面的灵活性。

2 故障排除

我公司工业锅炉的自动上水及补水控制系统、煅烧回转窑的冷却水控制系统等使用的是电动直行程执行机构;煅烧回转窑引风及排风控制系统、电解净化烟气净化挡风板开度控制系统等使用的是电动角行程执行机构。电动直(角)行程执行机构的使用,提高了公司的自动化程度,减少了人员的工作量,也减少了人员误操作带来的损失,延长了设备使用寿命。但在多年的使用过程中同时也发现了电动执行机构在实际使用中出现了一些问题。针对这些问题,我们进行了如下改造总结。

1)在工业锅炉自动上水及补水控制系统中出现电动直行程执行机构控制的上水及补水阀门关闭不严使锅炉水位不正常,影响锅炉炉温。导致这一现象的原因分析有以下三种:

(1)电动直行程执行机构控制的阀门因长期使用,做上下往复运动造成圆形阀芯机械磨损,无法将圆形阀芯窝填满,造成漏水关闭不严现象。此时需更换阀芯。

(2)电动直行程执行机构中的连接推杆的连接件部位发生旋转,从而导致推杆行程不够,阀门无法关闭严密。针对这一现象,如图1所示,我们通过在实践中摸索采用将两个连接件(上下两个圆盘)之间垫入同等厚的垫片,并用螺栓紧固,延长了推杆的行程,使阀门关闭严密。因圆盘与推杆的螺纹连接部分加长,推杆与圆盘的连接更加稳固,避免了旋转现象。近几年,我公司使用的执行机构中的机械连接件由圆盘改为两半带螺纹的立槽块,工作时两半紧固即可。使用这种执行机构时为防止出现推杆脱落现象,应注意在合适的给定行程范围值的基础上考虑选择合适的最大行程值。

(a)改造前(b)改造后

图1连接部件改造

(3)输出电流与电动执行机构控制的阀位的开度不匹配(角行程执行机构也会出现同样问题,解决方法相同),这种情况需根据现场实际,手动操作执行机构在分别达到全开和全关的两个限位时反复调节满度和零度调节两个电位器,实现执行机构正常运行。

2)在我公司锅炉自动上水控制系统、电解净化系统中,电动直(角)行程执行机构经常会出现运行不平稳,反复震荡,冲击力过大的现象。这种现象长时间会造成执行机构控制的阀杆、阀芯严重磨损,从而缩短了设备的使用寿命,同时会造成锅炉上水不稳和挡风板开度不稳等现象。解决这一问题方法有:

(1)调节阻尼电位器,直到运行与显示完全正常为止。如果大幅度震荡,则需将转速传感器连接端对换接线。

(2)在开、关度正常,无特殊严格要求时,可将零点电流值调小一点,将满度电流值调大一点。这样可缓冲推杆与两个限位的冲击力度,可减少机械磨损。

(3)在我公司锅炉自动上水控制系统、电解净化系统中,电动直(角)行程执行机构还会出现不能运行或运行困难的现象,会严重影响正常生产,增加人员的劳动量,降低生产效率,严重时会造成安全危险。解决这一现象一般需从两个方面着手检查:

①首先拆开自动控制给定信号线,利用手轮来驱动执行机构,如果执行机构也不能运行或运行困难,一般是减速器或终端控制器的毛病,检查正常后一般可排除故障。

②如果手动驱动执行机构运行正常,那么先拆开执行机构和终端控制器的连接,用恒定信号来电动操作执行机构,如果执行机构不运行或运行困难,则需检查伺服驱动板的电路参数或电机,检查正常后一般可排除故障。

3 结束语

目前,电动执行机构虽然在电厂、冶金、化工等行业广泛运行,其以人为本的设计思路、便利的维护调整方式,也得到了现场技术人员的青睐,但再好的设备也要人来操作和维护,作为现场的技术人员和维护操作人员,我们只有不断学习提高,并在实际工作中积累经验,精心使用和维护设备,才能让之更好的为我们服务,才能使之发挥出更大的功能。