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閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)常見(jiàn)故障分析處理

[ 2019-07-17 ]

閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)常見(jiàn)故障分析處理:

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由電源板、主板、行程檢測(cè)裝置、力矩測(cè)量裝置、交流接觸器或變頻器、電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)成,電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)利用小型電機(jī)驅(qū)動(dòng)一級(jí)減速機(jī)構(gòu)蝸輪蝸桿,向閥門可以輸出多回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、角行程運(yùn)動(dòng)、直行程運(yùn)動(dòng),電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)輸出形式由所控制的閥門特性決定。

 

如果所控制的閥門所需的工作力矩特別大,如大于2000 NM,通常再增加二級(jí)減速箱,電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)二級(jí)減速箱,再由二級(jí)減速箱驅(qū)動(dòng)閥門運(yùn)動(dòng);電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的保護(hù)通常有閥位保護(hù)、力矩保護(hù)、電機(jī)過(guò)熱保護(hù)、電機(jī)失速保護(hù)、控制單元故障保護(hù)、電源故障保護(hù)等,對(duì)于故障的處理應(yīng)根據(jù)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的報(bào)警信息有針對(duì)性的進(jìn)行。
閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

 

1、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥位丟失 


 

電池電源丟失

 

采用增量編碼器計(jì)量行程時(shí),執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須有電池作為輔助電源,交流電源消失,電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥位的變化仍舊能夠被增量編碼器檢測(cè)到,電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的全開(kāi)位、全關(guān)位不會(huì)發(fā)生變化,如果交流電源消失,電池電源被耗盡,當(dāng)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際閥位發(fā)生變化時(shí),增量編碼器無(wú)法檢測(cè)到閥位的變化,導(dǎo)致閥位丟失,再次恢復(fù)交流電源時(shí),部分廠家的產(chǎn)品默認(rèn)閥位在50%;

 

現(xiàn)在有些使用增量編碼器的生產(chǎn)廠家,在硬件上作了改進(jìn),增加電容回路,在交流電源消失時(shí),利用電容儲(chǔ)存電能將閥位保存,但電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在無(wú)電池供電時(shí),不能手動(dòng)操作,否則閥位仍舊會(huì)丟失。因而在電池電量低時(shí),及時(shí)更換電池。

 

硬件損壞

 

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)編碼器斷線,編碼器輸入電壓過(guò)低,行程傳動(dòng)裝置齒輪損壞,編碼器電路板腐蝕,主板行程檢測(cè)和儲(chǔ)存元件損壞,均能夠?qū)е麻y位異常變化或丟失,在處理時(shí),確認(rèn)編碼器輸入電壓正常前提下,用更換主板或更換行程編碼器,逐一進(jìn)行排除。

 

2、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩故障


 

力矩保護(hù)拒動(dòng)

 

測(cè)量電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力矩,主要有機(jī)械式保護(hù)開(kāi)關(guān)、電機(jī)電流電壓功率測(cè)量計(jì)算轉(zhuǎn)矩、傳感器式保護(hù)裝置之分:機(jī)械式力矩保護(hù)開(kāi)關(guān)在2000年之前使用較多,屬于一種過(guò)渡產(chǎn)品,現(xiàn)在一些低端電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)仍然使用,該種力矩保護(hù)開(kāi)關(guān)僅能夠提供開(kāi)關(guān)量,用于力矩保護(hù),不能提供過(guò)程力矩實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),測(cè)量誤差較大;

 

利用電機(jī)電流電壓及電流電壓之間的相角計(jì)算轉(zhuǎn)矩,需要軟件程序來(lái)實(shí)現(xiàn);傳感器式力矩保護(hù)裝置,是將電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一級(jí)蝸桿的軸向形變與壓力傳感器組合起來(lái),將壓力傳感器輸出的電壓經(jīng)電路板放大,再將該信號(hào)輸入至控制主板,便可得到電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)力矩?cái)?shù)值。

 

力矩保護(hù)拒動(dòng)主要表現(xiàn)在執(zhí)行機(jī)構(gòu)交流電源跳閘、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)蝸輪蝸桿嚴(yán)重磨損、門桿彎曲變形、甚至電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與閥門連接螺絲扭斷,應(yīng)重新設(shè)定力矩保護(hù)值,并用力矩校驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行校驗(yàn)。在閥門力矩選擇時(shí),既要保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)可靠開(kāi)關(guān)閥門,又要求電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩不能超過(guò)閥門門桿所能承受的最大力矩,在參數(shù)設(shè)置時(shí)有一定困難,

 

因?yàn)槊糠N閥門門桿所能承受的最大扭矩,往往不容易獲得,電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用廠家常常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行力矩參數(shù)設(shè)置,先設(shè)定較小力矩保護(hù)值,如果力矩保護(hù)動(dòng)作,再將力矩保護(hù)參數(shù)設(shè)定適當(dāng)增加,直至閥門在冷態(tài)能夠正常打開(kāi)和關(guān)閉,熱態(tài)如果力矩保護(hù)動(dòng)作,繼續(xù)適當(dāng)增大力矩保護(hù)值,保證閥門在熱態(tài)能夠正常打開(kāi)和關(guān)閉。

 

力矩保護(hù)誤動(dòng)

 

在電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)手動(dòng)操作較輕的情況下,出現(xiàn)過(guò)力矩保護(hù)動(dòng)作,排除力矩保護(hù)值設(shè)定過(guò)小后,對(duì)于智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),觀察液晶屏力矩?cái)?shù)值提示或指示燈顯示過(guò)力矩信息,通過(guò)向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng),則原方向過(guò)力矩信號(hào)應(yīng)消失。否則應(yīng)更換主板或力矩檢測(cè)裝置,逐一排除。

 

對(duì)于機(jī)械式力矩檢測(cè)裝置,將電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng),檢查力矩開(kāi)關(guān)應(yīng)該斷開(kāi),否則,應(yīng)更換力矩保護(hù)開(kāi)關(guān);對(duì)于已將力矩保戶設(shè)定至最大值,仍出現(xiàn)過(guò)力矩,則應(yīng)考慮電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是否力矩選型過(guò)小。

 

3、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸不轉(zhuǎn)動(dòng)的具體原因


 

  1. 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)嚙合在手動(dòng)側(cè),電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,切換裝置未能嚙合至電機(jī)側(cè),導(dǎo)致電機(jī)空轉(zhuǎn)。

  2. 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所帶動(dòng)的蝸輪蝸桿出現(xiàn)磨損打滑,導(dǎo)致電機(jī)空轉(zhuǎn),執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出主軸不轉(zhuǎn)動(dòng)。

  3. 電機(jī)電源線三相有一相接觸不可靠,導(dǎo)致電機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)不轉(zhuǎn)。

 

對(duì)于電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)空轉(zhuǎn),判斷電源無(wú)故障后,必須打開(kāi)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一級(jí)蝸輪蝸桿箱,檢查蝸輪蝸桿磨損情況,如果磨損嚴(yán)重,只能返廠修復(fù),或更換新的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu);切換裝置故障,根據(jù)不同電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)切換裝置工作原理,一般可以在現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)。

 

4、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)過(guò)熱故障的原因


 

  • 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)頻繁操作,導(dǎo)致電機(jī)真實(shí)過(guò)熱,引發(fā)保護(hù)動(dòng)作。

  • 熱電阻型測(cè)溫元件斷線或接線端子接觸不良,誤發(fā)電機(jī)過(guò)熱信號(hào)。

  • 電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承損壞無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng),由電機(jī)堵轉(zhuǎn)引起電機(jī)過(guò)熱。

     

對(duì)于電機(jī)軸承損壞,應(yīng)更換軸承;測(cè)溫元件損壞時(shí),則應(yīng)更換電機(jī),因?yàn)閱为?dú)更換測(cè)溫元件需拆開(kāi)定子線圈,代價(jià)過(guò)大,費(fèi)用足夠購(gòu)買一臺(tái)新的功率數(shù)百瓦電機(jī)。

 

5、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)就地、遠(yuǎn)方均無(wú)法操作的原因


 

  • 電源板故障,電源板向主板提供控制電源,如果電源板故障,有可能導(dǎo)致遠(yuǎn)方就地均無(wú)法操作。

  • 主板故障,可能導(dǎo)致控制指令無(wú)法執(zhí)行。

  • 電源故障,電動(dòng)裝置檢測(cè)到電源缺相或無(wú)電源,電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)無(wú)法操作。

 

對(duì)于此類故障,只能用更換主板、電源板逐一排除,因?yàn)槭褂脠?chǎng)所,一般不具備對(duì)電路板進(jìn)行測(cè)試的條件。

 

6、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)無(wú)全開(kāi)全關(guān)反饋的原因


 

  • 終端位置繼電器故障,不能可靠閉合或打開(kāi)。

  • 繼電器設(shè)置不正確。

  • 主板故障。

 

處理時(shí),先進(jìn)行終端位置設(shè)置檢查,確保設(shè)置正確;對(duì)于繼電器故障,如果位置繼電器獨(dú)立安裝,則更換位置繼電器;如果位置繼電器與主板焊接在一起,則更換主板。

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