關(guān)于電動(dòng)執(zhí)行器的各部分作用和故障原因分析
本文出自:川滬 發(fā)布時(shí)間:2023-02-17 |
電動(dòng)執(zhí)行器從種類上來(lái)說(shuō),可以分為角行程、直行程和多回轉(zhuǎn)三種,這三種不光功能差異,外形上也可以一眼分辨出來(lái)。首先,角行程旗下有兩名“選手”,一個(gè)是R型電動(dòng)執(zhí)行器,一個(gè)是Q型電動(dòng)執(zhí)行器,R型以精小著稱,無(wú)手輪,殼體薄不能做防爆,Q型體積稍大一些,有手輪,可以做防爆!
再就是直行程,直行程外觀上就可以看出來(lái),它是比較長(zhǎng)的,又被稱為L(zhǎng)型電動(dòng)執(zhí)行器,多適應(yīng)于調(diào)節(jié)閥,有防爆型。M型電動(dòng)執(zhí)行器則又被稱為多回轉(zhuǎn)電動(dòng)執(zhí)行器,可變?yōu)椴糠只剞D(zhuǎn)、拐臂式、線性執(zhí)行器,外形上也比較有特點(diǎn),可適應(yīng)于蝶閥、球閥、閘閥、截止閥等閥門(mén)。
結(jié)構(gòu)原理說(shuō)明:
以MD系列電動(dòng)執(zhí)行器的整體式比例調(diào)節(jié)型為例。
MD系列電動(dòng)執(zhí)行器以交流伺服電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)裝置的位皿伺服機(jī)構(gòu),由配接的位置定位器PM-2控制板接受調(diào)節(jié)系統(tǒng)的4~20mA直流控制信號(hào)與位置發(fā)送器的位置反饋借號(hào)進(jìn)行比較,比較后的信號(hào)偏差經(jīng)過(guò)放大使功率級(jí)導(dǎo)通,電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出件朝著減小這一偏差的方向移動(dòng)(位置發(fā)送器不斷將輸出件的實(shí)際位置轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)—位盈反饋信號(hào)送至位致定位器),直到偏差信號(hào)小于設(shè)定值為止。此時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出件就穩(wěn)定在與輸人信號(hào)相對(duì)應(yīng)的位置上。
MD系列角行程調(diào)節(jié)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由動(dòng)力部件和位置定位器(PM-2控制板)兩大部分組成。其中動(dòng)力部件主要由電動(dòng)機(jī)、減速器、力矩行程限制器、開(kāi)關(guān)控制箱、手輪和機(jī)械限位裝置以及位置發(fā)送器等組成。
其各部分作用簡(jiǎn)述如下:
1、電動(dòng)機(jī):電動(dòng)機(jī)是特種單相或三相交流異步電動(dòng)機(jī),具有高啟動(dòng)力矩、低啟動(dòng)電流和較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,因而有較好的伺服特性。在電動(dòng)機(jī)定子內(nèi)部裝有熱敏開(kāi)關(guān)(做過(guò)熱保護(hù),當(dāng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異常過(guò)熱(內(nèi)部溫度超過(guò)130℃)時(shí)該開(kāi)關(guān)將控制電動(dòng)機(jī)的電路斷開(kāi)以保護(hù)電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu),當(dāng)電動(dòng)機(jī)冷卻以后開(kāi)關(guān)恢復(fù)接通,電路恢復(fù)工作。為了克服慣性惰走,調(diào)節(jié)型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)控制電路均有電制動(dòng)功能。
2、減速器:角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用行星減速加渦輪渦桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu),既有較高的機(jī)械效率,又具有機(jī)械自鎖特性。直行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)的減速器由多轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)減速器配接絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)裝置組成。
3、力矩行程限制器:它是一個(gè)設(shè)置在減速器內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)單元,由過(guò)力矩保護(hù)機(jī)構(gòu)、行程控制機(jī)構(gòu)(電氣限位)、位置傳感器及接線端子等組成。
?。?)過(guò)力矩保護(hù)機(jī)構(gòu):內(nèi)行星齒輪在傳遞力矩時(shí)產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)撥動(dòng)嵌裝在齒輪外圈的擺桿,擺桿的兩端各裝有一個(gè)測(cè)力壓縮彈贊作為正、反向力矩的傳感元件,當(dāng)輸出力矩超過(guò)設(shè)定限制力矩時(shí),內(nèi)齒輪的偏轉(zhuǎn)使擺桿觸動(dòng)力炬開(kāi)關(guān),切斷控制電路使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。調(diào)整力炬限制彈資的壓縮量即可調(diào)整力炬的限定值。該保護(hù)具有記憶功能,對(duì)應(yīng)于接線圖中的電器設(shè)備是力矩開(kāi)關(guān)LEF、LEO。當(dāng)該保護(hù)動(dòng)作以后,在排除機(jī)械力矩故障后,執(zhí)行機(jī)構(gòu)斷電或信號(hào)瞬間反向一下即可恢復(fù)(即記憶解除)正常工作。
(2)行程控制機(jī)構(gòu):由凸輪組和微動(dòng)開(kāi)關(guān)組成。該凸輪組通過(guò)齒輪減速裝殷,與減速器傳動(dòng)軸相連,通過(guò)調(diào)整分別作用于正、反方向微動(dòng)開(kāi)關(guān)(即行程限位開(kāi)關(guān))的凸輪板的位置可限定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程(行程開(kāi)關(guān)FCO,F(xiàn)CF)。該電氣限位的范圍在出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)好,一般情況下請(qǐng)勿隨便調(diào)整,以免損壞機(jī)構(gòu)。
?。?)位置傳感器:采用高精度、長(zhǎng)壽命的導(dǎo)電塑料電位器作為位置傳感元件,它與凸輪組同軸連接,整體式比例調(diào)節(jié)型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置指示信號(hào),是將電位器隨輸出軸行程變化的電阻值送入PM-2控制板的比較放大電路,并由它送出一個(gè)4-20mA的電流信號(hào)用于指示。
4、開(kāi)關(guān)控制箱:在開(kāi)關(guān)控制箱內(nèi)裝有PM電子位置定位器。
5、手輪:在故障狀態(tài)和調(diào)試過(guò)程中,可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)就地操作。
6、機(jī)械限位裝置:主要用于故障時(shí)以及防止手動(dòng)操作時(shí)超過(guò)極限位置保護(hù)。角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械限位采用內(nèi)置扇形渦輪限位結(jié)構(gòu),外形體積小,限位可靠;直行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械限位采用內(nèi)置擋塊型限位結(jié)構(gòu),可十分有效地保護(hù)閥座、閥桿、閥芯。
電動(dòng)執(zhí)行器常見(jiàn)故障原因分析:
1、執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收控制系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)關(guān)信號(hào)后,電機(jī)不轉(zhuǎn)并有嗡嗡聲。
其原因可能是:
1)減速器的行星齒輪部分卡澀、損壞或變形;
2)減速器的斜齒輪傳動(dòng)部分變形或過(guò)度磨損或損壞;
3)減速器的渦輪渦桿或絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)部分變形損壞、卡澀等;
4)整體機(jī)械部分配合不好,不靈活,需調(diào)整加油。
2、電氣部分故障結(jié)構(gòu)原理
1)電動(dòng)執(zhí)行器接受控制系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)、關(guān)信號(hào)后,電機(jī)不轉(zhuǎn),也無(wú)嗡嗡聲??赡茉蚴牵簺](méi)有交流電源或電源不能加到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電機(jī)部分或位置定位器部分;PM放大板工作不正常,不能發(fā)出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào);固態(tài)繼電器部分損壞,不能將放大板送來(lái)的弱信號(hào)轉(zhuǎn)變成電機(jī)需要的強(qiáng)電信號(hào);電機(jī)熱保護(hù)開(kāi)關(guān)損壞;力矩限制開(kāi)關(guān)損壞;行程限制開(kāi)關(guān)損壞;手動(dòng)/自動(dòng)開(kāi)關(guān)位置選錯(cuò)或開(kāi)關(guān)損壞;電機(jī)損壞。
2)接受控制系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)、關(guān)信號(hào)后,電機(jī)不轉(zhuǎn),有嗡嗡聲。其可能原因是:電機(jī)的啟動(dòng)電容損壞;電機(jī)線圈匝間輕微短路;電源電壓不夠。
3)機(jī)構(gòu)接受控制系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)、關(guān)信號(hào)后,電機(jī)抖動(dòng),并伴有咯咯聲,其原因可能是:PM放大板的輸出信號(hào)不足不能使固態(tài)繼電器完全導(dǎo)通,造成電機(jī)的加載電壓不足;固態(tài)繼電器性能變壞,造成其輸出端未完全導(dǎo)通。
3、接受控制系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)、關(guān)信號(hào)后,電機(jī)能正常轉(zhuǎn)動(dòng),但沒(méi)有閥位反饋。
其可能原因是:
1)位置傳感器的電位器與行程控制機(jī)構(gòu)不能同軸旋轉(zhuǎn),需檢查連接部分是否損壞;
2)電位器損壞或性能變壞,阻值不隨轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生變化;
3)位置傳感器的電位器及放大板間連接導(dǎo)線是否正常;
4)PM放大板是否損壞,有無(wú)反饋信號(hào)送出。
4、接受控制系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)、關(guān)信號(hào)后,電機(jī)能正常轉(zhuǎn)動(dòng),但閥位反饋始終為一固定值,不隨閥門(mén)的開(kāi)、關(guān)而變化,其可能原因是:
1)導(dǎo)電塑料電位器的阻值為一恒值,不隨轉(zhuǎn)動(dòng)而變,檢修更換電位器;
2)放大板中有關(guān)部分異常,檢查處理。
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