一、概述

    河南煤業化工集團中原大化集團公司是河南省化肥、三胺主要生產基地，其中鍋爐裝置采用了9臺天津自動化儀表七廠生產的電動執行機構，型號有A+RS100和B+RS160兩種。通過它們調整這3臺鍋爐的一、二次風機，引風機風門擋板開度，從而控制爐床溫度，煙氣含氧量及爐膛負壓等工藝參數，是保證循環流化床鍋爐穩定運行的重要條件之一。

    二、電動執行機構的工作原理

    2.1 工作框圖

    中原大化集團公司鍋爐裝置的執行機構主要有兩部分組成：現場安裝的遠控型執行機構和控制室安裝的位置定位器，其工作框圖如圖1：

圖1 電動執行機構工作框圖

    位置定位器的作用是將控制信號及現場閥位反饋信號進行比較、放大后，輸出至執行機構；執行機構則根據位置定位器發送來的信號，驅動單相電機轉動，閥位隨著減速器的變化而變化,當閥位反饋信號與控制信號差異小于位置定位器死區時，電機停轉；至此，一次動作過程結束。

    2.2 工作原理圖

    該種電動執行機構在中原大化集團公司運行已有近五年，由于它的控制作用重大，從使用情況來看，曾多次影響到工藝的長周期穩定運行，因此，了解其工作原理、熟悉其故障現象、掌握其日常維護是非常必要的。它的工作原理圖如2所示：

S1,S2：行程限制微動開關 S3,S4：力矩限制微動開關 RT：過熱保護開關

圖2 電動機構執行原理圖

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    當執行機構電源接通后，交流接觸器K1與K2即通電，觸點K1-1與K2-1自行接通。當控制信號大于反饋信號時，位置定位器發出信號使端子20與15接通，則電機正轉，帶動減速器運轉，凸輪也隨之轉動，（引起反饋信號增大）；超行程時S1斷開，K1失電，K1-1斷開，電機停轉。轉動過程中發生過力矩的瞬間，S3接通，繼電器K3吸合，使K3-2吸合，K3被鎖定；同時，常閉觸點K3-1斷開，K1失電，電機停轉。當控制信號小于反饋信號時，位置定位器發出信號，20與16接通，電機反轉，動作過程原理同上。最后減速器的轉動通過凸輪帶動單聯導電塑料電位器轉動，電流變換器TAM2輸出4～20mADC反饋信號做遠傳指示。

    三、電動執行機構故障分析

    3.1 主要性能指標及當前存在的問題

    該種電動執行機構的有關技術參數：輸入通道個數為1個，電阻為250歐，基本誤差1%，回差1.5%，死區為0.5%～3%可調，阻尼特性無擾動。雖然此種電動執行機構的某些技術參數可與國外同行相比，但由于受到國內生產企業非完善運營機制的制約，也存在著以下幾點弊端：

    （1）忽視基礎技術的研究和開發

    （2）通用元件的質量不高

    （3）企業對生產的質量管理不嚴由于以上幾條弊端的影響，電動執行機構在運行過程中還是出現了許多故障，下面來詳細介紹一下。

    3.2 故障分析

    3.2.1 運行初期

    運行初期屬于磨合期。其間出現的故障比較復雜，原因也是多方面的，如選型問題、設計制造問題或者安裝及環境問題等等。舉個例子，若力矩選得太小則可能影響其調節速度甚至根本無法調節。實際應用中有以下幾條：設計時未注意連桿與執行機構的牢固連接，出現脫落現象；安裝時將動力線和信號線使用同一根穿線管，造成信號干擾大；附近有未屏蔽的大電機設備，對執行機構電機的穩定運行產生影響；位置定位器的保險選型太大，造成其內部扼流線圈損壞等。對于這些問題，一定要及時觀察，及時發現并處理，以免造成不必要的損失。

    3.2.2 運行中期

    運行中期，電動執行機構的整體性能也由磨合期轉入適應期，此時表現得較為穩定。出現的問題多是個別電子元器件存在質量問題所導致。如位置電流變換器TAM2，中間接觸器K1、K2，過力矩的微動開關等，對于這些問題，除了及時向生產廠家反映以外，還要做好統計工作，注意多準備些備件，作為更換用。

    3.2.3 運行后期

    進入運行后期，元器件的老化問題和傳動部件磨損問題開始變得極為嚴重。如電機線圈老化造成絕緣能力降低，運行不穩；電機潤滑不好使運行的穩定性下降；定位器的比較線圈老化或者位置電流變換器老化使定位精度下降；減速器的傳動部件磨損導致電動機構無法調節等等，對于這些問題，應定期檢查以防出現重大故障，另外準備備臺也很有必要。

    當然，在所有的故障因素中，客觀因素也有一定的比例，在實際運行中有人為的踩踏，工藝擋板卡死，工藝誤操作等等原因。

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    四、校驗

    為了確保執行機構在鍋爐生產中能夠正常使用，每次停車時都要進行校驗，步驟如下：

    4.1 滿度調整

    先給放大器輸入一個50%的信號，看執行機構的連桿是否停在45°的位置上，如果超出允許誤差（±2.25°），則調整位置發送器滿度電位器，使執行機構保持在允許誤差（±2.25°）內，再給滿度信號，檢查執行機構是否停在90°位置上，如果超出允許誤差（±2.25°），則按上述方法調整到允許誤差（±2.25°）內。如果執行機構運動方向與所需要的方向相反，則將QA電路板的兩個輸出端子接線對調，再將導電塑料電位器兩端點接線對調，執行機構即可反轉。

    4.2 零位調整

    通電后將手/自動開關放在自動位置，輸入4MA信號，再松開壓緊導電塑料電位器的螺釘，慢慢地轉動導電塑料電位器，則執行機構就會跟著轉動，直到執行機構輸出臂到達實際零位即可。

    在調整執行機構輸出軸零點的同時，要調整極限位置凸輪，使零點與滿行程兩個微動開關準確的工作，調整凸輪只需用手松開電位器下面壓緊凸輪的螺母，再轉動凸輪達到目標位置，調整后將壓緊凸輪的螺母固定。

    4.3 位置反饋電流調整

    將執行機構電機插頭擰下后通電，再將執行機構開度手搖到所需工作范圍的初始位置，慢慢轉動導電塑料電位器，使位置反饋電流輸出最小，這時調整位置定位器上的凋零電位器使位置發送器輸出4MA，再將執行機構開度手搖到滿度，這時調整位置定位器上滿度電位器和導電塑料電位器使位置反饋輸出為20MA，緊固各處螺釘后，復查一下0～90°時與位置發送器輸出的4～20MA信號是否對應，如有誤差可微調一下調零電位器或滿度電位器。

    4.4 上下行程限位開關調整

    松開壓緊凸輪的螺釘，用手轉動下限凸輪，在下限零位時調整零位凸輪使其壓上始端微動開關剛好使關行程指示燈熄滅，再搖動手輪使執行器轉到上線90°位置，在上限滿度時調整凸輪使其壓上始端微動開關剛好使關行程指示燈熄滅。

    五、電動執行機構的維護

    從現場維護人員的實際經驗出發，電動執行機構的維護應根據其不同使用時期而采取不同的重點維護措施，我們通常要做到以下幾點。

    （1）加強潤滑油的清潔度管理

    電動執行結構的最大特點是需要使用潤滑油，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，老化產生的雜質與水分的滲入，內部涂層的脫落、銹蝕等都會影響潤滑油的清潔度。

    （2）改善電動執行機構的工作環境和使用條件

    電動執行機構的可靠性和壽命與它的使用情況、所處的環境、人員知識等因素有著直接的關系。只有在維護管理上改善其工作環境與使用條件，以人為本，才可能延長使用壽命。

    （3）故障初期特別要加強維護

    在電動執行機構的所有故障中，初期故障的比例一般都比較高。初期故障大多使由于設計、制造、安裝上的初步誤差而引起的，這些初期故障的發現需要花費一定的功夫，解決也需要時間。因此，初期故障期間要特別加強維護管理。

    （4）做好數據管理以防偶發故障

    電動執行機構的偶發故障一般較難預測。為了防止偶發故障，要定期檢查和保養，掌握某階段維護資料和歷史檔案數據，這對于準確實施故障判斷和日常維護是十分重要的。