摘要：本文详细介绍了电动执行机构的工作框图和工作原理，对其在热电站的应用加以说明，不仅分析了不同时期故障因素和处理意见，还阐明了重要的维护工作，对于日常使用操作具有指导意义。
关键词：执行机构；故障分析；性能；维护
河南神马尼龙化工责任有限公司是我国尼龙 66 盐的主要生产基地，其中热电站装置采用了 9 台天津自动化仪表七厂生产的电动执行机构，型号有 A+RS100 和 B+RS160 两种。通过它们调整这 3 台锅炉的一、二次风机，引风机风门挡板开度，从而控制炉床温度、烟气含氧量及炉膛负压等工艺参数，是保证循环流化床锅炉稳定运行的重要条件之一。
尼龙化工有限责任公司热电装置采用的是分立式调节型电动执行机构，主要由两部分组成：现场安装的远控型执行机构和控制室安装的位置定位器，其工作框图如图一。
图一：工作框图
位置定位器的作用是将控制信号及现场阀位反馈信号进行比较、放大后，输出至执行机构；执行机构则根据位置定位器发送来的信号，驱动单相电机转动，阀位随着减速器的变化而变化，当阀位反馈信号与控制信号差异小于位置定位器死区时，电机停转。至此，一次动作过程结束。
这种电动执行机构在尼龙化工有限责任公司运行已有多年，由于它的调节控制作用重大，在刚开始使用时，曾多次影响了工艺的长周期稳定运行。因此，了解其工作原理、熟悉其故障现象、掌握其日常维护是非常有必要的。它的工作原理图如下所示：
图二：电动执行原理图（S1、S2：行程限制微动开关；S3、S4：力矩限制微动开关；RT：过热保护开关）
S1，S2：行程限制微动开关；S3，S4：力矩限制微动开关；RT：过热保护开关。
当执行机构电源接通后，交流接触器 K1 与 K2 即通电，触点 K1-1 与 K2-1 自行接通。当控制信号大于反馈信号时，位置定位器发出信号使端子 20 与 15 接通，则电机正转，带动减速器运转，凸轮也随之转动（引起反馈信号增大）；超行程时 S1 断开，K1 失电，K1-1 断开，电机停转。转动过程中发生过力矩的瞬间，S3 接通，继电器 K3 吸合，使 K3-2 吸合，K3 被锁定；同时，常闭触点 K3-1 断开，K1 失电，电机停转。当控制信号小于反馈信号时，位置定位器发出信号，20 与 16 接通，电机反转，动作过程原理同上。
最后减速器的转动通过凸轮带动单联导电塑料电位器转动，电流变换器 TAM2 输出 4～20mADC 反馈信号做远传指示。
电动执行机构能否可靠运行，能否在规定的时间内和规定的条件下完成规定的功能，关键在于它的性能指标。性能指标一般用平均无故障运行时间 MTBF 来表示，它包含一些重要参数，如基本误差、回差、阻尼、死区等，这些参数在某种程度上反映了电动执行机构性能的好坏。
该种电动执行机构的有关技术参数：输入通道个数为 1 个，电阻为 250 欧，基本误差 1%，回差 1.5%，死区为 0.5%～3% 可调，阻尼特性无扰动。
3.3.1 运行初期
运行初期属于磨合期。其间出现的故障比较复杂，原因也是多方面的，如选型问题、设计制造问题或者安装及环境问题等等。举个例子，若力矩选得太小则可能影响其调节速度甚至根本无法调节。实际应用中有以下几条：设计时未注意阀杆与执行机构的牢固连接，出现脱落现象；安装时将动力线和信号线用同一根穿线管，从而造成信号干扰大；附近有未屏蔽的大电机设备，对电机的稳定运行产生影响；位置定位器的保险选型太大，造成其内部扼流线圈损坏等。对于这些问题，一定要及时观察，及时发现并处理，以免造成不必要的损失。
3.3.2 运行中期
运行中期，电动执行机构的整体性能也由磨合期转入适应期，此时表现得较为稳定。出现的问题多是个别电子元器件存在质量问题所导致，如位置电流变换器 TAM2、中间接触器 K1、K2，过力矩的微动开关等。对于这些问题，除了及时向生产厂家反映以外，还要做好统计工作，注意多准备些备件，作为更换用。
3.3.3 运行后期
进入运行后期，元器件的老化问题和传动部件磨损问题开始变得极为严重。如电机线圈老化造成绝缘降低，运行不稳；电机润滑不好使运行的稳定性下降；定位器的比较线圈老化或者位置电流变换器老化使定位精度下降；减速器的传动部件磨损导致电动机构无法调节等等。对于这些问题，应定期检查以防出现重大故障，另外准备备台也很有必要。
当然，在所有的故障因素中，客观因素也有一定的比例，在实际运行中有人为的踩踏、工艺挡板卡死、工艺误操作等等原因。
从现场维护人员的实际经验出发，电动执行机构的维护应根据其不同使用时期而采取不同的重点维护措施，我们通常要做到以下几点：
电动执行机构的电机和传动部件需要使用润滑油来润滑，而润滑油的粘度又随油温变化。粘度过低，齿轮等传动部件的磨损增大；粘度太高，动作不良。因此，定期加润滑油可以延长其使用寿命。
为保证电动执行机构的可靠性，首先必须保证它运行在合适的运行环境，避免出现环境潮湿等其它环境因素造成线路短路或其它故障。
定期巡检，及时发现运行中的事故隐患，将其消灭在萌芽状态，至少对于故障因素的查找有所帮助，避免走弯路。
处理过的每一次故障都要做详细记录，包括故障现象、故障分析及查找过程、故障原因、处理方法、预防措施等。这样不仅为今后处理类似问题提供了参考价值，而且还能通过故障曲线提高查找故障因素的水平，达到事半功倍的效果。
对于热电岗位的人员，及时的技术培训和学习能帮助他们消除心理上的紧张因素，提高技能水平，确保人人都能处理常见的故障。
根据多年的实际维护情况，从现状看，电动执行机构的使用还是比较令人满意的。当然，从维护的角度出发，还是希望专业设计人员在进行此类电动执行机构等机电设备系统设计时，充分考虑现场维护和管理的方便，尽量简化系统，实现模块化，既能降低故障率，又容易判断相关故障；实现智能化，使之能够实现在线调试；所用元件标准化通用性高，易于修复；适当引入容错/纠错功能等。这样，电动执行机构的维护工作将会越来越轻松，在工业中的使用也将越来越广泛。
