1、风门电动执行器的剖析与改进1.郑州轻工业学院食品与生物工程学院, 河南 郑州 450002; 2.红塔集团玉溪卷烟厂，云南 玉溪 653100） 作者简介: 李晓, 郑州轻工业学院食品与生物工程学院。摘要:文章针对生产中风门开度不能保持，造成升华器风管内气流速度波动进而影响工艺指标的问题，对风门电动执行器的工作原理、各时期运行情况和结构进行全面深入的剖析，对电动执行器进行改进，并且在上位监控机增加手动控制画面。通过实施此次改进，优化了生产中的工艺指标。关键词:电动执行器；剖析；改进 1 概述在烟丝膨胀技术的膨胀设备中，各气体管路中使用风门来调节气流速度和流量，风门开度通过一个电动执行器进行自动
2、控制。整个膨胀过程共使用了三台电动风门，通过电动风门调节热风管内的各个工艺参数，在生产使用过程中，电动执行器经常出现风门开度不能保持的情况，造成风管内气流速度波动。发生故障后，必须更换该风门电动执行器。通常一个风门电动执行器只能使用半年左右，备件消耗较大。另外，因为没有手动控制按钮，在维护保养中存在一定的安全隐患。在“降成本、增效益” 的工作思路和“安全第一、预防为主、综合治理 ”安全方针的指导下，决定对风门电动执行器进行剖析并加以改进。2 风门电动执行器的剖析风门是送风系统中常用的设备，电动风门是由电动执行器和风门组成。调节型的电动风门可调节风门的开启度，控制风量的大小。两位式的电动风门起到
3、关闭和开启作用，如对开启和关闭有时间要求可选用快速切断风门，其全行程时间可在 6 秒或 3秒钟完成。我们所使用的是调节型的电动风门。2.1 电动执行器的工作原理该种电动执行器在本车间运行已有多年，由于它的调节控制作用重大，在生产过程中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、熟悉其故障现象是非常有必要的。 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，输出至执行器；执行器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。接线电路图说明：电动执行器在电路示
4、意图中为“ 开”行程最大位置；每个电动机配有一套“热保护器”；正对接线立面 SW1 开关位于右边，SW2 位于左边；按照 CSA（加拿大标准协会）标准将地线接到绿色标示的接地螺栓上；如果是12、22、75 型号的电动执行器，将电机接线对调。2.2 风门电动执行器结构分析通过对电动执行器的原理及故障原因分析，我们将风门电动执行器拆开来查找造成风门开度不能保持的原因。经过深入分析，发现电动执行器中传动销处磨损造成风门开度不能保持。造成传动销处磨损的原因是：电动风门在使用中风门是安装在管道内部，在正常生产情况下，管道内部的气流比较大。在气流通过时，就会有一个很大的力驱使风门，相应的这个力就传到驱动轴
5、上，驱动轴是靠圆形的传动销与齿轮连接的，齿轮的直径相对驱动轴来说是很大的，在这种情况下，驱动轴就会左右摆动。电动风门长期使用后，圆形的传动销就会受到磨损。电动执行器有两个小电机驱动，通过一系列齿轮减速后将动作传递至输出轴上，再去驱动风门动作。3 风门电动执行器的改进及巩固措施3.1 改进电动执行器的配件结构通过以上分析，确认是由于电动执行器中传动销处磨损造成风门开度不能保持。经过测试后，我们认为该传动销的结构存在缺陷，比较容易磨损，单纯更换传动销不能从根本上解决这个问题。所以决定重新设计传动销，将其改为平键连接的传动方式，改进已磨损的电动执行器。具体方案是：通过生产中的反复观察，当电动执行器开
6、度不能保持时，风门在管道内气流作用下会关小，在自动控制作用下风门又开大，风门出现晃动时会造成风管内气流速度波动。对电动执行器进行彻底拆解，逐一对电动执行器的传动机构进行分析检查。电机及控制功能工作情况良好，各齿轮间配合紧密无松动。在驱动轴的传动销处发现有磨损痕迹，测试发现，此处已经由于磨损而产生间隙，风门开度不能保持的原因就是由于这个间隙产生的。原设计采用的是圆型传动销结构，容易产生磨损，磨损后驱动轴就在此处产生间隙而不能将风门开度固定在设定值上。找到问题后，决定对传动销进行改进，将原来的圆型结构改进成为方形的平键销结构。在驱动轴及齿轮上加工出键槽，通过平键进行连接。完成上述加工改进后，将风门
7、按原结构进行组装，并安装到生产线上进行使用验证。3.2 设计风门电动执行器的手动操作画面在检查风门电动执行器的开度大小时，我们的操作是直接按住电控柜内的继电器，让电动执行器动作，这样给维修人员带来很大麻烦，而且违反了维修人员的操作规程。为了方便定期检查风门电动执行器的动作情况，经研究决定，在操作屏上增加手动控制画面，一方面，方便了维修人员的定期检查，另一方面也方便了操作人员对风门开度的控制。在设计手动控制按钮操作画面的过程中，使用了 INTOUCH 软件，将画面设计好以后还要进行画面的发布。另外在程序中也要作相应的设计修改。3.3 改进后的巩固措施电动执行器改进后，我们要做好下一步的巩固措施，
8、从维修人员的实际经验出发，电动执行器应做好日常维护保养工作，保证电动执行器的平稳运行。所以我们通常要做到以下几点。定期做润滑，电动执行器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。改善运行环境，为保证电动执行器的可靠性，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。定期检查，检查电动执行器的动作情况，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。作好故障记录，处理过的每一次故障都要做详细记录，包括
9、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相似的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，起到达到事半功倍的效果。4 结语将风门电动执行器配件结构改进并安装使用后，经过一年的使用验证，风门动作位置良好，未再发生风门开度不能保持的情况，解决了电动执行器存在的实际问题，保证了生产的顺利进行。同时发现，经过改进，有效地延长了风门电动执行器的使用寿命，降低了更换频率，节约了维修成本。与原来风门电动执行器的设计相比，改造后风门电动执行器动作更加可靠。通过对风门电动执行器的分析、改进和维护过程，使我学到了许多新的专业知识，不仅对电动执行器的结构有所掌握，在如何使用 INTOUCH 制作操作画面，如何对风门电动执行器进行维护保养等方面都有了很大的认识。
