功能失调的执行器的危险
执行器有助于简化制造流程,同时降低生产成本。但是,这些组件中的问题和缺陷可能会危及整个生产线并导致严重的停机时间。
在制造业中,停机时间会转化为重大的财务损失。据估计,停工导致每家工厂至少损失 5% 的生产力,有些工厂损失高达 20%。
防止停机并保持盈利的一种方法是确保设备的所有组件(包括执行器)处于最佳状态。
在本指南中,我们讨论了执行器的作用以及与执行器故障相关的风险。
什么是执行器?
致动器是将空气、电能或液压能转换为机械运动的机器组件。从本质上讲,它旨在帮助机器实现物理运动。
执行器允许各种运动,从阻塞和提升到弹出和夹紧。它们是制造和工业流程中的关键部件,有助于启动电机、开关、泵和阀门。
它们涉及指示机器变化的控制命令。信号可以自动控制或人工操作。这会产生移动部件或完成任务所需的力。
执行器设计用于引导和操纵机械化运动,这些运动可以是旋转的、线性的或振荡的。如果没有执行器的帮助,任何想要的末端运动都将无法实现。
执行器的用途是什么?
执行器按运动和动力源分类。两种基本运动是直线运动和旋转运动。旋转致动器转换能量以提供旋转运动。线性致动器将能量转化为直线运动以产生推拉动作,使其成为定位应用的理想选择。
它们几乎用于所有行业,尤其是设备制造、石油和天然气加工、采矿、海洋、军事、航空航天和道路建设。它们还用于远程操作阀门。
执行器在起重机、压力机、碎煤机、钻机、导弹发射器、物料搬运设备和升降机的制造中发挥着关键作用。它们随处可见,从电动门锁到飞机和汽车。在工业厂房中,执行器通常用于操作阻尼器、阀门和液力偶合器。
工业执行器的类型将取决于它用来产生动力的能量形式。执行器可以使用空气、液压油或电力来产生机械力。
为了控制执行器,可编程逻辑控制器 (PLC) 可用于触发阀门,然后控制气缸。其他模型也可以由固定的机械或电气系统或人工操作员进行管理。
执行器的基本结构
执行器通常由以下组件组成:
- 电源:提供操作执行器所需的能量输入。在工业应用中,能量通常是电能或流体。
- 电源转换器:根据控制器设置的特定测量值从电源向执行器供电。工业系统中的一些功率转换器示例包括电气逆变器和液压比例阀。
- 执行器:将提供的能量转换为所需的机械力。
- 机械负载:由执行器驱动的机械系统。
- 控制器:确保系统平稳运行并与操作员决定的设定点和必要输入量保持一致
工业应用中常用的执行器类型
气动执行器
气动执行器以其可靠性、效率和安全的运动控制源而闻名。它们将压缩空气或加压气体的能量转换为机械运动。由于它们不依赖点火或电力,因此气动执行器非常适合不能容忍燃烧和火花的应用。
液压执行器
这种类型的执行器将液压动力转换为有用的机械功能。它们坚固耐用,是高强度应用的理想选择。绞车、挖掘机和起重机驱动器等重型设备依靠液压执行器来运行。
电动执行器
电动执行器使用电动机和齿轮减速装置来产生机械扭矩或直线运动。它们主要用于需要夹紧和更高精度的应用。
执行器功能失调的危险
输出不佳
在制造工厂中,意外的执行器故障会扰乱装配线并导致产生有缺陷的产品。除了浪费时间和资源外,有缺陷的产品还会损害公司的声誉并造成数十亿美元的损失。
对您应用程序中其他设备的损坏
未对准的执行器可能会损坏自动化过程中包含的其他组件和设备,从而降低操作效率。损坏的设备也可能每天使用越来越多的燃料和电力,这会导致更高的成本。
执行器完全故障
执行器可能相对较小,但它在诸如关闭阀门和保护不允许出现故障的工艺流程等基本功能中发挥着关键作用。
当执行器发生故障时,可能会导致灾难性的爆炸、溢出、化学品泄漏、财产损失、电力损失、环境污染、伤害甚至生命损失。执行器触发立即停机,这可能导致代价高昂的生产停机时间。
全部工厂关闭
制造工厂依靠其运营设备来满足客户需求并产生利润。当执行器开始出现故障时,生产计划就会中断,这可能会导致大量停机并对您的利润产生负面影响。
指示执行器出现故障或故障的迹象
- 不再有足够的力量
- 大声的噪音,例如嘶嘶声或叮当声
- 不稳定或不稳定的行为 - 不稳定的节流可能是由于捆绑包装问题、波动的空气供应或不稳定的气动或电子信号。
- 未能完全缩回或完全伸展 - 通常的原因包括漏气,这可能导致执行器的供气压力不足,以及限位开关无法正确调整,这可能会驱动执行器在打开或关闭之前停止运动。在某些情况下,这也可能是由于行程限位器设置不正确或阀杆和执行器之间的连接不正确造成的。
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