某大型裝備執行機構故障排查啟示

陸曉

（中國船舶重工集團公司第七一三研究所，河南 鄭州 450015）

電磁閥是利用電磁力做功的工業控制器件，是現代工業控制系統中，普遍使用的用來控制流體的自動化基礎執行器件。主要控制介質的流量、流向、速度等參數。通過控制電磁閥內電磁線圈電流的導通、斷開，就可以控制閥芯的動作，從而實現預期的動作。一般的電磁閥按照動作原理分為：直動式、分步直動式和先導式等；按照閥體結構分有：膜片結構型和活塞結構型；按照使用功能分有：氣體電磁閥、液體電磁閥、高壓電磁閥、空調電磁閥、防爆電磁閥、低溫電磁閥等。電磁閥在選型時，主要遵循安全可靠、經濟適用的原則。根據設計的管道參數、流體參數、壓力參數、動作方式、特殊需求等具體參數進行選擇。

電磁閥電氣參數與電源的選擇，要注意這幾點：（1）根據供電方式不同，選擇用交流電磁閥，還是直流電磁閥。（2）盡可能選擇電壓為AC220V，DC24V 規格的常用電磁閥。（3）電源容量選擇要留有足夠的余量。（4）電源電壓波動范圍，應能滿足電磁閥的工作要求：①交流：+10%，-15%；②直流：±10%.如果，電源不能保證電磁閥正常穩定工作，應采取穩壓措施。

電磁閥常見故障原因及排除：

1 泄漏

（1）電磁閥閥體的密封件損壞（更換密封件）；（2）電磁閥閥體連接件松動（擰緊松動處的螺絲）。

2 電磁閥通電時，有異常噪音

（1）電磁閥閥體連接件間松動（擰緊固定螺絲）；（2）電源電壓波動范圍過大（增加穩壓設施）；（3）電源電壓過低（檢查電源或者增加穩壓設備）；（4）電磁閥閥體鐵芯有雜質或者變形（清洗或更換）。

3 電磁閥通電后，不動作

（1）電磁閥導線接觸不良，或者電連接器松動（重新接線或重新插牢電連接器）；（2）電磁閥電源斷線（重新接線）；（3）供電電壓過低，遠遠低于其正常工作電壓，無法啟動（增加穩壓設備）；（4）電磁線圈脫焊（按電氣焊接工藝要求重新焊接）；（5）電磁線圈短路（排除造成短路原因后，更換）；（6）電磁線圈燒斷（排除造成燒斷原因后，更換）；（7）電磁閥的額定電壓與電源電壓不符合（更換適合的電磁閥）；（8）電磁閥閥芯卡死（拆開清洗或更換）；（9）電磁閥型號不符合介質要求（按介質要求選選擇電磁閥型號，更換）。

4 電磁閥不能關閉

（1）電磁閥閥芯密封件損壞（更換密封件）；（2）電磁閥閥芯被雜質卡住（拆開清洗）；（3）電磁閥閥芯復位彈簧變形或折斷（更換新的復位彈簧）；（4）電磁閥閥體內孔堵塞（拆開清洗）。熟悉電磁閥的原理、常見故障原因及排除方法，對處理電磁閥故障意義重大。 現場仔細觀察問題閥組，電磁方面是由兩個電氣參數相同的電磁線圈組成。通過控制線圈得電和失電，實現預先設計的動作。兩個線圈的工作狀態，分別由兩個與之對應的指示燈顯示。

結合實物和簡單的資料分析，得出信息有：（1）問題電磁閥組的動作指令，由控制柜內控制器集中控制。（2）控制柜內只有3 根導線與該閥組的動作有關。（3）以上這3根導線，由控制柜上電連接器的電纜引出，經過中間控制箱轉接到該電磁閥。

打開控制柜，內部接線柱均能看到，找到相應的接線柱。在確認現場安全情況下，接通控制柜電源。操作控制柜上面板鍵盤，發出相應指令，觀察執行機構的動作及反饋是否符合設計要求。確認故障現象。

第一步，發出指令‘a’后，控制柜監控顯示器上，顯示‘a’指令圖標閃爍，說明‘a’指令已經發出。觀察該電磁閥沒有任何動作響應，‘a’指示燈點亮，‘b’指示燈不亮。

第二步，發出指令‘b’后，控制柜監控顯示器上，顯示‘b’指令圖標閃爍，說明‘b’指令已經發出。觀察該電磁閥組沒有任何動作響應，指示燈‘a’‘b’均不亮。

故障復現完畢。斷開控制柜電源！（確保人身安全！）將萬用表調至電阻檔，分別測量控制該電磁閥3 根導線的接線柱。測量數據為203Ω、219Ω、15.8Ω。其中一組阻值很小，判斷是電磁線圈局部燒壞短路。再次了解現場情況，有沒有聽到異響？或者聞到類似燒橡膠的氣味？經過確認都沒有。“難道是我判斷錯了？”

決定拆開電磁閥組看看。首先拆開接線盒，直觀檢查：①導線均為白顏色，并且沒有線號；②有兩個端子是用專用短接片連接；③其中一根導線接在非工作端子上；④分別測量工作端子電阻：15.8Ω、15.8Ω、31.6Ω。根據①③分析確定，該電磁閥組有可能被拆卸過。又一次了解情況，得到證實。確實是因為其他原因，換了個新的電磁閥組。沒有如實告知。該閥組是新的。此刻故障原因已經確定：是在更換新電磁閥閥組的過程中，沒有按照正確方法操作，導致線號丟失，并造成接線錯誤。是人為故障。既然故障原因找到了，排除就不是太難了。

首先，將接錯位置的導線，重新接到正常位置。然后再次測量控制柜內的相應接線端子電阻：31.6Ω、15.8Ω、15.8Ω，電阻值正常。可以通電試機。

確認現場安全，無異常。接通控制柜電源，再次試機。①發出‘a’指令，監控顯示器顯示正常，電磁閥組上‘a’指示燈點亮，但是電磁閥組無任何動作反饋；②發出‘b’指令，監控顯示器顯示正常，電磁閥組上，‘a’‘b’兩個指示燈同時點亮，但是電磁閥組沒有任何動作響應。奇怪，為什么會發生兩個指示燈同時亮？

試機結論：①指示燈亮，說明線路基本正常；②既然指示燈亮，電磁閥反而沒有動作，應該是接線順序有問題。沒有線號，不能確定具體是哪根導線接錯位置了。為了節省時間，采取“直接斷電調線、上電試機”的方法。經過兩次調線，試機后，指示燈點亮正常，電磁閥組動作正常，反饋正常。完全符合設計要求。問題終于得到解決。

事后分析這次故障排查過程，總結有幾點：①在排查故障前，要盡可能地熟悉圖紙；②現場情況問的越詳細，對解決問題越有幫助；③兩個指示燈同時點亮原因是，公共點接錯位，使得兩個電磁線圈串聯。指示燈在啟動電流很小的情況下，被點亮。例如LED 指示燈在3V、20mA 的工況下，就能正常工作。有些LED 甚至在更低的電壓、電流工況下，也能被點亮。差別只是亮度不一樣，白天不易察覺。④該故障是，完全可以避免的人為故障。

其實，在我們平時的工作中，也經常會發生一些類似的人為故障。那么，我們平時如何才能減少或者避免，因為拆卸更換電動部件，而造成的人為故障呢？當然了，最簡單的方法，就是請專業人員來完成拆卸、更換、安裝、接線的工作。

當遇到這種急需要更換電動部件時，無論你本身是不是專業人員，只要能夠嚴格地按照以下幾步正確操作，完全可以避免，因拆卸更換電動部件，所造成的人為故障。

在動手拆卸之前，先準備好工作記錄本、筆、粘膠帶、拆卸工具等。

第一步，斷電！斷電！斷電！（重要的事情講三遍）這一步非常重要。

第二步，拆開電氣接線盒。

第三步，記錄接線盒內的接線情況，或者繪制簡單的接線圖。主要記錄導線的線號、顏色以及導線對應接線端子的位置、進出線的位置。要求：簡單、完整、詳細、容易看懂。

第四步，將導線從接線端子上依次拆下。

第五步，將導線端頭回折。

第六步，用粘膠帶將拆下的導線，從頭開始包成一把完整的線束。

第七步，在粘膠帶上寫明所拆器件的名稱或者電纜號。

第八步，松開固定電纜的填料函。

第九步，抽出已處理好導線頭的電纜。

第十步，將抽出來的電纜，就近找個不礙事的地方固定住。

第十一步，最后，妥善保管好工作記錄本。

我們在需要拆卸或者更換電氣部件時侯，認認真真地按照以上步驟去操作，可以杜絕這種由于人為因素造成的故障發生。