某大型裝備執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障排查啟示

陸曉

（中國(guó)船舶重工集團(tuán)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(yè)控制器件，是現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)中，普遍使用的用來(lái)控制流體的自動(dòng)化基礎(chǔ)執(zhí)行器件。主要控制介質(zhì)的流量、流向、速度等參數(shù)。通過(guò)控制電磁閥內(nèi)電磁線(xiàn)圈電流的導(dǎo)通、斷開(kāi)，就可以控制閥芯的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)期的動(dòng)作。一般的電磁閥按照動(dòng)作原理分為：直動(dòng)式、分步直動(dòng)式和先導(dǎo)式等；按照閥體結(jié)構(gòu)分有：膜片結(jié)構(gòu)型和活塞結(jié)構(gòu)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(diào)電磁閥、防爆電磁閥、低溫電磁閥等。電磁閥在選型時(shí)，主要遵循安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用的原則。根據(jù)設(shè)計(jì)的管道參數(shù)、流體參數(shù)、壓力參數(shù)、動(dòng)作方式、特殊需求等具體參數(shù)進(jìn)行選擇。

電磁閥電氣參數(shù)與電源的選擇，要注意這幾點(diǎn)：（1）根據(jù)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(guī)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(dòng)范圍，應(yīng)能滿(mǎn)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(wěn)定工作，應(yīng)采取穩(wěn)壓措施。

電磁閥常見(jiàn)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(dòng)（擰緊松動(dòng)處的螺絲）。

2 電磁閥通電時(shí)，有異常噪音

（1）電磁閥閥體連接件間松動(dòng)（擰緊固定螺絲）；（2）電源電壓波動(dòng)范圍過(guò)大（增加穩(wěn)壓設(shè)施）；（3）電源電壓過(guò)低（檢查電源或者增加穩(wěn)壓設(shè)備）；（4）電磁閥閥體鐵芯有雜質(zhì)或者變形（清洗或更換）。

3 電磁閥通電后，不動(dòng)作

（1）電磁閥導(dǎo)線(xiàn)接觸不良，或者電連接器松動(dòng)（重新接線(xiàn)或重新插牢電連接器）；（2）電磁閥電源斷線(xiàn)（重新接線(xiàn)）；（3）供電電壓過(guò)低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其正常工作電壓，無(wú)法啟動(dòng)（增加穩(wěn)壓設(shè)備）；（4）電磁線(xiàn)圈脫焊（按電氣焊接工藝要求重新焊接）；（5）電磁線(xiàn)圈短路（排除造成短路原因后，更換）；（6）電磁線(xiàn)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(kāi)清洗或更換）；（9）電磁閥型號(hào)不符合介質(zhì)要求（按介質(zhì)要求選選擇電磁閥型號(hào)，更換）。

4 電磁閥不能關(guān)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(zhì)卡住（拆開(kāi)清洗）；（3）電磁閥閥芯復(fù)位彈簧變形或折斷（更換新的復(fù)位彈簧）；（4）電磁閥閥體內(nèi)孔堵塞（拆開(kāi)清洗）。熟悉電磁閥的原理、常見(jiàn)故障原因及排除方法，對(duì)處理電磁閥故障意義重大。 現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)觀察問(wèn)題閥組，電磁方面是由兩個(gè)電氣參數(shù)相同的電磁線(xiàn)圈組成。通過(guò)控制線(xiàn)圈得電和失電，實(shí)現(xiàn)預(yù)先設(shè)計(jì)的動(dòng)作。兩個(gè)線(xiàn)圈的工作狀態(tài)，分別由兩個(gè)與之對(duì)應(yīng)的指示燈顯示。

結(jié)合實(shí)物和簡(jiǎn)單的資料分析，得出信息有：（1）問(wèn)題電磁閥組的動(dòng)作指令，由控制柜內(nèi)控制器集中控制。（2）控制柜內(nèi)只有3 根導(dǎo)線(xiàn)與該閥組的動(dòng)作有關(guān)。（3）以上這3根導(dǎo)線(xiàn)，由控制柜上電連接器的電纜引出，經(jīng)過(guò)中間控制箱轉(zhuǎn)接到該電磁閥。

打開(kāi)控制柜，內(nèi)部接線(xiàn)柱均能看到，找到相應(yīng)的接線(xiàn)柱。在確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)安全情況下，接通控制柜電源。操作控制柜上面板鍵盤(pán)，發(fā)出相應(yīng)指令，觀察執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作及反饋是否符合設(shè)計(jì)要求。確認(rèn)故障現(xiàn)象。

第一步，發(fā)出指令‘a(chǎn)’后，控制柜監(jiān)控顯示器上，顯示‘a(chǎn)’指令圖標(biāo)閃爍，說(shuō)明‘a(chǎn)’指令已經(jīng)發(fā)出。觀察該電磁閥沒(méi)有任何動(dòng)作響應(yīng)，‘a(chǎn)’指示燈點(diǎn)亮，‘b’指示燈不亮。

第二步，發(fā)出指令‘b’后，控制柜監(jiān)控顯示器上，顯示‘b’指令圖標(biāo)閃爍，說(shuō)明‘b’指令已經(jīng)發(fā)出。觀察該電磁閥組沒(méi)有任何動(dòng)作響應(yīng)，指示燈‘a(chǎn)’‘b’均不亮。

故障復(fù)現(xiàn)完畢。斷開(kāi)控制柜電源！（確保人身安全！）將萬(wàn)用表調(diào)至電阻檔，分別測(cè)量控制該電磁閥3 根導(dǎo)線(xiàn)的接線(xiàn)柱。測(cè)量數(shù)據(jù)為203Ω、219Ω、15.8Ω。其中一組阻值很小，判斷是電磁線(xiàn)圈局部燒壞短路。再次了解現(xiàn)場(chǎng)情況，有沒(méi)有聽(tīng)到異響？或者聞到類(lèi)似燒橡膠的氣味？經(jīng)過(guò)確認(rèn)都沒(méi)有。“難道是我判斷錯(cuò)了？”

決定拆開(kāi)電磁閥組看看。首先拆開(kāi)接線(xiàn)盒，直觀檢查：①導(dǎo)線(xiàn)均為白顏色，并且沒(méi)有線(xiàn)號(hào)；②有兩個(gè)端子是用專(zhuān)用短接片連接；③其中一根導(dǎo)線(xiàn)接在非工作端子上；④分別測(cè)量工作端子電阻：15.8Ω、15.8Ω、31.6Ω。根據(jù)①③分析確定，該電磁閥組有可能被拆卸過(guò)。又一次了解情況，得到證實(shí)。確實(shí)是因?yàn)槠渌颍瑩Q了個(gè)新的電磁閥組。沒(méi)有如實(shí)告知。該閥組是新的。此刻故障原因已經(jīng)確定：是在更換新電磁閥閥組的過(guò)程中，沒(méi)有按照正確方法操作，導(dǎo)致線(xiàn)號(hào)丟失，并造成接線(xiàn)錯(cuò)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(cuò)位置的導(dǎo)線(xiàn)，重新接到正常位置。然后再次測(cè)量控制柜內(nèi)的相應(yīng)接線(xiàn)端子電阻：31.6Ω、15.8Ω、15.8Ω，電阻值正常。可以通電試機(jī)。

確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)安全，無(wú)異常。接通控制柜電源，再次試機(jī)。①發(fā)出‘a(chǎn)’指令，監(jiān)控顯示器顯示正常，電磁閥組上‘a(chǎn)’指示燈點(diǎn)亮，但是電磁閥組無(wú)任何動(dòng)作反饋；②發(fā)出‘b’指令，監(jiān)控顯示器顯示正常，電磁閥組上，‘a(chǎn)’‘b’兩個(gè)指示燈同時(shí)點(diǎn)亮，但是電磁閥組沒(méi)有任何動(dòng)作響應(yīng)。奇怪，為什么會(huì)發(fā)生兩個(gè)指示燈同時(shí)亮？

試機(jī)結(jié)論：①指示燈亮，說(shuō)明線(xiàn)路基本正常；②既然指示燈亮，電磁閥反而沒(méi)有動(dòng)作，應(yīng)該是接線(xiàn)順序有問(wèn)題。沒(méi)有線(xiàn)號(hào)，不能確定具體是哪根導(dǎo)線(xiàn)接錯(cuò)位置了。為了節(jié)省時(shí)間，采取“直接斷電調(diào)線(xiàn)、上電試機(jī)”的方法。經(jīng)過(guò)兩次調(diào)線(xiàn)，試機(jī)后，指示燈點(diǎn)亮正常，電磁閥組動(dòng)作正常，反饋正常。完全符合設(shè)計(jì)要求。問(wèn)題終于得到解決。

事后分析這次故障排查過(guò)程，總結(jié)有幾點(diǎn)：①在排查故障前，要盡可能地熟悉圖紙；②現(xiàn)場(chǎng)情況問(wèn)的越詳細(xì)，對(duì)解決問(wèn)題越有幫助；③兩個(gè)指示燈同時(shí)點(diǎn)亮原因是，公共點(diǎn)接錯(cuò)位，使得兩個(gè)電磁線(xiàn)圈串聯(lián)。指示燈在啟動(dòng)電流很小的情況下，被點(diǎn)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(diǎn)亮。差別只是亮度不一樣，白天不易察覺(jué)。④該故障是，完全可以避免的人為故障。

其實(shí)，在我們平時(shí)的工作中，也經(jīng)常會(huì)發(fā)生一些類(lèi)似的人為故障。那么，我們平時(shí)如何才能減少或者避免，因?yàn)椴鹦陡鼡Q電動(dòng)部件，而造成的人為故障呢？當(dāng)然了，最簡(jiǎn)單的方法，就是請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人員來(lái)完成拆卸、更換、安裝、接線(xiàn)的工作。

當(dāng)遇到這種急需要更換電動(dòng)部件時(shí)，無(wú)論你本身是不是專(zhuān)業(yè)人員，只要能夠嚴(yán)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(dòng)部件，所造成的人為故障。

在動(dòng)手拆卸之前，先準(zhǔn)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(kāi)電氣接線(xiàn)盒。

第三步，記錄接線(xiàn)盒內(nèi)的接線(xiàn)情況，或者繪制簡(jiǎn)單的接線(xiàn)圖。主要記錄導(dǎo)線(xiàn)的線(xiàn)號(hào)、顏色以及導(dǎo)線(xiàn)對(duì)應(yīng)接線(xiàn)端子的位置、進(jìn)出線(xiàn)的位置。要求：簡(jiǎn)單、完整、詳細(xì)、容易看懂。

第四步，將導(dǎo)線(xiàn)從接線(xiàn)端子上依次拆下。

第五步，將導(dǎo)線(xiàn)端頭回折。

第六步，用粘膠帶將拆下的導(dǎo)線(xiàn)，從頭開(kāi)始包成一把完整的線(xiàn)束。

第七步，在粘膠帶上寫(xiě)明所拆器件的名稱(chēng)或者電纜號(hào)。

第八步，松開(kāi)固定電纜的填料函。

第九步，抽出已處理好導(dǎo)線(xiàn)頭的電纜。

第十步，將抽出來(lái)的電纜，就近找個(gè)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?cè)谛枰鹦痘蛘吒鼡Q電氣部件時(shí)侯，認(rèn)認(rèn)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(fā)生。