閥門電 動執(zhí)行機構(gòu)是工業(yè)控制自動化系統(tǒng)中的重要的執(zhí)行器, 隨著微電子技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展, 其智能化水平不斷提高。通過在閥門機構(gòu)上裝載附加傳感器, 由微處理器在運行中連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)運行參數(shù), 使得閥門電動執(zhí)行機構(gòu)的自診斷成為可能。故障診斷離不開信息的獲取, 對閥門電動執(zhí)行機構(gòu)來說, 轉(zhuǎn)矩等信息是故障判定的重要依據(jù)。
閘閥在即將關(guān)閉和開啟時, 力矩特征比較特殊。當(dāng)閥門即將關(guān)閉時, 閘板上受到的流體壓力不斷增大, 當(dāng)閘板楔入閥座時, 閘板與閥座間的摩擦力劇增與流體壓力形成合力, 使所需轉(zhuǎn)矩不斷增大直至閥門關(guān)閉。當(dāng)閥門開啟時, 流體壓力有助于閥門的開啟, 閥門電機輸出力矩逐漸減小。在部分打開至*打開過程中, 轉(zhuǎn)矩主要是由蝸輪螺桿間的摩擦力和填料上的摩擦力組成, 力矩相對平穩(wěn)。如果閥座上的密封填料性能下降, 轉(zhuǎn)矩特征曲線在關(guān)閉區(qū)附近會出現(xiàn)小幅震蕩。如果閥的底座出現(xiàn)磨損變形或潤滑條件惡化, 則關(guān)閉閥門所需轉(zhuǎn)矩明顯增加。
球閥轉(zhuǎn)矩影響的主要因素有蝸輪與蝸桿間的摩擦力、O 形密封圈、閥桿密封件摩擦力和關(guān)閉或開啟的過程中球形封閉元件在底座上的摩擦力等。蝸輪、蝸桿間的摩擦力通常是恒值, 因為在行程中它是球體在閥座上的摩擦力, 但是在關(guān)閉和開啟過程中, 球體在閥座上的摩擦力顯著增加, 這是因為在流體壓力的作用下, 促使球體和閥座緊密結(jié)合, 提供密封。如果球體或閥座有刮傷或凹痕, 關(guān)閉所需轉(zhuǎn)矩將增大。
蝶閥中 的轉(zhuǎn)矩組成主要有軸承摩擦、閥桿密封件摩擦（一般為恒定值） 、閥座封閉填料摩擦及運行過程中流體對蝶板的壓力。因為蝶閥的蝶板在液體流*, 流體壓力的作用較為明顯。當(dāng)?shù)y的整個行程中轉(zhuǎn)矩增大時, 說明軸承出現(xiàn)了問題。如果閥座或閥體損壞, 閥門即將關(guān)閉和開啟時的轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)異常。流體的流速、粘稠度和溫度等的變化會影響行程中的動態(tài)轉(zhuǎn)矩, 這種轉(zhuǎn)矩變化并不表示該閥的本身存在問題。
從各類閥門轉(zhuǎn)矩特征分析可以看出, 每種轉(zhuǎn)矩特征曲線對應(yīng)著相應(yīng)的故障類型, 通過監(jiān)視轉(zhuǎn)矩特征曲線, 不但可以判定閥門電機本身的常見電氣類故障, 而且可以診斷閥門執(zhí)行機構(gòu)的機械結(jié)構(gòu)損傷、潤滑條件和密封填料的狀態(tài), 對閥門電動執(zhí)行機構(gòu)各方面工作狀態(tài)提供整體的評估。
