Al智能電動執行機構產品自2004年開發完成后,迅速投入國內外市場,成為自儀股份自儀遠東廠主打產品,幾年來累計銷售六萬多臺件,為自儀遠東廠發展做出了重大貢獻。為進一步提升Al智能電動執行機構的性能,2012年自儀遠東廠成立攻關小組優化Al產品,改善產品性能,提升產品競爭力。
一、閥位失效優化
客戶在使用產品時,出現增速機構卡死、損壞等現象,導致產品整機閥位丟失,影響客戶的使用。出現這一現象的原因主要是(1)開關機構部件里驅動增速機構的長軸,有晃動現象,導致其驅動增速機構轉動時,會對增速機構的級齒輪帶來一定的沖擊,使整個增速機構傳動不穩定。 (2)增速機構本身設計缺陷。增速機構的設計里,齒輪都是靠厚度為2mm的鈑金定位,定位的厚度不足:級和第二級齒輪的中心軸都是單邊浮空的定位形式,導致其工作時齒輪可能會在沖擊作用下產生一定的晃動,使齒輪處于非正常嚙合的工作狀態下。另外,增速機構由于本身增速的工作特性,是將大扭矩、低轉速的輸出轉化為小扭矩、高轉速的輸出。設計時,關鍵傳動零部件都未加定位和潤滑用的軸承,造成傳動中出現額外的摩擦力,對最后的輸出影響也比較大。
針對上述原因,技術人員進行了針對性完善。首先,改變以前的單邊浮空的定位形式,改為雙邊定位。并增加5mm厚的定位套,鑲在安裝板上,將定位厚度由以前的2mm增加到5mm,增強定位的可靠性。其次,對關鍵定位齒輪和轉速較高的齒輪,增加滾針軸承。既可增加定位的幾可靠性,又可減小齒輪傳動的摩擦力,使增速機構傳動更順暢。
如圖所示
二、產品耐高溫性不足的優化
Al產品在印度市場使用時,由于現場環境溫度過高,出現批量性閥位板霍爾基座和多極磁盤變形,導致閥位失效的現象。在國內使用時,也出現過類似現象。經分析,產品使用環境已超出設計要求。
為使產品能夠滿足這種特殊場合的使用要求,技術人員將霍爾基座和多極磁盤由ABS改為PC材料(拜耳公司fr-grades6485pc)。原因是原材料ABS的熱變形溫度為70~107攝氏度,而新材料PC的熱同時,選擇耐高溫性更強的電器元件,開發出了耐高溫型的控制板。通過實驗驗證,高溫型Al智能電動執行機構能在100度高溫下正常使用。
三、電機功率細化
Al系列產品電機普遍存在大馬拉小車的現象,九個型號產品共使用五檔電機,對電動執行機構本身來說,存在較大的成本浪費現象。本次Al優化,在消化Rotork 引進技術資料的前提下,對電機進行了系統的計算梳理,最終將電機細化成九檔,每型號的產品分別對應一檔電機。目前已將AI系列電機型譜重新整理并歸檔。
優化后,不僅電動執行機構的電機選用更加合理,性能更加可靠,而且能大幅降低產品成本。保守估計,每年可為企業節省成本20萬元
四、電氣可靠性優化
Al電氣部分主要是從增加抗力和可靠性方面著手進行優化。如解決電池電和土板浮空漏電問題、增加土板和電源板可靠性、強化制造工藝和檢測手段、完善總線控制等。分別從元器件選用、原理設計、制造工藝、檢測手段等方面,進行了16項優化。
除上述四方面外,我廠還對Al產品的外觀、配合間隙、密封、加工工藝等方面進行了優化,均取得顯著成效。
2014年Al優化的主要內容是IB接口底座開發、編碼器技術的使用、力矩檢測方案的改進等方面。JB接口底座的開發土要是從降本方面著手,日前已完成了設計,進入模具加工階段。JB接口底座開發完成后,可將白儀遠東廠大的三檔規格覆蓋。每檔規格產品幾可節省兩片轉接法蘭,每年可為企業節省成本150萬元以上:編碼器技術和新的力矩檢測方案目前已進入實驗階段,一旦通過實驗,Al產品即可解決電池電問題,并實現力矩的不開蓋調試。在可靠性及智能化程度上將進一步提高。
一款產品想要滿足市場需求,就需要持續不斷的時間,期問已解決了許多出現頻率較高的問題。今后,我們仍會堅持進行產品優化,解決產品出現的新問題、將市場出現的新技術應用到產品上去,使我們的產品具有更高的技術含量、更強的市場競爭力。
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