Неизправност на соленоидния клапан: симптоми, причини и тестване

Ключови изводи

• Замърсяване, което заклещва шпулата е най-честата причина за повреда на електромагнитния клапан, преди самата бобина. Проверете чистотата на въздуха и маслото, преди да обвинявате електрическите компоненти.
• Ръчното превключване е най-бързата диагностика на машината: ако ръчното превключване премества клапана, проблемът е електрически; ако не го премества, проблемът е механичен.
• Измервайте напрежението на бобината, под натоварване, а не на клемите на таблото. Дълъг кабелен трас или кородиран контакт могат да свалят достатъчно напрежение, за да предизвикат тракане и изгаряне на бобината.
• Отчет за отворена стойност на съпротивлението на бобината означава дефектна бобина; стойност значително под спецификацията означава къси намотки. Сравнявайте със стойността от листа с данни, не с предположение.
• Пневматичните и хидравличните вериги съхраняват налягане след клапана. Заключете, потвърдете нулева енергия и изпуснете уловеното налягане преди да сваляте каквото и да е.

Електромагнитно пилотиран посоков управляващ клапан, който спре да превключва, може да изкара от строя цяла клетка, а видимият симптом рядко сочи директно към истинската причина. Това ръководство е за поддръжни техници, ръководители на поддръжка и заводски инженери, които се нуждаят от структуриран начин за диагностика на повреди на електромагнитни клапани в пневматични и хидравлични системи, за потвърждаване на коренната причина и за предотвратяване на повторенията на повредата.

Симптоми на повреда на електромагнитен клапан

Повечето проблеми с електромагнитните клапани се проявяват по един от шест начина. Забележете кой от тях имате, преди да пипате каквото и да е, защото всеки симптом значително стеснява списъка с възможни причини.

• Клапанът не превключва изобщо при подаване на ток: няма движение на задвижването, няма шипящо изхвърляне.
• Клапанът превключва бавно или само частично: цилиндърът се плъзга, спира в средата на хода или завършва късно.
• Клапанът засяда в едно положение и не се връща при спиране на захранването.
• Бръмчене или тракане от бобината, най-често при променливотокови соленоиди.
• Бобината изгаря повтарящо се, понякога в рамките на дни след смяна.
• Пропускане: външно просмукване по корпуса, или вътрешен байпас, който се проявява като дрейф на задвижването и нагряване.

Причини, подредени по вероятност

1. Замърсяване, което заклещва шпулата. Това е доминиращият начин на повреда. Мръсен сгъстен въздух, нефилтрирано хидравлично масло, ръжда от тръбите и частици от износени уплътнения се наместват в малките междини между шпулата и цилиндъра и спират движението на шпулата. Клапан, който работи след потупване по корпуса, почти винаги е замърсен, а не електрически дефектен.
2. Повреда на бобината. Бобините умират от прегряване (бобина с рейтинг за интермитентна работа, оставена постоянно захранена), от продължително свръх- или под-напрежение и от проникване на вода през повредени конектори или тръбопроводи. Мирис на изгоряло или обезцветено капсулиране потвърждава това.
3. Грешно или спаднало захранващо напрежение. Соленоид, подаден с ниско напрежение, може да не развие достатъчна сила да седне плунжера. При AC бобини плунжерът не затваря магнитната верига, токът остава висок, бобината трака и в крайна сметка изгаря. Напрежение, което е наред на таблото, може да спадне значително в края на дълга, недостатъчно размерена линия.
4. Залепнала шпула от лакирано масло или изсъхнала грес. При хидравлични системи окисленото масло отлага лак в цилиндъра; при пневматика, който стои без работа, смазката изсъхва. Клапанът превключва мудно, когато е студен, и подобрява работата си при затопляне.
5. Износена шпула или цилиндър с вътрешно пропускане. Ерозията и абразивното износване увеличават междината, така че потокът заобикаля по земите. Симптомът е дрейф и бавно, слабо движение на задвижването, а не рязка повреда, подобно на това, което прави износена уплътнителна маншонка в хидравличен цилиндър, който дрейфва.
6. Забити пилотни канали или приглушители на изпускането. Пилотните пневматични клапани трябва да изпускат срещуположната пилотна камера, за да превключат. Задръстен приглушител или блокиран пилотен канал улови този въздух и клапанът просто отказва да се движи, въпреки че бобината е наред. Това подвежда много добри техници и заслужава преглед заедно с по-широките практики за отстраняване на проблеми в пневматични системи.
7. Ръчен превключвател оставен включен. След поддръжка, заключен ръчен превключвател държи клапана в едно положение независимо от електрическия сигнал. Винаги го проверявайте първо; отнема пет секунди.

Бърза диагностична таблица

Безопасност преди да пипнете клапана

Изключете, поставете етикет и след това потвърдете нулева енергия. И пневматичните, и хидравличните вериги съхраняват налягане след клапана след изолиране на захранването, затова изпускате или спускате уловеното налягане при задвижването преди да развивате какъвто и да е фитинг.

Внимавайте за подвисени товари : вертикален цилиндър, държан от клапана, ще падне при освобождаване на налягането, затова първо подпирайте или подложете товара. Никога не заобикаляйте интерлоки, светлинни завеси или предпазни клапани, за да ускорите тест; следвайте процедурите за безопасност на мястото без изключение.

Как да тествате електромагнитен клапан, стъпка по стъпка

1. Проверете индикатора на конектора. Повечето DIN конектори имат LED. Светещият индикатор означава, че сигналът пристига; неосветен означава, че повредата е нагоре по веригата в изходната карта, предпазителя или окабеляването.
2. Слушайте и усещайте щракването. Подайте захранване на соленоида и поставете пръст върху бобината. Ясен щрак означава, че арматурата се движи. Липса на щрак при налично захранване насочва към бобината или заклещен плунжер.
3. Използвайте ръчния превключвател. Това е решаващият тест. Натиснете или завъртете превключвателя: ако клапанът премести и задвижването се движи, механичната страна е здрава и повредата е електрическа. Ако ръчният превключвател не може да премести клапана, проблемът е механичен, обикновено замърсяване или блокиран пилот.
4. Измерете напрежението на бобината под натоварване. Със соленоида захранен поставете метъра директно на клемите на бобината. Сравнете с табелката; стойност значително под номиналната обяснява тракане, слабо превключване и изгаряне. Проверете за кородирали щифтове и недостатъчно размерено окабеляване, ако напрежението спада.
5. Измерете съпротивлението на бобината. Изключете захранването, разкачете и прочетете съпротивлението между клемите на бобината. Отворена верига означава мъртва бобина. Стойност далеч под фигурите в листа с данни означава къси намотки, което също претоварва изхода, който я управлява. Точните стойности варират според модела и напрежението, затова потвърдете спецификацията в ръководството на производителя (SMC, Festo и други публикуват данни за бобините за всяка серия).
6. При пневматика проверете налягането на захранването и изпускателите. Потвърдете налягането на входа на клапана, не само на главната линия, и свалете и инспектирайте приглушителите на изпускането. Ако самото налягане в главната линия е нестабилно, работете през отстраняване на проблеми с въздушния компресор, преди да обвините клапана.

Предотвратяване на повторни повреди

• Подготовка на въздуха и чистота на маслото. Правилно оразмерен филтър-регулатор със сушилно устройство след него при пневматика и филтрация плюс редовен анализ на маслото при хидравликата премахват най-големия „убиец“ в зародиш.
• Съобразявайте бобината с работния цикъл. Ако соленоидът е захранен за по-голямата част от превключването, посочете бобина за непрекъсната работа. Потвърдете рейтинга в листа с данни, вместо да предполагате.
• Сменяйте като възел, когато уплътненията са износени. Щом шпулата, цилиндърът или уплътненията са износени, сменете патрона или целия клапан. Преработка на износен цилиндър на място рядко държи.
• Защитете електрическата страна. Неповредени гарнитури на конекторите, капкови бримки и правилни точки на захранване предотвратяват проникване на вода и хронично поднапрежение.

Измерете го: превърнете досадна повреда в инженерно решение

Електромагнитен клапан, който отказва на всеки няколко седмици, не е лош късмет, а данни. Логвайте всяко възникване като събитие на престой с код за причина (замърсяване, бобина, напрежение, блокиране на пилота) и проследявайте MTBF и MTTR за засегнатия актив.

Когато записът покаже един и същ клапан, който отказва по една и съща причина, отговорът спира да бъде резервна бобина и става надграждане на подготвянето на въздуха, промивка на маслото или преконфигуриране на бобината.

Загубите на наличност от тези повторни спирания директно влияят на вашите OEE числа , така че същият журнал, който насочва поправката, също доказва възвращаемостта.

Как Fabrico помага

Fabrico е OEE, проверявано с компютърно зрение, плюс изпълнение на поддръжка с обратна връзка: камери улавят спирания и микроспирания, които ръчните записи и сензорите пропускат, а поръчките за поддръжка затварят цикъла от откриване до поправка.

За повреда като тракащ електромагнитен клапан това означава, че кратките спирания се броят, към тях се прикача код за причина и историята на поръчките показва дали корекцията е задържала. Вижте го на собствените си линии: запишете демонстрация на Fabrico .

Често задавани въпроси

Как да разбера дали електромагнитният клапан е повреден?

Проверете LED на конектора, послушайте за щракването при включване, след което използвайте ръчния превключвател. Ако ръчният превключвател премества клапана, механичната страна е наред и имате електрическа повреда (бобина, напрежение или сигнал). Ако ръчният превключвател не може да го премести, подозирайте замърсяване, блокиран пилотен изпуск или износена шпула.

Какво причинява изгаряне на бобината на електромагнитния клапан?

Честите причини са постоянно захранване извън работния рейтинг на бобината, продължително под- или свръх-напрежение, заклещен плунжер, който поддържа висок пусков ток при AC, и проникване на вода през повреден конектор. Ако подменените бобини продължават да изгарят, първо отстранете основния проблем с напрежението или механиката.

Мога ли да тествам електромагнитен клапан с мултиметър?

Да. Измерете съпротивлението на бобината с разкачена бобина: отворено означава мъртва бобина, а стойност далеч под тази в листа с данни означава къси намотки. Също така измервайте напрежението директно на клемите на бобината, докато е под напрежение, тъй като напрежение, което е наред на таблото, може да спадне при клапана.

Защо моят електромагнитен клапан бръмчи или трака?

Бръмченето обикновено означава, че при промянливотокова бобина плунжерът не сяда напълно, причинено от ниско напрежение на бобината, мръсотия в тръбата на плунжера или повреден засенчващ пръстен. Оставено да бръмчи, бобината се загрява и в крайна сметка изгаря, затова третирайте тракането като предупреждение, а не като козметичен шум.

За какво служи ръчният превключвател на електромагнитния клапан?

Той механично премества клапана без електрическа мощност, което го прави най-бързия начин да отделите електрическите от механичните повреди при отстраняване на неизправности. Винаги го върнете в неутрално положение след това; оставен включен, ръчният превключвател сам по себе си е честа причина за повиквания за „клапан засяда в едно положение“.