1、電動執(zhí)行機構(gòu)是自動控制領(lǐng)域常用的機電一體化設(shè)備，廣泛用于火電、石化、冶金、公用事業(yè)等領(lǐng)域。電動執(zhí)行機構(gòu)的主傳動部件多采用油潤滑或脂潤滑，在一般使用環(huán)境下潤滑性能變化不大，但當(dāng)在環(huán)境溫度較低時，油品的粘度增加，電動執(zhí)行機構(gòu)的傳動效率大幅度減小，導(dǎo)致出力減小，而與之配套的閥門在低溫環(huán)境下需要更大的力才能啟閉，最終可能導(dǎo)致閥門無法正常工作;在某些高溫環(huán)境下，如高溫氣冷堆一回路中，電動執(zhí)行機構(gòu)處于高溫的純氦氣介質(zhì)中，為防止?jié)櫥蛽]發(fā)進入氦氣介質(zhì)

2、中，不允許使用油潤滑，同時在反應(yīng)堆的工作情況下，不可能在正常運行的電動執(zhí)行機構(gòu)中補充潤滑油，這對電動執(zhí)行機構(gòu)的主傳動潤滑性能提出了極高要求。
　　隨著固體潤滑技術(shù)的發(fā)展，使得電動執(zhí)行機構(gòu)主傳動不采用油潤滑或脂潤滑成為可能。其中采用對蝸輪蝸桿摩擦副涂刷固體潤滑膜，與采用自潤滑復(fù)合材料制成蝸輪，兩種潤滑方式成為解決電動執(zhí)行機構(gòu)在特殊環(huán)境下使用的可行方案。本文通過對這兩種方案進行對比試驗，研究電動執(zhí)行機構(gòu)的潤滑效果，為固體潤滑技術(shù)應(yīng)用于

3、電動執(zhí)行機構(gòu)打下良好的基礎(chǔ)。
　　主要研究工作如下:
　　(1)選定2HA3022核級電動執(zhí)行機構(gòu)作為測試產(chǎn)品，將其中主傳動副蝸輪、蝸桿的加工尺寸在原有基礎(chǔ)上縮小0.1mm，經(jīng)過清洗干凈后噴涂聚酰亞胺，通過固化處理，形成聚酰亞胺固體潤滑膜，總裝后進行傳動試驗。試驗發(fā)現(xiàn)，蝸輪摩擦表面的高分子涂刷層磨損嚴重，蝸輪材質(zhì)粘連至對偶件蝸桿上，主要原因是高分子材料的導(dǎo)熱性不佳，蝸輪蝸桿摩擦?xí)r產(chǎn)生的熱量不能散發(fā)出去，在摩擦區(qū)域溫度逐漸升高

4、，形成局部高溫，而高分子材料的抗拉強度隨溫度升高快速下降，導(dǎo)致承載能力下降，容易磨損。
　　(2)采用NiCrW高溫自潤滑復(fù)合材料制成蝸輪。把金屬、無機化合物、有機化合物粉末和固體潤滑劑混合均勻，成分Fe:50-60％、Cu:8-18％、NiCrW:25-50％、MoS2:1-5％、石墨1-3.5％、其他2-4％。在模具中加壓成型、燒結(jié)制成固體潤滑復(fù)合材料，得到得到MoS2、WS2納米纖維，納米纖維尺寸均勻、分散性較好，直徑在10

5、0～200nm之間。比較了有無納米纖維試樣在做完摩擦試驗后的磨損形貌，有納米纖維的摩痕較小，約200微米;而無纖維的表面摩痕較大，約1000微米。研究了納米纖維對摩擦系數(shù)的影響，發(fā)現(xiàn)在室溫下的兩組摩擦系數(shù)均約0.1，無明顯不同;在300℃環(huán)境下，保持0.1的摩擦系數(shù)，有納米纖維試樣的壽命是無納米纖維試樣的3倍;在500℃環(huán)境下，保持0.2的摩擦系數(shù)，有納米纖維試樣的壽命是無納米纖維試樣的3倍。不同溫度下的摩擦系數(shù)無明顯變化，約0.1～0

6、.15。研究了固體潤滑劑含量對摩擦系數(shù)的影響，發(fā)現(xiàn)固體潤滑劑含量為2.5％時具有最佳的綜合摩擦性能，摩擦系數(shù)約0.1～0.12。將復(fù)合材料加工成電動執(zhí)行機構(gòu)傳動部件蝸輪，進行整機機械性能試驗，傳動壽命達到800次，使用壽命明顯提高(試驗樣機的電動執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)品型號為2HA3012，測試臺型號為CST150)。
　　(3)模擬低溫環(huán)境，設(shè)計電動執(zhí)行機構(gòu)的試驗方法與試驗裝置，考察在特殊環(huán)境下，自潤滑復(fù)合材料的應(yīng)用情況。采用在部分回轉(zhuǎn)電動

7、執(zhí)行機構(gòu)的輸出力臂上掛砝碼的方式，在GDJS-010可程式高低溫濕熱試驗箱中進行測試，有效解決了低溫電動執(zhí)行機構(gòu)無低溫調(diào)試臺進行轉(zhuǎn)矩測量的問題，保證了電動執(zhí)行機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩值在-40℃低溫環(huán)境下準確、可靠的測量。經(jīng)測量:2HA3012的最大控制轉(zhuǎn)矩在55.8Nm-64.2Nm之間，最小控制轉(zhuǎn)矩小于20Nm，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩大于266Nm，最大控制轉(zhuǎn)矩重復(fù)偏差在-7％～+7％之間，行程重復(fù)偏差在-5°～+5°之問，滿足低溫環(huán)境下的測量要求。