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    溫州神舟執行器有限公司

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    新聞資訊

    閥門(mén)電動(dòng)執行機構的工作原理

    [來(lái)源:原創(chuàng )] [作者:admin] [日期:12-10-25] [點(diǎn)擊:]

    閥門(mén)電動(dòng)裝置是實(shí)現閥門(mén)程控、自控和遙控不可缺少的驅動(dòng)設備,其運動(dòng)過(guò)程可由行程、轉矩或軸向推力的大小來(lái)控制。由于閥門(mén)電動(dòng)裝置的工作特性和利用率取決于閥門(mén)的種類(lèi)、裝置工作規范及閥門(mén)在管線(xiàn)或設備上的位置。

    電動(dòng)裝置一般由下列部分組成:

    專(zhuān)用電動(dòng)機,特點(diǎn)是過(guò)載能力強﹑起動(dòng)轉矩大﹑轉動(dòng)慣量小,短時(shí)﹑斷續工作。

    減速機構,用以減低電動(dòng)機的輸出轉速。

    行程控制機構,用以調節和準確控制閥門(mén)的啟閉位置。

    轉矩限制機構,用以調節轉矩(或推力)并使之不超過(guò)預定值。

    手動(dòng)﹑電動(dòng)切換機構,進(jìn)行手動(dòng)或電動(dòng)操作的聯(lián)鎖機構。

    開(kāi)度指示器,用以顯示閥門(mén)在啟閉過(guò)程中所處的位置。

    一、根據閥門(mén)類(lèi)型選擇電動(dòng)執行器

    1、角行程電動(dòng)執行器(轉角《360度)適用于蝶閥、球閥、旋塞閥等。電動(dòng)執行器輸出軸的轉動(dòng)小于一周,即小于360度,通常為90度就實(shí)現閥門(mén)的啟閉過(guò)程控制。此類(lèi)電動(dòng)執行器根據安裝接口方式的不同又分為直連式、底座曲柄式兩種。

    A)直連式:是指電動(dòng)執行器輸出軸與閥桿直連安裝的形式。

    B)底座曲柄式:是指輸出軸通過(guò)曲柄與閥桿連接的形式。

    2、多回轉電動(dòng)執行器(轉角》360度)適用于閘閥、截止閥等。電動(dòng)執行器輸出軸的轉動(dòng)大于一周,即大于360度,一般需多圈才能實(shí)現閥門(mén)的啟閉過(guò)程控制。

    3、直行程(直線(xiàn)運動(dòng))適用于單座調節閥、雙座調節閥等。電動(dòng)執行器輸出軸的運動(dòng)為直線(xiàn)運動(dòng)式,不是轉動(dòng)形式。

    二、根據生產(chǎn)工藝控制要求確定電動(dòng)執行器的控制模式

    1、開(kāi)關(guān)型(開(kāi)環(huán)控制)開(kāi)關(guān)型電動(dòng)執行器一般實(shí)現對閥門(mén)的開(kāi)或關(guān)控制,閥門(mén)要么處于全開(kāi)位置,要么處于全關(guān)位置,此類(lèi)閥門(mén)不需對介質(zhì)流量進(jìn)行精確控制。特別值得一提的是開(kāi)關(guān)型電動(dòng)執行器因結構形式的不同還可分為分體結構和一體化結構。選型時(shí)必需對此做出說(shuō)明,不然經(jīng)常會(huì )發(fā)生在現場(chǎng)安裝時(shí)與控制系統沖突等不匹配現像。

    A)分體結構(通常稱(chēng)為普通型):控制單元與電動(dòng)執行器分離,電動(dòng)執行器不能單獨實(shí)現對閥門(mén)的控制,必需外加控制單元才能實(shí)現控制,一般外部采用控制器或控制柜形式進(jìn)行配套。此結構的缺點(diǎn)是不便于系統整體安裝,增加接線(xiàn)及安裝費用,且容易出現故障,當故障發(fā)生時(shí)不便于診斷和維修,性?xún)r(jià)比不理想。

    B)一體化結構(通常稱(chēng)為整體型):控制單元與電動(dòng)執行器封裝成一體,無(wú)需外配控制單元即可現實(shí)就地操作,遠程只需輸出相關(guān)控制信息就可對其進(jìn)行操作。此結構的優(yōu)點(diǎn)是方便系統整體安裝,減少接線(xiàn)及安裝費用,容易診斷并排除故障。但傳統的一體化結構產(chǎn)品也有很多不完善的地方,所以產(chǎn)生了智能電動(dòng)執行器。

    2、調節型(閉環(huán)控制)調節型電動(dòng)執行器不僅具有開(kāi)關(guān)型一體化結構的功能,還能對閥門(mén)進(jìn)行精確控制,調節介質(zhì)流量。

    A)控制信號類(lèi)型(電流、電壓)調節型電動(dòng)執行器控制信號一般有電流信號(420MA、010MA)或電壓信號(05V、15V),選型時(shí)需明確其控制信號類(lèi)型及參數。

    B)工作形式(電開(kāi)型、電關(guān)型)調節型電動(dòng)執行器工作方式一般為電開(kāi)型(以420MA的控制為例,電開(kāi)型是指4MA信號對應的是閥關(guān),20MA對應的是閥開(kāi)),另一種為電關(guān)型(以420MA的控制為例,電開(kāi)型是指4MA信號對應的是閥開(kāi),20MA對應的是閥關(guān))。

    C)失信號保護失信號保護是指因線(xiàn)路等故障造成控制信號丟失時(shí),電動(dòng)執行器將控制閥門(mén)啟閉到設定的保護值,常見(jiàn)的保護值為全開(kāi)、全關(guān)、保持原位三種情況。

    三、防爆型

    根據使用環(huán)境和防爆等級分類(lèi)的電動(dòng)裝置根據使用環(huán)境和防爆等級要求,閥門(mén)的電動(dòng)裝置可分為普通型、戶(hù)外型、隔爆型、戶(hù)外隔爆型等。

    四、執行機構的扭矩

    根據閥門(mén)所需的扭力確定電動(dòng)執行器的輸出扭力閥門(mén)啟閉所需的扭力決定著(zhù)電動(dòng)執行器選擇多大的輸出扭力,一般由使用者提出或閥門(mén)廠(chǎng)家自行選配,做為執行器廠(chǎng)家只對執行器的輸出扭力負責,閥門(mén)正常啟閉所需的扭力由閥門(mén)口徑大小、工作壓力等因素決定,但因閥門(mén)廠(chǎng)家加工精度、裝配工藝有所區別,所以不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的同規格閥門(mén)所需扭力也有所區別,即使是同個(gè)閥門(mén)廠(chǎng)家生產(chǎn)的同規格閥門(mén)扭力也有所差別,當選型時(shí)執行器的扭力選擇太小就會(huì )造成無(wú)法正常啟閉閥門(mén),因此電動(dòng)執行器必需選擇一個(gè)合理的扭力范圍。

    五、正確選擇閥門(mén)電動(dòng)裝置的依據

    操作力矩:操作力矩是選擇閥門(mén)電動(dòng)裝置的最主要參數,電動(dòng)裝置輸出力矩應為閥門(mén)操作最大力矩的1.21.5倍。操作推力:閥門(mén)電動(dòng)裝置的主機結構有兩種:一種是不配置推力盤(pán),直接輸出力矩;另一種是配置推力盤(pán),輸出力矩通過(guò)推力盤(pán)中的閥桿螺母轉換為輸出推力。輸出軸轉動(dòng)圈數:閥門(mén)電動(dòng)裝置輸出軸轉動(dòng)圈數的多少與閥門(mén)的公稱(chēng)通徑、閥桿螺距、螺紋頭數有關(guān),要按MHZS計算(M為電動(dòng)裝置應滿(mǎn)足的總轉動(dòng)圈數,H為閥門(mén)開(kāi)啟高度,S為閥桿傳動(dòng)螺紋螺距,Z為閥桿螺紋頭數)。閥桿直徑:對多回轉類(lèi)明桿閥門(mén),如果電動(dòng)裝置允許通過(guò)的最大閥桿直徑不能通過(guò)所配閥門(mén)的閥桿,便不能組裝成電動(dòng)閥門(mén)。因此,電動(dòng)裝置空心輸出軸的內徑必須大于明桿閥門(mén)的閥桿外徑。對部分回轉閥門(mén)以及多回轉閥門(mén)中的暗桿閥門(mén),雖不用考慮閥桿直徑的通過(guò)問(wèn)題,但在選配時(shí)亦應充分考慮閥桿直徑與鍵槽的尺寸,使組裝后能正常工作。輸出轉速:閥門(mén)的啟閉速度若過(guò)快,易產(chǎn)生水擊現象。因此,應根據不同使用條件,選擇恰當的啟閉速度。

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