閥門(mén)電動(dòng)裝置基本的執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于把閥門(mén)驅(qū)動(dòng)至全開(kāi)或全關(guān)的位置。用于控制閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠精確的使閥門(mén)走到任何位置。盡管大部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)都是用于開(kāi)關(guān)閥門(mén),但是如今的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)功能,它們包含了位置感應(yīng)裝置,力矩感應(yīng)裝置,電極保護(hù)裝置,邏輯控制裝置,數(shù)字通訊模塊及PID控制模塊等,而這些裝置全部安裝在一個(gè)緊湊的外殼內(nèi)。
因?yàn)樵絹?lái)越多的工廠采用了自動(dòng)化控制,人工操作被機(jī)械或自動(dòng)化設(shè)備所替代,人們要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠起到控制系統(tǒng)與閥門(mén)機(jī)械運(yùn)動(dòng)之間的界面作用,更要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)增強(qiáng)工作安全性能和環(huán)境保護(hù)性能。在一些危險(xiǎn)性的場(chǎng)合,自動(dòng)化的執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝置能減少人員的傷害。開(kāi)關(guān)電動(dòng)裝置
某些特殊閥門(mén)要求在特殊情況下緊急打開(kāi)或關(guān)閉,閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)能阻止危險(xiǎn)進(jìn)一步擴(kuò)散同時(shí)將工廠損失減至zui少。對(duì)一些高壓大口徑的閥門(mén),所需的執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力矩非常大,這時(shí)所需執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須提高機(jī)械效率并使用高輸出的電機(jī),這樣才能平穩(wěn)的操作大口徑閥門(mén)。對(duì)于一些小扭矩的閥門(mén),精小型的電動(dòng)閥門(mén)也應(yīng)用而生,相比普通型具有重量輕,結(jié)構(gòu)緊湊,功能齊全等優(yōu)點(diǎn)。
閥門(mén)電動(dòng)裝置電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)就是高度的穩(wěn)定和用戶(hù)可應(yīng)用的恒定的推力,zui大執(zhí)行器產(chǎn)生的推力可高達(dá)225000kgf,能達(dá)到這么大推力的只有液動(dòng)執(zhí)行器,但液動(dòng)執(zhí)行器造價(jià)要比電動(dòng)高很多。
電動(dòng)執(zhí)行器的抗偏離能力是很好的,輸出的推力或力矩基本上是恒定的,可以很好的克服介質(zhì)的不平衡力,達(dá)到對(duì)工藝參數(shù)的準(zhǔn)確控制,所以控制精度比氣動(dòng)執(zhí)行器要高。如果配用伺服放大器,可以很容易地實(shí)現(xiàn)正反作用的互換,也可以輕松設(shè)定斷信號(hào)閥位狀態(tài)(保持/全開(kāi)/全關(guān)),而故障時(shí),一定停留在原位,這是氣動(dòng)執(zhí)行器所作不到,氣動(dòng)執(zhí)行器必須借助于一套組合保護(hù)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)保位。
目前共有二種類(lèi)型的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),一般分為部分回轉(zhuǎn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(Part-Turn Electric Valve Actuator),和多回轉(zhuǎn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(Multi-Turn Electric Valve Actuator),前者主要控制需要部分回轉(zhuǎn)的閥門(mén) 例如:球閥,蝶閥等,后者需要多圈數(shù)旋轉(zhuǎn)的閥門(mén),例如閘閥等。
電力驅(qū)動(dòng)的多回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)是zui常用、zui可靠的執(zhí)行機(jī)構(gòu)類(lèi)型之一。使用單相或三相電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪或蝸輪蝸桿zui后驅(qū)動(dòng)閥桿螺母,閥桿螺母使閥桿產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)使閥門(mén)打開(kāi)或關(guān)閉。多回轉(zhuǎn)式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以快速驅(qū)動(dòng)大尺寸閥門(mén)。為了保護(hù)閥門(mén)不受損壞,安裝在在閥門(mén)行程的終點(diǎn)的限位開(kāi)關(guān)會(huì)切斷電機(jī)電源,同時(shí)當(dāng)安全力矩被超過(guò)時(shí),力矩感應(yīng)裝置也會(huì)切斷電機(jī)電源,位置開(kāi)關(guān)用于指示閥門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài),安裝離合器裝置的手輪機(jī)構(gòu)可在電源故障時(shí)手動(dòng)操作閥門(mén)。
這種類(lèi)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是所有部件都安裝在一個(gè)殼體內(nèi),在這個(gè)防水、防塵、防爆的外殼內(nèi)集成了所有基本及*的功能。主要缺點(diǎn)是,當(dāng)電源故障時(shí),閥門(mén)只能保持在原位,只有使用備用電源系統(tǒng),閥門(mén)才能實(shí)現(xiàn)故障安全位置(故障開(kāi)或故障關(guān))
這種執(zhí)行機(jī)構(gòu)類(lèi)似于電動(dòng)多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu),主要差別是執(zhí)行機(jī)構(gòu)zui終輸出的是1/4轉(zhuǎn)記90度的運(yùn)動(dòng)。新一代電動(dòng)單回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)合了大部分多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的復(fù)雜功能,例如:使用非進(jìn)入式用戶(hù)友好的操作界面實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定與診斷功能。單回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊可以安裝到小尺寸閥門(mén)上,通常輸出力矩可達(dá)800公斤米,另外應(yīng)為所需電源較小,它們可以安裝電池來(lái)實(shí)現(xiàn)故障安全操作。
選擇要素
選擇一臺(tái)合適的閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)類(lèi)型和規(guī)格時(shí)必須考慮下列要素:
驅(qū)動(dòng)能源
zui常用的驅(qū)動(dòng)能源是電源或流體源,如果選擇電源為驅(qū)動(dòng)能源,對(duì)于大尺寸閥門(mén)一般選用三相電源,對(duì)于小尺寸閥門(mén)可選用單相電源。一般電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可有多種電源類(lèi)型供選擇。
有時(shí)也可選直流供電,此時(shí)可通過(guò)安裝電池實(shí)現(xiàn)電源故障安全操作。流體源種類(lèi)很多,首先可以是不同的介質(zhì)如:壓縮空氣、氮?dú)狻⑻烊粴?、液壓流體等,其次它們可以具備各種壓力,第三執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有各種尺寸以提供輸出力活力矩。