美國HOKE電動執(zhí)行器基本的執(zhí)行機構(gòu)用于把閥門驅(qū)動至全開或全關(guān)的位置。用于控制閥的執(zhí)行機構(gòu)能夠的使閥門走到任何位置。盡管大部分執(zhí)行機構(gòu)都是用于開關(guān)閥門,但是如今的執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計遠遠超出了簡單的開關(guān)功能,它們包含了位置感應裝置,力矩感應裝置,電極保護裝置,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緊湊的外殼內(nèi)。
因為越來越多的工廠采用了自動化控制,美國HOKE電動執(zhí)行器人工操作被機械或自動化設(shè)備所替代,人們要求執(zhí)行機構(gòu)能夠起到控制系統(tǒng)與閥門機械運動之間的界面作用,更要求執(zhí)行機構(gòu)增強工作安全性能和環(huán)境保護性能。在一些危險性的場合,自動化的執(zhí)行機構(gòu)裝置能減少人員的傷害。
美國HOKE電動執(zhí)行器的優(yōu)點:
美國HOKE電動執(zhí)行器的主要優(yōu)點就是高度的穩(wěn)定和用戶可應用的恒定的推力,大執(zhí)行器產(chǎn)生的推力可高達225000kgf,能達到這么大推力的只有液動執(zhí)行器,但液動執(zhí)行器造價要比電動高很多。
美國HOKE電動執(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,達到對工藝參數(shù)的準確控制,所以控制精度比氣動執(zhí)行器要高。如果配用伺服放大器,可以很容易地實現(xiàn)正反作用的互換,也可以輕松設(shè)定斷信號閥位狀態(tài)(保持/全開/全關(guān)),而故障時,一定停留在原位,這是氣動執(zhí)行器所作不到,氣動執(zhí)行器必須借助于一套組合保護系統(tǒng)來實現(xiàn)保位。
美國HOKE電動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)原理:
電動執(zhí)行機構(gòu)以交流伺服電動機為驅(qū)動裝置的位皿伺服機構(gòu),由配接的位置定位器PM-2控制板接受調(diào)節(jié)系統(tǒng)的4~20mA直流控制信號與位置發(fā)送器的位置反饋借號進行比較,比較后的信號偏差經(jīng)過放大使功率級導通,電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)的輸出件朝著減小這一偏差的方向移動(位置發(fā)送器不斷將輸出件的實際位置轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?mdash;位盈反饋信號送至位致定位器),直到偏差信號小于設(shè)定值為止。此時執(zhí)行機構(gòu)的輸出件就穩(wěn)定在與輸人信號相對應的位置上。
如何維護美國HOKE電動執(zhí)行器:
操作人員可以借助內(nèi)置的數(shù)據(jù)存儲器來記錄閥門每次動作時力矩感應裝置測得的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可以用來監(jiān)測閥門運行的狀態(tài),可以提示閥門是否需要維修,也可以用這些數(shù)據(jù)來診斷閥門。
針對閥門可以診斷如下數(shù)據(jù):
1.閥門密封或填料摩擦力
2.閥桿、閥門軸承的摩擦力矩
3.閥座摩擦力
4.閥門運行中的摩擦力
5.閥芯的所受的動態(tài)力
6.閥桿螺紋摩擦力
7.閥桿位置
上述大部分數(shù)據(jù)存在于所有種類的閥門,但著重點不同,例如:對于蝶閥,閥門運行中的摩擦力是可以忽略的,但對于旋塞閥這個力數(shù)值卻很大。不同的閥門具有不同的力矩運行曲線,例如:對于楔式閘板,開啟和關(guān)閉力矩都非常大,其它行程時只有填料摩擦力和螺紋摩擦力,關(guān)閉時,液體靜壓力作用在閘板上增加了閥座摩擦力,終楔緊效應使力矩迅速增大直到關(guān)閉到位。所以根據(jù)力矩曲線的變化可以預測出將會發(fā)生的故障,可以對預測性維護提供有價值的信息。
美國HOKE電動執(zhí)行器的注意事項:
在通電前,必須進行外觀檢查和絕緣檢查,動力回路(弧電回路)及信號觸點對外殼的絕緣,用500V兆歐表測不得低于20MΩ:信號輸人、輸出回路及它們與動力回路之間的絕緣,除特殊要求外,不應低于l0mΩ合格后方可通電。在通電后,應檢查變壓器、電機及電子電路部分元件等是否過熱,轉(zhuǎn)動部件是否有雜音,發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象應立即切斷電源,查明原因。未查明原因前,不要輕易焊下元件。更換電子元件時,應防止溫度過高,損壞元件。美國HOKE電動執(zhí)行器更換場效應管和集成電路時一定要把電烙鐵妥獸接地,或脫離電源利用余熱進行焊接。拆卸零部件、元器件或焊接導線時,應做好標記,對應記號。應盡公避免被檢設(shè)備的輸出回路開路,避免被檢設(shè)備在有輸人信號時停電。檢修后的設(shè)備必須進行校驗。對干電動機要檢查線圈對外殼及線圈之間的絕緣電阻,測皿線圈直流電組,清洗軸承并加潤滑油,檢查轉(zhuǎn)子、定子線圈及制動裝;對于減速器要解體清洗各部件,檢查行星齒輪部分的情況,檢查斜齒輪部分的情況,檢查渦輪渦桿或絲桿螺母的嚙合情況,后進行裝配、調(diào)整并加長效鏗基潤滑脂。對于位置傳感器部分要進行外觀檢查,檢查美國HOKE電動執(zhí)行器與行程控制機構(gòu)的同軸連接情況,檢查電位器的基本情況,檢查電位器及放大板之間的連接情況。
以在各種突發(fā)情況下的生產(chǎn)安全性為例。
在大型管網(wǎng)系統(tǒng)中,閥門分布較廣或較遠,美國HOKE電動執(zhí)行器為保證在各種突發(fā)情況下的生產(chǎn)安全性,閥門需要具有現(xiàn)地斷電后手動關(guān)閉門,并同樣能夠在現(xiàn)地顯示及遠程監(jiān)控閥門開度的功能,這就需要電動執(zhí)行機構(gòu)具有自備電池低功耗手動模式,在現(xiàn)地斷電情況下進入手動模式,利用自備電池可以不僅僅是現(xiàn)地顯示閥門開度,同時能夠提供遠端閥門開度顯示起到遠程監(jiān)控的作用。
低功耗手動模式,涉及到低功耗液晶屏技術(shù)、低功耗CPU技術(shù)、低功耗數(shù)據(jù)采集、計算、處理及發(fā)送并低功耗電池供電技術(shù),其中關(guān)鍵的是閥門開度傳感器需要選用全行程的值多圈編碼器。 實際上在手動模式情況下,因變化響應要求不高,MCU(微處理器)可以采取低功耗間隙式工作模式,也就是半休眠模式,這樣可以確保所耗功耗極低,自備電池容量能夠較長時間的使用。
當選用低功耗半休眠模式的功能,閥門開度傳感器就要選用停電狀況下不影響位置記憶的傳感器,例如電位器或全行程多圈值編碼器。電位器的精度與測量行程有限,目前在美國HOKE電動執(zhí)行器上的使用有兩種方法,一種是全行程用一次電位器行程(通過變速),斷電位置不會丟失,但是那樣精度很低;另一種是用多次電位器行程,位置精度是提高了,但是每次超出行程就要靠電子記憶實現(xiàn),當斷電后沒有了電子記憶位置,如果用電池實現(xiàn)記憶,需耗費較多電池能量。如果用霍爾脈沖計數(shù)的方法,計數(shù)是實時不間斷的,斷電后用電池耗電記憶,電池容 量是不夠的。選用全行程多圈值編碼器,是這種模式可能實現(xiàn)的閥門開度傳感器,當然,由于數(shù)據(jù)讀取時間極短而要保證數(shù)據(jù)的準確性,要求此編碼器的數(shù)據(jù)可靠性要求就很高了。有一些選用的值編碼器是單圈功能的,超出單圈需要用電子計圈記憶,其斷電后的因需要計圈記憶的耗電較大,不適合這種半休眠低功耗模式。
全行程多圈值編碼器采用RS485主動模式發(fā)送數(shù)據(jù),每隔8mS主動發(fā)送一次,編碼器的通電啟動時間極短,數(shù)據(jù)含兩種校驗方式,可靠性高,由于是全行程多圈值編碼器,在總行程中的每一個位置是編碼的,美國HOKE電動執(zhí)行器與前次讀數(shù)無關(guān)而無需計數(shù)、計圈及記憶,所以可以采用間隙式通電、讀數(shù)的模式,比如每隔1—5秒時間,MCU主板間隙式工作一次(或兩次),每次工作時間僅幾十毫秒,快速實現(xiàn)啟動、數(shù)據(jù)讀取、處理、發(fā)送的工作,其余時間處于休眠狀態(tài),這就是“半休眠低功耗模式”。
電動執(zhí)行器,又名電動頭。在管道工程中,如何根據(jù)閥門類型選配電動執(zhí)行器是確保電動閥門安全正常工作的保證條件之一。如果電動執(zhí)行器選擇不當,不僅會影響使用,而且還會帶來嚴重的不良后果和經(jīng)濟損失。通??蓮南率鰩讉€方面來考慮選配電動執(zhí)行器:
1、依據(jù)閥門類型挑選電動執(zhí)行器
閥門的品種相當多,工作原理也不太一樣,一般以滾動閥板視點、升降閥板等方法來完成啟閉操控,當與電動執(zhí)行器配套時首先應依據(jù)閥門的類型挑選電動執(zhí)行器。
1)角行程電動執(zhí)行器(轉(zhuǎn)角<360度)
電動執(zhí)行器輸出軸的滾動小于一周,即小于360度,一般為90度就完成閥門的啟閉進程操控。此類電動執(zhí)行器依據(jù)裝置接口方法的不同又分為直連式、底座曲柄式兩種。
a)直連式:是指電動執(zhí)行器輸出軸與閥桿直連裝置的方式。
b)底座曲柄式:是指輸出軸經(jīng)過曲柄與閥桿銜接的方式。此類電動執(zhí)行器適用于蝶閥、球閥、旋塞閥等。
2)多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行器(轉(zhuǎn)角>360度)
電動執(zhí)行器輸出軸的滾動大于一周,即大于360度,一般需多圈才干完成閥門的啟閉進程操控。此類電動執(zhí)行器適用于閘閥、截止閥等。
3)直行程(直線運動)
電動執(zhí)行器輸出軸的運動為直線運動式,不是滾動方式。此類電動執(zhí)行器適用于單座調(diào)理閥、雙座調(diào)理閥等。
2、依據(jù)出產(chǎn)工藝操控要求斷定電動執(zhí)行器的操控方式
電動執(zhí)行器的操控方式一般分為開關(guān)型(開環(huán)操控)和調(diào)理型(閉環(huán)操控)兩大類。
1)開關(guān)型(開環(huán)操控)
開關(guān)型電動執(zhí)行器一般完成對閥門的開或關(guān)操控,閥門要么處于全開方位,要么處于全關(guān)方位,此類閥門不需對介質(zhì)流量進行準確操控。特別值得一提的是開關(guān)型電動執(zhí)行器因結(jié)構(gòu)方式的不同還可分為分體結(jié)構(gòu)和一體化結(jié)構(gòu)。選型時必需對此做出闡明,否則常常會發(fā)作在現(xiàn)場裝置時與操控體系抵觸等不匹配現(xiàn)像。
a)分體結(jié)構(gòu)(一般稱為普通型):操控單元與電動執(zhí)行器別離,電動執(zhí)行器不能獨自完成對閥門的操控,必需外加操控單元才干完成操控,一般外部采用操控器或操控柜方式進行配套。此結(jié)構(gòu)的缺點是不便于體系全體裝置,添加接線及裝置費用,且簡單呈現(xiàn)毛病,當毛病發(fā)作時不便于確診和修理,性價比不抱負。
b)一體化結(jié)構(gòu)(一般稱為全體型):操控單元與電動執(zhí)行器封裝成一體,無需外配操控單元即可實際就地操作,長途只需輸出相關(guān)操控信息就可對其進行操作。此結(jié)構(gòu)的長處是便利體系全體裝置,削減接線及裝置費用,簡單確診并排除毛病。但傳統(tǒng)的一體化結(jié)構(gòu)產(chǎn)品也有許多不完善的當?shù)兀援a(chǎn)生了智能電動執(zhí)行器,關(guān)于智能電動執(zhí)行器后邊將再做闡明。
2)調(diào)節(jié)型(閉環(huán)操控)
調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器不只具有開關(guān)型一體化結(jié)構(gòu)的功用,它還能對閥門進行準確操控,然后準確調(diào)理介質(zhì)流量。
a)操控信號類型(電流、電壓)
調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器操控信號一般有電流信號(4~20mA、0~10mA)或電壓信號(0~5V、1~5V),選型時需明確其操控信號類型及參數(shù)。
b)工作方式(電開型、電關(guān)型)
調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器作業(yè)方法一般為電開型(以4~20mA的操控為例,電開型是指4mA信號對應的是閥關(guān),20mA對應的是閥開),另一種為電關(guān)型(以4-20mA的操控為例,電開型是指4mA信號對應的是閥開,20mA對應的是閥關(guān))。
c)失信號維護
失信號維護是指因線路等毛病形成操控信號丟失時,電動執(zhí)行器將操控閥門啟閉到設(shè)定的維護值,常見的維護值為全開、全關(guān)、堅持原位三種狀況,且出廠后不易修正。
3、依據(jù)閥門所需的扭力斷定電動執(zhí)行器的輸出扭力
閥門啟閉所需的扭力決議著電動執(zhí)行器挑選多大的輸出扭力,一般由運用者提出或閥門廠家自行選配,做為執(zhí)行器廠家只對執(zhí)行器的輸出扭力擔任,閥門正常啟閉所需的扭力由閥門口徑巨細、作業(yè)壓力等要素決議,但因閥門廠家加工精度、裝配工藝有所區(qū)別,所以不同廠家出產(chǎn)的同標準閥門所需扭力也有所區(qū)別,即使是同個閥門廠家出產(chǎn)的同標準閥門扭力也有所不同,當選型時執(zhí)行器的扭力挑選太小就會形成無法正常啟閉閥門,因而電動執(zhí)行器必需挑選一個合理的扭力規(guī)模。
4、依據(jù)所選電動執(zhí)行器斷定電氣參數(shù)
因不同執(zhí)行器廠家的電氣參數(shù)有所不同,所以規(guī)劃選型時一般都需斷定其電氣參數(shù),主要有電機功率、額定電流、二次操控回路電壓等。往往在這方面的疏忽,成果操控體系與電動執(zhí)行器參數(shù)不匹配形成作業(yè)時空開跳閘、保險絲熔斷、熱過載繼電器維護起跳等毛病現(xiàn)像。
5、依據(jù)運用場合挑選外殼防護等級、防爆等級
1)外殼防護等級
外殼防護等級是指電動執(zhí)行器的殼體防外物、防水等級,以字母IP后加兩位數(shù)表明,第一位由1~6表明防外物等級,第二位由1~8表明防水等級。
2)防爆等級
在可能呈現(xiàn)爆破性氣體、蒸汽、液體、可燃性粉塵等而引起火災或爆破危險的場所時,必需對電動執(zhí)行器提出防爆要求,依據(jù)不同的使用區(qū)域挑選防爆方式和類別。防爆等級可經(jīng)過防爆標志EX及防爆內(nèi)容來表明。防爆標志內(nèi)容包含:防爆型式+設(shè)備類別+(氣體組別)+溫度組別。
電動執(zhí)行器故障首要會集在電機和軸承方面。在電機故障中:繞組失效占20%,軸承失效占45%,滑環(huán)、電刷、整流子損壞占5%,其它占30%;在軸承毛病中:潤滑劑蛻變、消失占45%,污染占30%,剝蝕占5%,誤調(diào)占5%,腐蝕占5%,其它占10%??梢?,良好的保護辦理能進步電動執(zhí)行器的可靠性和有效性。
1、強潤滑油的清潔度辦理電動執(zhí)行器的最大特點是需求運用潤滑油,其粘度隨油溫改變。粘度過低,渦輪蝸桿及齒輪等傳動部件的磨損會增大,使傳動精度下降;粘度過高,動作不良。而潤滑油脂的清潔度辦理更為困難,渦輪蝸桿及齒輪等傳動部件磨損、老化發(fā)生的雜質(zhì)與水分的進入,內(nèi)部涂層的掉落、銹蝕等都會影響潤滑油的清潔度。
2、及時消除潤滑油脂走漏因為電動執(zhí)行器動作頻率高、速度快,難以避免受沖擊,這是導致潤滑油脂走漏的一個重要原因,一旦潤滑油脂走漏,需求及時加以處理。
3、改進電動執(zhí)行器的工作環(huán)境和運用條件電動執(zhí)行器的可靠性和壽數(shù)與它的運用情況、所處的環(huán)境、人員常識等因素有著直接的聯(lián)系。只要在保護辦理上改進其工作環(huán)境與運用條件,以人為本,才可能延伸運用壽數(shù)。
4、故障初期特別要加強保護在電動執(zhí)行器的一切毛病中,初期故障的份額一般都比較高。初期故障大多是因為設(shè)計、制作、安裝上的開始差錯而引起的,這些初期故障的發(fā)現(xiàn)需求花費必定的功夫,處理也需求時刻。
因而,初期故障期間要特別加強保護辦理。
5、做好數(shù)據(jù)辦理以防偶發(fā)故障電動執(zhí)行器的偶發(fā)毛病一般較難猜測。為了避免偶發(fā)毛病,要定時查看和保養(yǎng),把握某階段保護材料和歷史檔案數(shù)據(jù),這關(guān)于精確施行毛病判別和日常保護是十分重要的。
6、進步運轉(zhuǎn)保護人員的專業(yè)常識運轉(zhuǎn)保護人員專業(yè)常識的把握程度直接影響保護辦理。近年來,因為運轉(zhuǎn)保護人員結(jié)構(gòu)的改變,使他們對電動執(zhí)行器的常識、技能的把握有了較大進步,但是,仍有不少運轉(zhuǎn)保護人員缺少應有的專業(yè)常識和技能。