液動執(zhí)行機構(gòu):當需要異常的抗偏離能力和高的推力以及快的形成速度時,我們往往選用液動或電液執(zhí)行機構(gòu)。因為液體的不可壓縮性,采用液動執(zhí)行器的優(yōu)點就是較優(yōu)的抗偏離能力,這對于調(diào)節(jié)工況是很重要的,因為當調(diào)節(jié)元件接近閥座時節(jié)流工況是不穩(wěn)定的,越是壓差大,這種情況越厲害。另外,液動執(zhí)行機構(gòu)運行起來非常平穩(wěn),響應(yīng)快,所以能實現(xiàn)高精度的控制。電液動執(zhí)行機構(gòu)是將電機、油泵、電液伺服閥集成于一體,只要接入電源和控制信號即可工作,而液動執(zhí)行器和氣缸相近,只是比氣缸能耐更高的壓力,它的工作需要外部的液壓系統(tǒng),工廠中需要配備液壓站和輸油管路,相比之下,還是電液執(zhí)行器更方便一些。
中文名稱 | 液動執(zhí)行機構(gòu) | 外文名稱 | hydraulic actrator |
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使用場地 | 電廠、石化等比較特殊的場合 | 缺????點 | 造價昂貴 |
液動與電動、氣動的對比:
氣動執(zhí)行機構(gòu):現(xiàn)今大多數(shù)工控場合所用執(zhí)行器都是氣動執(zhí)行機構(gòu),因為用氣源做動力,相較之下,比電動和液動要經(jīng)濟實惠,且結(jié)構(gòu)簡單,易于掌握和維護。由維護觀點來看,氣動執(zhí)行機構(gòu)比其它類型的執(zhí)行機構(gòu)易于操作和校定,在現(xiàn)場也可以很容易實現(xiàn)正反左右的互換。它最大的優(yōu)點是安全,當使用定位器時,對于易燃易爆環(huán)境是理想的,而電訊號如果不是防爆的或本質(zhì)安全的則有潛在的因打火而引發(fā)火災(zāi)的危險。所以,雖然現(xiàn)在電動調(diào)節(jié)閥應(yīng)用范圍越來越廣,但是在化工領(lǐng)域,氣動調(diào)節(jié)閥還是占據(jù)著絕對的優(yōu)勢。
氣動執(zhí)行機構(gòu)的主要缺點就是:響應(yīng)較慢,控制精度欠佳,抗偏離能力較差,這是因為氣體的可壓縮性,尤其是使用大的氣動執(zhí)行機構(gòu)時,空氣填滿氣缸和排空需要時間。但這應(yīng)該不成問題,因為許多工況中不要求高度的控制精度和極快速的響應(yīng)以及抗偏離能力。
電動執(zhí)行機構(gòu):電動執(zhí)行機構(gòu)主要應(yīng)用于動力廠或核動力廠,因為在高壓水系統(tǒng)需要一個平滑、穩(wěn)定和緩慢的過程。電動執(zhí)行機構(gòu)的主要優(yōu)點就是高度的穩(wěn)定和用戶可應(yīng)用的恒定的推力,最大執(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。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。
電動執(zhí)行機構(gòu)的缺點主要有:結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,更容易發(fā)生故障,且由于它的復(fù)雜性,對現(xiàn)場維護人員的技術(shù)要求就相對要高一些;電機運行要產(chǎn)生熱,如果調(diào)節(jié)太頻繁,容易造成電機過熱,產(chǎn)生熱保護,同時也會加大對減速齒輪的磨損;另外就是運行較慢,從調(diào)節(jié)器輸出一個信號,到調(diào)節(jié)閥響應(yīng)而運動到那個相應(yīng)的位置,需要較長的時間,這是它不如氣動、液動執(zhí)行器的地方。
液動執(zhí)行機構(gòu)的主要缺點就是造價昂貴,體檢龐大笨重,特別復(fù)雜和需要專門工程,所以大多數(shù)都用在一些諸如電廠、石化等比較特殊的場合。
區(qū)別在控制程序版本上。
只有電動閥才需要套風(fēng)閥執(zhí)行機構(gòu)
執(zhí)行機構(gòu)在下是風(fēng)口形式的意思,上部紅色部位就是250高執(zhí)行機構(gòu),這個設(shè)計要求放在下面
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電動執(zhí)行機構(gòu)講義 來行由機構(gòu) 一的、執(zhí)執(zhí)行機構(gòu), 又稱執(zhí)行器,是一種自動控制領(lǐng)域的常用機電 一體化設(shè)備(器件),是自動化儀表的三大組成部分(檢測設(shè)備、調(diào)節(jié)設(shè)備和執(zhí) 行設(shè)備)中的執(zhí)行設(shè)備。 主要是對一些設(shè)備和裝置進行自動操作, 控制其開關(guān)和 調(diào)節(jié),代替人工作業(yè)。按動力類型可分為氣動、液動、電動、電液動等幾類;按 運動形式可分為直行程、角行程、回轉(zhuǎn)型(多轉(zhuǎn)式)等幾類。由于用電做為動力 有其它幾類介質(zhì)不可比擬的優(yōu)勢, 所以電動型近年來發(fā)展最快, 應(yīng)用面較廣。電 動型按不同標準又可分為: 組合式結(jié)構(gòu)和機電一體化結(jié)構(gòu); 電器控制型、 電子控 制型和智能控制型(帶 HART、FF協(xié)議);數(shù)字型和模擬型;手動接觸調(diào)試型和紅 外線遙控調(diào)試型等。它是伴隨著人們對控制性能的要求和自動控制技術(shù)的發(fā)展而 迅猛發(fā)展的: 1. 早期的工業(yè)領(lǐng)域, 有許多的控制是手動和半自動的, 在操作中人體直接接觸 工業(yè)設(shè)備的危險部位
電動執(zhí)行機構(gòu)有二種類型,一般分為部分回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機構(gòu)(Part-Turn Electric Valve Actuator),和多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機構(gòu)(Multi-Turn Electric Valve Actuator),前者主要控制需要部分回轉(zhuǎn)的閥門 例如:球閥,蝶閥等,后者需要多圈數(shù)旋轉(zhuǎn)的閥門,例如閘閥等。
電力驅(qū)動的多回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機構(gòu)是最常用、最可靠的執(zhí)行機構(gòu)類型之一。使用單相或三相電動機驅(qū)動齒輪或蝸輪蝸桿最后驅(qū)動閥桿螺母,閥桿螺母使閥桿產(chǎn)生運動使閥門打開或關(guān)閉。多回轉(zhuǎn)式電動執(zhí)行機構(gòu)可以快速驅(qū)動大尺寸閥門。為了保護閥門不受損壞,安裝在在閥門行程的終點的限位開關(guān)會切斷電機電源,同時當安全力矩被超過時,力矩感應(yīng)裝置也會切斷電機電源,位置開關(guān)用于指示閥門的開關(guān)狀態(tài),安裝離合器裝置的手輪機構(gòu)可在電源故障時手動操作閥門。
這種類型執(zhí)行機構(gòu)的主要優(yōu)點是所有部件都安裝在一個殼體內(nèi),在這個防水、防塵、防爆的外殼內(nèi)集成了所有基本及先進的功能。主要缺點是,當電源故障時,閥門只能保持在原位,只有使用備用電源系統(tǒng),閥門才能實現(xiàn)故障安全位置(故障開或故障關(guān))。
這種執(zhí)行機構(gòu)類似于電動多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機構(gòu),主要差別是執(zhí)行機構(gòu)最終輸出的是1/4轉(zhuǎn)記90度的運動。新一代電動單回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機構(gòu)結(jié)合了大部分多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機構(gòu)的復(fù)雜功能,例如:使用非進入式用戶友好的操作界面實現(xiàn)參數(shù)設(shè)定與診斷功能。單回轉(zhuǎn)執(zhí)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊可以安裝到小尺寸閥門上,通常輸出力矩可達800公斤米,另外應(yīng)為所需電源較小,它們可以安裝電池來實現(xiàn)故障安全操作。
選擇一臺合適的閥門執(zhí)行機構(gòu)類型和規(guī)格時必須考慮下列要素:
最常用的驅(qū)動能源是電源或流體源,如果選擇電源為驅(qū)動能源,對于大尺寸閥門一般選用三相電源,對于小尺寸閥門可選用單相電源。一般電動執(zhí)行機構(gòu)可有多種電源類型供選擇。
有時也可選直流供電,此時可通過安裝電池實現(xiàn)電源故障安全操作。流體源種類很多,首先可以是不同的介質(zhì)如:壓縮空氣、氮氣、天然氣、液壓流體等,其次它們可以具備各種壓力,第三執(zhí)行機構(gòu)具有各種尺寸以提供輸出力活力矩。
當選擇閥門用執(zhí)行機構(gòu)時,必須要知道閥門的種類,這樣才可以選擇正確的執(zhí)行機構(gòu)類型。有些閥門需要多回轉(zhuǎn)驅(qū)動,有些需要單回轉(zhuǎn)驅(qū)動,有些需要往復(fù)式驅(qū)動,它們影響了執(zhí)行機構(gòu)類型的選擇。通常多回轉(zhuǎn)的氣動執(zhí)行機構(gòu)比電動多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機構(gòu)價格要貴,但是往復(fù)式直行程輸出的氣動執(zhí)行機構(gòu)價格比電動多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機構(gòu)便宜。
對于90度回轉(zhuǎn)的閥門如:球閥、碟閥、旋塞閥,最好通過閥門廠商獲得相應(yīng)閥門力矩大小,大部分閥門廠商是通過測試閥門在額定壓力下閥門所需的操作力矩,他們將這一力矩提供給客戶。
對于多回轉(zhuǎn)的閥門情況有所不同,這些閥門可分為:往復(fù)式(提升式)運動-閥桿不旋轉(zhuǎn)、往復(fù)式運動-閥桿旋轉(zhuǎn)、非往復(fù)式-閥桿旋轉(zhuǎn),必須測量閥桿的直徑,閥桿連接螺紋尺寸已決定執(zhí)行機構(gòu)規(guī)格。
一但執(zhí)行機構(gòu)類型和閥門所需驅(qū)動力矩確定了,就可以使用執(zhí)行機構(gòu)廠商提供的數(shù)據(jù)表或選型軟件進行選型。有時還需考慮閥門操作的速度和頻率。
流體驅(qū)動的執(zhí)行機構(gòu)可調(diào)節(jié)行程速度,但是三相電源的電動執(zhí)行機構(gòu)只有固定的行程時間。
部分小規(guī)格的直流電動單回轉(zhuǎn)執(zhí)行機構(gòu)可調(diào)節(jié)行程速度。
氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)把管線天然氣或氮氣作為動力,液壓油作為傳動介質(zhì)驅(qū)動管線閥門的開啟和關(guān)閉?;究刂乒δ馨?就地氣動操作、手動液壓泵操作、破管自動保護、遠程電控開/關(guān)、ESD緊急關(guān)斷等。
在天然氣管道輸送中的典型應(yīng)用:河道穿越、站場旁通、站場進出口保護、長輸管道線路、壓縮機加載/卸載保護、站場放空、緊急關(guān)斷、破管保護、遠程控制等等。
中寰氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)可滿足世界上最苛刻的環(huán)境-40℃~+85℃,其電子破管保護系統(tǒng)在顯示和通訊接口方面克服了傳統(tǒng)產(chǎn)品的缺點,采用航天、軍工的硬件制造技術(shù)和工藝,更好地滿足天然氣管線現(xiàn)場的使用要求。
一.氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)主要部件 驅(qū)動機構(gòu)采用非對稱式撥叉機構(gòu),其拋物線輸出扭矩曲線被證明是最適合于驅(qū)動管線軟密封球閥。歐洲及全世界的管線工程已證明,其獨特的設(shè)計是最有效、最可靠的角行程閥門驅(qū)動機構(gòu)。
液動裝置是用液壓力啟閉或調(diào)節(jié)閥門的驅(qū)動裝置它由控制、動力和執(zhí)行機構(gòu)三大部分組成??刂撇糠钟蓧毫刂崎y、流量控制閥、方向控制閥等和電氣控制系統(tǒng)組成。動力部分由電動機或氣動馬達、液壓泵、油箱等件構(gòu)成,是把電動或氣動馬達旋轉(zhuǎn)軸上的有效功率轉(zhuǎn)變成液壓傳動的流體壓力能。執(zhí)行機構(gòu)有兩種,一種是液壓缸執(zhí)行機構(gòu),實現(xiàn)往復(fù)直線運動;另一種是液壓馬達執(zhí)行機構(gòu),實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動,液動裝置的優(yōu)點及缺點如下:
(一)液動閥門裝置優(yōu)點
1)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、體積小;
2)傳動平穩(wěn)可靠;
3)可以獲得很大的輸出力矩;
4)輸出力矩可以通過定壓溢流閥得到精確的調(diào)整,包括開啟和關(guān)閉力矩的調(diào)整,甚至可以通過液壓儀表直接反映出來;
5)速度調(diào)節(jié)方便;
6)在突然發(fā)生事故動力終斷時,仍可利用蓄能器進行一次或數(shù)次動力操作。這對長輸管線自動緊急切斷閥和井口噴放閥有特殊意義。
(二)液動閥門裝置缺點
1)油溫受環(huán)境溫度影響較大,油溫變化引起油的粘度變化,影響操作;
2)配管麻煩,易產(chǎn)生滲漏;
3)不適于對信號產(chǎn)生各種運算(如信號放大、記憶、邏輯判斷等運算)的場合