如何正確選擇和使用閥門的電動裝置和電動執(zhí)行器

　　

　　電動裝置 electric actuator：用電力驅動啟閉或調節(jié)閥門的裝置。

　　

　　閥門電動裝置是實現(xiàn)閥門程控、自控和遙控*的驅動設備，其運動過程可由行程、轉矩或軸向推力的大小來控制。由于閥門電動裝置的工作特性和利用率取決于閥門的種類、裝置工作規(guī)范及閥門在管線或設備上的位置。

　　

　　電動裝置一般由下列部分組成：

　　

　　電動機：特點是過載能力強﹑起動轉矩大﹑轉動慣量小，短時﹑斷續(xù)工作。

　　

　　減速機構：用以減低電動機的輸出轉速。

　　

　　行程控制機構：用以調節(jié)和準確控制閥門的啟閉位置。

　　

　　轉矩限制機構：用以調節(jié)轉矩(或推力)并使之不超過預定值。

　　

　　手動﹑電動切換機構：進行手動或電動操作的聯(lián)鎖機構。

　　

　　開度指示器：用以顯示閥門在啟閉過程中所處的位置。

　　

　　一、根據(jù)閥門類型選擇電動執(zhí)行器

　　

　　1．角行程電動執(zhí)行器（轉角<360度）適用于蝶閥、球閥、旋塞閥等。

　　

　　電動執(zhí)行器輸出軸的轉動小于一周，即小于360度，通常為90度就實現(xiàn)閥門的啟閉過程控制。此類電動執(zhí)行器根據(jù)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：是指電動執(zhí)行器輸出軸與閥桿直連安裝的形式。

　　

　　b)底座曲柄式：是指輸出軸通過曲柄與閥桿連接的形式。

　　

　　2．多回轉電動執(zhí)行器（轉角>360度）適用于閘閥、截止閥等。

　　

　　電動執(zhí)行器輸出軸的轉動大于一周，即大于360度，一般需多圈才能實現(xiàn)閥門的啟閉過程控制。

　　

　　3．直行程（直線運動）適用于單座調節(jié)閥、雙座調節(jié)閥等。

　　

　　電動執(zhí)行器輸出軸的運動為直線運動式，不是轉動形式。

　　

　　二、根據(jù)生產工藝控制要求確定電動執(zhí)行器的控制模式

　　

　　1．開關型（開環(huán)控制）

　　

　　開關型電動執(zhí)行器一般實現(xiàn)對閥門的開或關控制，閥門要么處于全開位置，要么處于全關位置，此類閥門不需對介質流量進行控制。特別值得一提的是開關型電動執(zhí)行器因結構形式的不同還可分為分體結構和一體化結構。選型時必需對此做出說明，不然經(jīng)常會發(fā)生在現(xiàn)場安裝時與控制系統(tǒng)沖突等不匹配現(xiàn)像。

　　

　　a)分體結構（通常稱為普通型）：控制單元與電動執(zhí)行器分離，電動執(zhí)行器不能單獨實現(xiàn)對閥門的控制，必需外加控制單元才能實現(xiàn)控制，一般外部采用控制器或控制柜形式進行配套。此結構的缺點是不便于系統(tǒng)整體安裝，增加接線及安裝費用，且容易出現(xiàn)故障，當故障發(fā)生時不便于診斷和維修，性價比不理想。

　　

　　b)一體化結構（通常稱為整體型）：控制單元與電動執(zhí)行器封裝成一體，無需外配控制單元即可現(xiàn)實就地操作，遠程只需輸出相關控制信息就可對其進行操作。 此結構的優(yōu)點是方便系統(tǒng)整體安裝，減少接線及安裝費用，容易診斷并排除故障。但傳統(tǒng)的一體化結構產品也有很多不完善的地方，所以產生了智能電動執(zhí)行器。

　　

　　2．調節(jié)型（閉環(huán)控制）

　　

　　調節(jié)型電動執(zhí)行器不僅具有開關型一體化結構的功能，還能對閥門進行控制，調節(jié)介質流量。

　　

　　a)控制信號類型（電流、電壓），調節(jié)型電動執(zhí)行器控制信號一般有電流信號(4～20mA、0～10mA)或電壓信號(0～5V、1～5V)，選型時需明確其控制信號類型及參數(shù)。

　　

　　b)工作形式（電開型、電關型）， 調節(jié)型電動執(zhí)行器工作方式一般為電開型（以4～20mA的控制為例，電開型是指4mA信號對應的是閥關，20mA對應的是閥開），另一種為電關型（以4-20mA的控制為例，電開型是指4mA信號對應的是閥開，20mA對應的是閥關）。

　　

　　c)失信號保護，失信號保護是指因線路等故障造成控制信號丟失時，電動執(zhí)行器將控制閥門啟閉到設定的保護值，常見的保護值為全開、全關、保持原位三種情況。

　　

　　三、根據(jù)使用環(huán)境和防爆等級分類的電動裝置

　　

　　根據(jù)使用環(huán)境和防爆等級要求，閥門的電動裝置可分為普通型、戶外型、隔爆型、戶外隔爆型等。

　　

　　四、根據(jù)閥門所需的扭力確定電動執(zhí)行器的輸出扭力

　　

　　閥門啟閉所需的扭力決定著電動執(zhí)行器選擇多大的輸出扭力，一般由使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)行器的輸出扭力負責，閥門正常啟閉所需的扭力由閥門口徑大小、工作壓力等因素決定，但因閥門廠家加工精度、裝配工藝有所區(qū)別，所以不同廠家生產的同規(guī)格閥門所需扭力也有所區(qū)別，即使是同個閥門廠家生產的同規(guī)格閥門扭力也有所差別，當選型時執(zhí)行器的扭力選擇太小就會造成無法正常啟閉閥門，因此電動執(zhí)行器必需選擇一個合理的扭力范圍。

　　

　　五、正確選擇閥門電動裝置的依據(jù)：

　　

　　操作力矩：操作力矩是選擇閥門電動裝置的zui主要參數(shù)，電動裝置輸出力矩應為閥門操作zui大力矩的1.2～1.5倍。

　　

　　操作推力：閥門電動裝置的主機結構有兩種：一種是不配置推力盤，直接輸出力矩；另一種是配置推力盤，輸出力矩通過推力盤中的閥桿螺母轉換為輸出推力。

　　

　　輸出軸轉動圈數(shù)：閥門電動裝置輸出軸轉動圈數(shù)的多少與閥門的公稱通徑、閥桿螺距、螺紋頭數(shù)有關，要按M＝H/ZS計算（M為電動裝置應滿足的總轉動圈數(shù)，H為閥門開啟高度，S為閥桿傳動螺紋螺距，Z為閥桿螺紋頭數(shù)）。

　　

　　閥桿直徑：對多回轉類明桿閥門，如果電動裝置允許通過的zui大閥桿直徑不能通過所配閥門的閥桿，便不能組裝成電動閥門。因此，電動裝置空心輸出軸的內徑必須大于明桿閥門的閥桿外徑。對部分回轉閥門以及多回轉閥門中的暗桿閥門，雖不用考慮閥桿直徑的通過問題，但在選配時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：閥門的啟閉速度若過快，易產生水擊現(xiàn)象。因此，應根據(jù)不同使用條件，選擇恰當?shù)膯㈤]速度。