美国HOKE电动执行器基本的执行机构用于把阀门驱动至全开或全关的位置。用于控制阀的执行机构能够的使阀门走到任何位置。尽管大部分执行机构都是用于开关阀门,但是如今的执行机构的设计远远超出了简单的开关功能,它们包含了位置感应装置,力矩感应装置,电极保护装置,逻辑控制装置,数字通讯模块及PID控制模块等,而这些装置全部安装在一个紧凑的外壳内。
因为越来越多的工厂采用了自动化控制,美国HOKE电动执行器人工操作被机械或自动化设备所替代,人们要求执行机构能够起到控制系统与阀门机械运动之间的界面作用,更要求执行机构增强工作安全性能和环境保护性能。在一些危险性的场合,自动化的执行机构装置能减少人员的伤害。
美国HOKE电动执行器的优点:
美国HOKE电动执行器的主要优点就是高度的稳定和用户可应用的恒定的推力,大执行器产生的推力可高达225000kgf,能达到这么大推力的只有液动执行器,但液动执行器造价要比电动高很多。
美国HOKE电动执行器的抗偏离能力是很好的,输出的推力或力矩基本上是恒定的,可以很好的克服介质的不平衡力,达到对工艺参数的准确控制,所以控制精度比气动执行器要高。如果配用伺服放大器,可以很容易地实现正反作用的互换,也可以轻松设定断信号阀位状态(保持/全开/全关),而故障时,一定停留在原位,这是气动执行器所作不到,气动执行器必须借助于一套组合保护系统来实现保位。
美国HOKE电动执行器的结构原理:
电动执行机构以交流伺服电动机为驱动装置的位皿伺服机构,由配接的位置定位器PM-2控制板接受调节系统的4~20mA直流控制信号与位置发送器的位置反馈借号进行比较,比较后的信号偏差经过放大使功率级导通,电动机旋转驱动执行机构的输出件朝着减小这一偏差的方向移动(位置发送器不断将输出件的实际位置转变为电信号—位盈反馈信号送至位致定位器),直到偏差信号小于设定值为止。此时执行机构的输出件就稳定在与输人信号相对应的位置上。
如何维护美国HOKE电动执行器:
操作人员可以借助内置的数据存储器来记录阀门每次动作时力矩感应装置测得的数据,这些数据可以用来监测阀门运行的状态,可以提示阀门是否需要维修,也可以用这些数据来诊断阀门。
针对阀门可以诊断如下数据:
1.阀门密封或填料摩擦力
2.阀杆、阀门轴承的摩擦力矩
3.阀座摩擦力
4.阀门运行中的摩擦力
5.阀芯的所受的动态力
6.阀杆螺纹摩擦力
7.阀杆位置
上述大部分数据存在于所有种类的阀门,但着重点不同,例如:对于蝶阀,阀门运行中的摩擦力是可以忽略的,但对于旋塞阀这个力数值却很大。不同的阀门具有不同的力矩运行曲线,例如:对于楔式闸板,开启和关闭力矩都非常大,其它行程时只有填料摩擦力和螺纹摩擦力,关闭时,液体静压力作用在闸板上增加了阀座摩擦力,终楔紧效应使力矩迅速增大直到关闭到位。所以根据力矩曲线的变化可以预测出将会发生的故障,可以对预测性维护提供有价值的信息。
美国HOKE电动执行器的注意事项:
在通电前,必须进行外观检查和绝缘检查,动力回路(弧电回路)及信号触点对外壳的绝缘,用500V兆欧表测不得低于20MΩ:信号输人、输出回路及它们与动力回路之间的绝缘,除特殊要求外,不应低于l0mΩ合格后方可通电。在通电后,应检查变压器、电机及电子电路部分元件等是否过热,转动部件是否有杂音,发现异常现象应立即切断电源,查明原因。未查明原因前,不要轻易焊下元件。更换电子元件时,应防止温度过高,损坏元件。美国HOKE电动执行器更换场效应管和集成电路时一定要把电烙铁妥兽接地,或脱离电源利用余热进行焊接。拆卸零部件、元器件或焊接导线时,应做好标记,对应记号。应尽公避免被检设备的输出回路开路,避免被检设备在有输人信号时停电。检修后的设备必须进行校验。对干电动机要检查线圈对外壳及线圈之间的绝缘电阻,测皿线圈直流电组,清洗轴承并加润滑油,检查转子、定子线圈及制动装;对于减速器要解体清洗各部件,检查行星齿轮部分的情况,检查斜齿轮部分的情况,检查涡轮涡杆或丝杆螺母的啮合情况,后进行装配、调整并加长效铿基润滑脂。对于位置传感器部分要进行外观检查,检查美国HOKE电动执行器与行程控制机构的同轴连接情况,检查电位器的基本情况,检查电位器及放大板之间的连接情况。
以在各种突发情况下的生产安全性为例。
在大型管网系统中,阀门分布较广或较远,美国HOKE电动执行器为保证在各种突发情况下的生产安全性,阀门需要具有现地断电后手动关闭门,并同样能够在现地显示及远程监控阀门开度的功能,这就需要电动执行机构具有自备电池低功耗手动模式,在现地断电情况下进入手动模式,利用自备电池可以不仅仅是现地显示阀门开度,同时能够提供远端阀门开度显示起到远程监控的作用。
低功耗手动模式,涉及到低功耗液晶屏技术、低功耗CPU技术、低功耗数据采集、计算、处理及发送并低功耗电池供电技术,其中关键的是阀门开度传感器需要选用全行程的值多圈编码器。 实际上在手动模式情况下,因变化响应要求不高,MCU(微处理器)可以采取低功耗间隙式工作模式,也就是半休眠模式,这样可以确保所耗功耗极低,自备电池容量能够较长时间的使用。
当选用低功耗半休眠模式的功能,阀门开度传感器就要选用停电状况下不影响位置记忆的传感器,例如电位器或全行程多圈值编码器。电位器的精度与测量行程有限,目前在美国HOKE电动执行器上的使用有两种方法,一种是全行程用一次电位器行程(通过变速),断电位置不会丢失,但是那样精度很低;另一种是用多次电位器行程,位置精度是提高了,但是每次超出行程就要靠电子记忆实现,当断电后没有了电子记忆位置,如果用电池实现记忆,需耗费较多电池能量。如果用霍尔脉冲计数的方法,计数是实时不间断的,断电后用电池耗电记忆,电池容 量是不够的。选用全行程多圈值编码器,是这种模式可能实现的阀门开度传感器,当然,由于数据读取时间极短而要保证数据的准确性,要求此编码器的数据可靠性要求就很高了。有一些选用的值编码器是单圈功能的,超出单圈需要用电子计圈记忆,其断电后的因需要计圈记忆的耗电较大,不适合这种半休眠低功耗模式。
全行程多圈值编码器采用RS485主动模式发送数据,每隔8mS主动发送一次,编码器的通电启动时间极短,数据含两种校验方式,可靠性高,由于是全行程多圈值编码器,在总行程中的每一个位置是编码的,美国HOKE电动执行器与前次读数无关而无需计数、计圈及记忆,所以可以采用间隙式通电、读数的模式,比如每隔1—5秒时间,MCU主板间隙式工作一次(或两次),每次工作时间仅几十毫秒,快速实现启动、数据读取、处理、发送的工作,其余时间处于休眠状态,这就是“半休眠低功耗模式”。
电动执行器,又名电动头。在管道工程中,如何根据阀门类型选配电动执行器是确保电动阀门安全正常工作的保证条件之一。如果电动执行器选择不当,不仅会影响使用,而且还会带来严重的不良后果和经济损失。通常可从下述几个方面来考虑选配电动执行器:
1、依据阀门类型挑选电动执行器
阀门的品种相当多,工作原理也不太一样,一般以滚动阀板视点、升降阀板等方法来完成启闭操控,当与电动执行器配套时首先应依据阀门的类型挑选电动执行器。
1)角行程电动执行器(转角<360度)
电动执行器输出轴的滚动小于一周,即小于360度,一般为90度就完成阀门的启闭进程操控。此类电动执行器依据装置接口方法的不同又分为直连式、底座曲柄式两种。
a)直连式:是指电动执行器输出轴与阀杆直连装置的方式。
b)底座曲柄式:是指输出轴经过曲柄与阀杆衔接的方式。此类电动执行器适用于蝶阀、球阀、旋塞阀等。
2)多回转电动执行器(转角>360度)
电动执行器输出轴的滚动大于一周,即大于360度,一般需多圈才干完成阀门的启闭进程操控。此类电动执行器适用于闸阀、截止阀等。
3)直行程(直线运动)
电动执行器输出轴的运动为直线运动式,不是滚动方式。此类电动执行器适用于单座调理阀、双座调理阀等。
2、依据出产工艺操控要求断定电动执行器的操控方式
电动执行器的操控方式一般分为开关型(开环操控)和调理型(闭环操控)两大类。
1)开关型(开环操控)
开关型电动执行器一般完成对阀门的开或关操控,阀门要么处于全开方位,要么处于全关方位,此类阀门不需对介质流量进行准确操控。特别值得一提的是开关型电动执行器因结构方式的不同还可分为分体结构和一体化结构。选型时必需对此做出阐明,否则常常会发作在现场装置时与操控体系抵触等不匹配现像。
a)分体结构(一般称为普通型):操控单元与电动执行器别离,电动执行器不能独自完成对阀门的操控,必需外加操控单元才干完成操控,一般外部采用操控器或操控柜方式进行配套。此结构的缺点是不便于体系全体装置,添加接线及装置费用,且简单呈现毛病,当毛病发作时不便于确诊和修理,性价比不抱负。
b)一体化结构(一般称为全体型):操控单元与电动执行器封装成一体,无需外配操控单元即可实际就地操作,长途只需输出相关操控信息就可对其进行操作。此结构的长处是便利体系全体装置,削减接线及装置费用,简单确诊并排除毛病。但传统的一体化结构产品也有许多不完善的当地,所以产生了智能电动执行器,关于智能电动执行器后边将再做阐明。
2)调节型(闭环操控)
调节型电动执行器不只具有开关型一体化结构的功用,它还能对阀门进行准确操控,然后准确调理介质流量。
a)操控信号类型(电流、电压)
调节型电动执行器操控信号一般有电流信号(4~20mA、0~10mA)或电压信号(0~5V、1~5V),选型时需明确其操控信号类型及参数。
b)工作方式(电开型、电关型)
调节型电动执行器作业方法一般为电开型(以4~20mA的操控为例,电开型是指4mA信号对应的是阀关,20mA对应的是阀开),另一种为电关型(以4-20mA的操控为例,电开型是指4mA信号对应的是阀开,20mA对应的是阀关)。
c)失信号维护
失信号维护是指因线路等毛病形成操控信号丢失时,电动执行器将操控阀门启闭到设定的维护值,常见的维护值为全开、全关、坚持原位三种状况,且出厂后不易修正。
3、依据阀门所需的扭力断定电动执行器的输出扭力
阀门启闭所需的扭力决议着电动执行器挑选多大的输出扭力,一般由运用者提出或阀门厂家自行选配,做为执行器厂家只对执行器的输出扭力担任,阀门正常启闭所需的扭力由阀门口径巨细、作业压力等要素决议,但因阀门厂家加工精度、装配工艺有所区别,所以不同厂家出产的同标准阀门所需扭力也有所区别,即使是同个阀门厂家出产的同标准阀门扭力也有所不同,当选型时执行器的扭力挑选太小就会形成无法正常启闭阀门,因而电动执行器必需挑选一个合理的扭力规模。
4、依据所选电动执行器断定电气参数
因不同执行器厂家的电气参数有所不同,所以规划选型时一般都需断定其电气参数,主要有电机功率、额定电流、二次操控回路电压等。往往在这方面的疏忽,成果操控体系与电动执行器参数不匹配形成作业时空开跳闸、保险丝熔断、热过载继电器维护起跳等毛病现像。
5、依据运用场合挑选外壳防护等级、防爆等级
1)外壳防护等级
外壳防护等级是指电动执行器的壳体防外物、防水等级,以字母IP后加两位数表明,第一位由1~6表明防外物等级,第二位由1~8表明防水等级。
2)防爆等级
在可能呈现爆破性气体、蒸汽、液体、可燃性粉尘等而引起火灾或爆破危险的场所时,必需对电动执行器提出防爆要求,依据不同的使用区域挑选防爆方式和类别。防爆等级可经过防爆标志EX及防爆内容来表明。防爆标志内容包含:防爆型式+设备类别+(气体组别)+温度组别。
电动执行器故障首要会集在电机和轴承方面。在电机故障中:绕组失效占20%,轴承失效占45%,滑环、电刷、整流子损坏占5%,其它占30%;在轴承毛病中:润滑剂蜕变、消失占45%,污染占30%,剥蚀占5%,误调占5%,腐蚀占5%,其它占10%。可见,良好的保护办理能进步电动执行器的可靠性和有效性。
1、强润滑油的清洁度办理电动执行器的最大特点是需求运用润滑油,其粘度随油温改变。粘度过低,涡轮蜗杆及齿轮等传动部件的磨损会增大,使传动精度下降;粘度过高,动作不良。而润滑油脂的清洁度办理更为困难,涡轮蜗杆及齿轮等传动部件磨损、老化发生的杂质与水分的进入,内部涂层的掉落、锈蚀等都会影响润滑油的清洁度。
2、及时消除润滑油脂走漏因为电动执行器动作频率高、速度快,难以避免受冲击,这是导致润滑油脂走漏的一个重要原因,一旦润滑油脂走漏,需求及时加以处理。
3、改进电动执行器的工作环境和运用条件电动执行器的可靠性和寿数与它的运用情况、所处的环境、人员常识等因素有着直接的联系。只要在保护办理上改进其工作环境与运用条件,以人为本,才可能延伸运用寿数。
4、故障初期特别要加强保护在电动执行器的一切毛病中,初期故障的份额一般都比较高。初期故障大多是因为设计、制作、安装上的开始差错而引起的,这些初期故障的发现需求花费必定的功夫,处理也需求时刻。
因而,初期故障期间要特别加强保护办理。
5、做好数据办理以防偶发故障电动执行器的偶发毛病一般较难猜测。为了避免偶发毛病,要定时查看和保养,把握某阶段保护材料和历史档案数据,这关于精确施行毛病判别和日常保护是十分重要的。
6、进步运转保护人员的专业常识运转保护人员专业常识的把握程度直接影响保护办理。近年来,因为运转保护人员结构的改变,使他们对电动执行器的常识、技能的把握有了较大进步,但是,仍有不少运转保护人员缺少应有的专业常识和技能。