新一代Q系列阀门电动执行机构的特点

2022-02-14 11:20:50 1

 新一代Q系列阀门电动执行机构的特点

    随着工业动化技术的发展和蝶阀的大量应用,工业管道控制系统对小型Q系列的电动执行器需求量逐年增加,对其性能要求越来越高,参考吸收了国内外的诸行业的使用情况和先进技术,新一代Q系列电动执行器有以下突出优点:

    1、新一代Q系列阀门电动执行机构的特点整体结构采用了单元组合的设计思想,在同一机型上可派生出数种控制方式。

    2、设计了高效放逆转机构与大速比行星减速器的组合系统,具有较高的传动效率和可靠的自锁性能。

    3、电动机全部控制机构都密闭在一个罩壳内,采用大断面O型密封圈,调整方便,密封性好,可直接用于户外或环境比较恶劣的场所。

    手动与电动为无干扰式切换,手动时可以电动,电动时也可手动,消除了换机构的操作不便和误动作。

    4、可通过温度、时间、力矩保护系统与行程控制机构的组合,对电动机和阀门提供双重或三重保护,同时还能为控制系统提供多组联锁控制或信号接点。

    5、外形美观、结构紧凑、占用空间小,整机重量比老产品降低50%。

    6、性能价格比高。同老产品相比,基本件数量少13%,通用件和标准件数数量增加5%和2%,外购件和材料费用降低14%左右。

    二、主要技术指标

    表1所示为第二代小型Q系列阀门电动装置的主要规格和技术参数。表2为WQ25-1型产品与老产品及日本岛津制作所产品的技术指标对比。

    三、结构和工作原理

    主传动系统由电动机,逆转制动器和大速比行星齿轮减速器组成。根据不同的控制要求,本系列产品的电动机可配用阀门专用电动机,力矩电动机或伺服电动机。前者为短时工作制,适用于简单的开关量控制。后两种电动机的控制性能好,价格较高,主要用于启闭频繁或通过模拟量进行控制的自动调节系统。图1为工作原理图。电动机转动时,所输出的转矩经逆转制动器传至齿轮偏心套。在偏心作用下,双联齿轮作平面运动,并同时与涡轮内齿轮、输出内齿轮。因涡轮内齿轮被手动蜗杆“锁定”而处于静止状态,输出内齿轮被迫转动,通过输出轴带动阀杆(阀门本体与箱体连接)完成阀门的开、闭运动。本系统的总减速比为1:1350.

    新型Q系列阀门电动执行机构手动机构主要用于停电或处理事故时的现场手工操纵。为安全起见,电动时不允许其手柄随之转动,故一般都设有一个离合装置和一套保证手动时不允许电动的联锁机构。手工操作时先进行切换。本产品的手动系统用电动时对涡轮内齿轮起“锁定”作用的蜗杆与主传动链相连系,所以手动与电动无需切换,联锁,甚至可以同时进行。当二者转动方向相同时,输出轴转速增快,反之减慢或停止。这种方式对现场使用,特别是处理紧急故障时是极为便利的。其传动路线;通过手把转动手动蜗杆,使涡轮内齿轮驱动双联齿轮转动(齿轮偏心套在逆转制动器的作用下无法转动),迫使输出内齿轮随之一起转动,实现手动操作。

    行程控制系统

采用了较通用的凸轮式结构。输出轴的转角位移由反馈齿轮、倍增齿轮放大后,传至形成控制轴,行程凸轮套装在轴上用螺钉定位,行程开关固定于箱体。调整行程凸轮相对行程开关的位置,就能实现对阀门开、关两个极限位置的控制。凸轮圆周上刻有等距离的标线,每调整一格,阀门的开度变化3°,使用较为方便。

电位器的转臂与行程控制轴相固联,同步将输出轴的转角位移转换成电信号反馈回控制系统。刻度盘、指针同电位器巧妙地设计成一体,做为现场指示,通过罩壳上的观察孔可以直观地看到阀门的开度。

    过载保护系统

    根据具体使用情况,有三种保护方式供用户选择。标准型产品从成本角度出发采用一种即第三种过转矩保护。特殊防护性采用两种或三种方式组合,以保证使用安全。

    温度保护

    用埋在电动机定子绕组内的高灵敏定温热敏元件和过载保护电路来控制绕组的温升,防止电动机因过热而损坏。

    时间保护

    借助时间检测电路对电动机的工作时间进行监护,电动机每次的工作时间根据所控制的阀门或系统工艺预先设定,当超过设定的时间电动机仍未断电,该电路即认为出现了故障,将电源切断同时发出报警信号。

    过转矩保护

    它由手动蜗杆,转矩曲轴、转矩凸轮、转矩开关和碟簧等组成。工作时涡轮内齿轮所承受的转矩。同输出轴所输出的转矩大小相等、方向相反。电动时,因手动蜗杆的自锁作用,涡轮内齿轮不能随双联齿轮一同转动,但转矩使手动蜗杆产生一轴向力。在轴向力作用下,蜗杆克服碟簧组的反力产生正比于轴向力的轴向位移,通过曲柄使转轴曲轴转动一个角度。当该转角超过预先整定的值时,套装在曲轴上的转矩凸轮触动转矩开关,切断电源发出报警信号。调整转矩凸轮相对转矩开关的角度位置,就能控制蜗杆的轴向位移量,达到对轴向力或输出转矩的控制。

​    使用选型第二点小型Q系列阀门电动装置已经批量生产。用户选用时,应根据具体控制要求合理选择机型及配套的控制器。标准型产品与DK-B型控制器配套使用,能通过开关量对电动球阀等电动阀门进行单独或集中控制;特殊性产品配用专用型控制器,可接受模型两或数字量,用于自动调节系统或计算机控制系统。

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