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1、電動截止閥執行器安裝調試引言

閥門電動裝置又稱為電動執行器,是一種自動控制領域的常用機電一體化設備(器件),它是在不同行業領域的稱謂,在工業管道閥門行業稱之為閥門電動裝置,在儀表行業稱之為電動執行器,但現在業內已沒有明確的區分,它是自動化儀表三大組成部分(檢測設備、調節設備和執行設備)中的執行設備,主要是對一些設備和裝置進行自動操作,控制其開關和調節代替人工作業,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、回轉型（多轉式）等幾類。由于用電做為動力有其它幾類介質不可比擬的優勢，所以電動型近年來發展最快，應用面較廣。電動型按不同標準又可分為：組合式結構和機電一體化結構；電器控制型、電子控制型和智能控制型；數字型和模擬型；手動接觸調試型和紅外線遙控調試型等。它是伴隨著人們對控制性能的要求和自動控制技術的發展而迅猛發展的，在煉鐵廠主要應用于布袋箱體荒、凈煤氣支管的開關,箱體放散的開關以及沖渣水泵管道的開閉及調節、環境除塵管道的開關等,有DZW30、Q90-11B、Z30-18BS等型號,本文以DZW30型為例,介紹其工作原理及調整方法.

2、電動截止閥執行器安裝調試結構組成及工作原理

閥門電動裝置通常由六個部分組成,即電動機,減速機,控制機構,手一電動切換機構,手輪部件及電器部分組成,其傳動原理見下圖：
2.1電動機:采用YDF2-W戶外型三相異步電動機,該電機為短時工作制,額定持續工作時間為10分鐘。

2.2減速器:由一對正齒輪和蝸輪副組成,電動機的動力經減速器傳遞給輸出軸.

2.3控制機構:由轉矩控制機構、行程控制機構及可調式開度指示器組成,用以控制閥門的開啟和關閉及閥位指示.

2.3.1轉矩控制機構(右圖):
轉矩控制機構圖由曲拐、碰塊、凸輪、分度盤、支板和微致力開關組成，當輸出軸受到一定的阻轉矩后，蝸桿除旋轉外，還產生軸向位移，帶動曲拐旋轉，同時使碰塊也產生一角位移，從而壓迫凸輪，使支板上抬，當輸出軸上的轉矩增大到預定值時，則支板上抬直至微動開關動作，切斷電源，電機停轉，以實現對電動裝置輸出轉矩的控制。

2.3.2行程控制機構（右圖）：
由十進位齒輪組、頂桿、凸輪和微動開關組成，簡稱計數器，其工作原理是由減速箱內的一主動小齒輪（Z=8）帶動計數器工作，如果計數器按閥門開或關的位置已調整好，當計數器隨輸出軸轉到預先調整好的位置（圈數）時，則凸輪將被轉動90°，壓迫微動開關動作，切斷電源，電機停轉，以實現對電動裝置行程（轉圈數）的控制，為了控制較多轉圈數的閥門，可調整凸輪180°或270°再壓迫微動開關動作。行程控制機構最多可提供四對微動開關。即開方向有四只微動開關，其中有四個常開接點，四個常閉接點。關方向有四只微動開關，其中有四個常開接點，四個常閉接點，均引接到電動裝置的接線端子上，能滿足用戶各種控制線路的要求。
2.3.3可調式開度指示器（右圖）：
可調式開度指示器
由減還齒輪組、調節齒輪、閥門開度表盤、凸輪、微動開關及電位器組成。在現場調試時，可根據所配閥門開關的圈數，將調節齒輪調整到所需位置，并與減速齒輪組嚙合（在立柱上有所需圈數的數字）。當閥門在開啟或關閉過程中，開度盤經減速后轉動，指示閥門的開關量，指示角度與閥門開關量同步，電位器的動作與開度盤同步，供遠傳指示閥門位置用。增加位置變送器，可提供4-20mA電流信號。開度指示器內設一微動開關和一凸輪。當電動裝置運轉時，凸輪轉動使微動開關周期性動作，可使控制室操作指示燈閃爍，以示電動裝置的工作狀態。

2.4接線端子(《95典設》端子接線圖如下)：

接線端子采用結構設計制作，接線可靠，操作方便，絕緣材料介電強度高，機械強度好，共設51芯接線端子，其中動力線3芯端子，控制線48芯端子，所有電氣元件的接點均引接到端子，供用戶選用。
2.5手一電動切換機構：由手柄、凸輪、框架、直立桿、中間離合器、壓簧組成，為半自動切換。由電動變為手動時，即用人工把切換手柄向手動方向推動，使輸出軸上的中間離合器向上移動，壓迫壓簧，當手柄推到一定位置時，中間離合器脫離蝸輪與手動軸爪嚙合，則可使手輪上的作用力通過中間離合器傳到輸出軸上，即成為手動狀態；手動變為電動時為自動切換，當電機旋轉帶動蝸輪轉動時，直立桿立即倒下，在壓簧作用下中間離合器迅速向蝸輪方向移動，與手動軸脫桿，與蝸輪嚙合，則成為電動狀態。

2.6手動部件，由手輪和手動軸組成，供安裝調式和處理故障等需手動時使用。

3、電動截止閥執行器安裝調試正確選擇閥門電動裝置

由于閥門電動裝置應有的工作特性和利用率取決于閥門的種類、裝置的工作規范及閥門在管線或設備上的位置。因此掌握閥門電動裝置正確的選擇；考慮防止超負荷（工作轉矩高于控制轉矩）的發生就成為至關重要的一環。閥門電動裝置應依據以下內容正確選擇：
1．操作力矩：操作力矩是選擇閥門電動裝置的最主要的參數。電動裝置的輸出力矩應為閥門操作最大力矩的1.2～1.5倍。
2．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的，此時直接輸出力矩；另一種是配置有推力盤的，此時輸出力矩通過推力盤中的閥桿螺母轉換為輸出推力。
3．輸出軸轉動圈數：閥門電動裝置輸出軸轉動圈數的多少與閥門的公稱通徑、閥桿螺距、螺紋頭數有關，按M=H/ZS計算（式中：M為電動裝置應滿足的總轉動圈數；H為閥門的開啟高度，mm；S為閥桿傳動螺紋的螺距，mm；Z為閥桿螺紋頭數。）
4．閥桿直徑：對于多回轉類的明桿閥門來說，如果電動裝置允許通過的最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。對于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。
5．輸出轉速：閥門的啟、閉速度快，易產生水擊現象。因此，應根據不同的使用條件，選擇恰當的啟、閉速度。
6．安裝、連接方式：電動裝置的安裝方式有垂直安裝、水平安裝、落地安裝；連接方式為：推力盤；閥桿通過（明桿多回轉閥門）；暗桿多回轉；無推力盤；閥桿不通過；部分回轉電動裝置的用途很廣，是實現閥門程控、自控和遙控*的設備，其主要用在閉路閥門上。但不能忽視閥門電動裝置的特殊要求——必須能夠限定轉矩或軸向力。通常閥門電動裝置采用限制轉矩的連軸器。

4、電動截止閥執行器安裝調試電氣控制部分
是使用泛的一種閥門，與電動球閥是有區別的，它之所以廣受歡迎，是由于開閉過程中密封面之間摩擦力小，比較耐用，開啟高度不大，制造容易，維修方便，不僅適用于中 低壓，而且適用于高壓。 電動截止閥的閉合原理是，依靠電動推力旋轉閥杠，使閥瓣密封面與 閥座密封面緊密貼合，阻止介質流通。 電動截止閥只許介質單向流動，安裝時有方向性。截止閥的結構長度大于 閘閥，同時流體阻力大，長期運行時，密封可靠性 不強。
 電動截止閥和法蘭閘閥是同屬一個類型的閥門，由電動執行機構或氣動執行機構和截止閥兩部分組成，區別在它的關閉件是個閥體，閥體繞閥體中心線作旋轉來達到開啟、關閉的一種閥門。閘閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質的流動方向。二片式球閥，三片式球閥，是近年來被廣泛采用的一種新型閥門。

5、電動截止閥執行器安裝調試閥門調整調整

調試接線時，閥門應處于中間位置，然后檢查電機相序，相序接反會產生堵死現象，而造成機體損壞，調整轉矩、行程時，必須檢查位置指示器上的電位是不否已脫開，（把電位器軸上齒輪的緊定螺釘松開可脫開）以防損壞。

5.1轉矩控制機構調整

在空載無介質壓力等因素下，首先調整關轉矩，從小轉矩值開始，逐漸增大轉矩值直到閥門關嚴時止。然后調整開向轉矩，一般開向轉矩要比關向轉矩大；在有壓力、溫度時應該注意其能否關嚴，如關不嚴則要適當增加轉矩以關的嚴打的開為準。

5.2行程控制機構調整

首先用手將閥門關嚴，然后脫開行程控制機構（即用螺絲刀將行程控制機構中頂桿推進并轉90°，使主動小齒輪與計數器個位齒輪組脫開），用螺絲刀旋轉“關”向調整軸，按箭頭方向旋轉直到凸輪壓住彈性壓板使微動開關動作為止，則關向行程初步調好。再松開頂桿使主動齒輪與兩邊個位齒輪正確嚙合（為了保證其正確嚙合，在松開頂桿后，必須用螺絲刀少許左右轉動調整軸）此時可以電動打開幾圈，而后關閉，看關向行程是否符合要求，如不符合要求，可按上述程序重新調整。在關方向調整好以后，用手將閥門開到所需的位置（注意此時行程機構不能脫開，否則關向調整又被打亂），然后脫開行程控制機構，旋轉開向調整軸，按箭頭方向旋轉直到凸輪壓住彈性板，使微動開關動作為止，再使行程機構與主動齒輪嚙合，則開向行程調整完。行程控制機構調完后，可反復操作幾次。一般開閥門控制在全行程90%左右。

5.3開度指示器調整

電動或者手動將閥門關閉，根據閥門的最大轉圈數將齒輪組上的調節齒輪調到相應位置上，再將表盤的關符號推到指針處，轉動電位器使電位器在零位上，并使電位器軸上的齒輪與開度軸上的齒輪嚙合，擰緊電位器軸上齒輪的緊定螺絲即可

6.電動截止閥執行器安裝調試常見故障及排除方法

電動執行器的控制模式一般分為開關型（開環控制）和調節型（閉環控制）兩大類。

1．開關型（開環控制） 

   開關型電動執行器一般實現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精確控制。 

   特別值得一提的是開關型電動執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，不然經常會發生在現場安裝時與控制系統沖突等不匹配現像。 

   a)分體結構（通常稱為普通型）：控制單元與電動執行器分離，電動執行器不能單獨實現對閥門的控制，必需外加控制單元才能實現控制，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整體安裝，增加接線及安裝費用，且容易出現故障，當故障發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）：控制單元與電動執行器封裝成一體，無需外配控制單元即可現實就地操作，遠程只需輸出相關控制信息就可對其進行操作。 

   此結構的優點是方便系統整體安裝，減少接線及安裝費用，容易診斷并排除故障。但傳統的一體化結構產品也有很多不*的地方，所以產生了智能電動執行器，關于智
能電動執行器后面將再做說明。 

   2．調節型（閉環控制） 

   調節型電動執行器不僅具有開關型一體化結構的功能，它還能對閥門進行精確控制，從而精確調節介質流量。因篇幅有限其工作原理在此不作詳細說明。
下面就調節型電動執行器選型時需注明的參數做簡要說明。

a)控制信號類型（電流、電壓） 

   調節型電動執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。 

   b)工作形式（電開型、電關型） 

   調節型電動執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）。一般情況下選型需明確工作形式，很多產品在出廠后并不能進行修改，奧美閥控生產的智能型電動執行器可以通過現場設定隨時修改。 

   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，且出廠后不易修改。閥控生產的智能電動執行器可以通過現場設定進行靈活修改，并可設定任意位置（0~100%）為保護值。 

7.電動截止閥執行器安裝調試結束語

本文參考《電動裝置說明書》的部分內容，煉鐵廠在實際使用中沒有采用95典型設計線路，只是使用其中的行程開關及轉矩開關作為閥門的控制，以此文和兄弟單位的同行們進行交流，不妥之處，肯請各位老師批評指正。