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-----執行(xing)機構概述-----
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1. 為什么要用執行機構:
1.1??可以利用外(wai)來動力源,以節省人員體(ti)力,使操(cao)作輕易(yi);
1.2??實(shi)現遙控(kong);
1.3??實現復雜的控制功能。
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2. 執行機構的功能定義(yi):
執行(xing)機構是將外來能源轉換成驅(qu)(qu)動(dong)閥門(men)的推(tui)力和或扭(niu)矩的機械裝置。如(ru)使用?380VAC?的供電電源,?可以驅(qu)(qu)動(dong)電機旋(xuan)轉,然后(hou)經過齒輪箱減速后(hou)向外輸出扭(niu)矩驅(qu)(qu)動(dong)閥門(men)動(dong)作。
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一般來講(jiang),單(dan)純的(de)(de)機械機構是不能按照要求(qiu)控(kong)(kong)制(zhi)閥(fa)門進(jin)行動作的(de)(de)。所以,完整(zheng)的(de)(de)執行機構應帶有一?定的(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)系統,應接受(shou)控(kong)(kong)制(zhi)室(shi)發出的(de)(de)信號(hao),來控(kong)(kong)制(zhi)閥(fa)門的(de)(de)位置(zhi)及開(kai)關方向。
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另外,為了能(neng)讓控制室觀察閥門的(de)情(qing)況,執行(xing)機構往往要求反饋閥門的(de)狀態,輸出連續信號(hao)和或開?關信號(hao)。隨著科學(xue)的(de)不斷(duan)發展,更(geng)有智能(neng)型執行(xing)機構可以(yi)以(yi)數字(zi)信號(hao)與控制室通訊(xun),實(shi)現更(geng)加復雜(za)
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閥門知識
的智(zhi)能化操作和(he)管(guan)理。
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替代手動操(cao)作(zuo)(zuo)是執行機(ji)構(gou)的目的之一(yi)。但考(kao)慮在可能沒有動力源(yuan)的情況(kuang)下,仍然要操(cao)作(zuo)(zuo)閥(fa)門,執行?機(ji)構(gou)往往還需要帶手動機(ji)構(gou)。
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3. 執行機(ji)構的類(lei)型:
3.1 按能源類(lei)型(xing)分類(lei):
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電動執行機構,
采(cai)用標準電(dian)源如(ru)?380VAV,50HZ,3ph,或(huo)?220VAC,50HZ,1ph。?電(dian)動執行(xing)機構的特點(dian)是:
●結構簡單,扭(niu)矩越大,相對成本越低。
●開關速度較慢(man),一(yi)般在?10?秒以(yi)上。
●較適用開(kai)關型控制(zhi),調節控制(zhi)精(jing)度較低(di),一般在?1%以上。
●電動執行機(ji)構無法(fa)做到(dao)本質安全(quan),因此(ci)在某些防爆場合如?0?區則不能使用。
●電動執行機(ji)構本(ben)身無法做到故障安(an)全,如失電時(shi),只能停在原(yuan)位。
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氣動執行機構,
通常采用儀表用氣源,一般考慮最(zui)低壓(ya)力(li)(li)為?0.4Mpa,最(zui)高(gao)壓(ya)力(li)(li)為?1.0Mpa。另外,還有(you)高(gao)壓(ya)直動(dong)式(shi)?氣動(dong)執行機構,最(zui)高(gao)壓(ya)力(li)(li)可(ke)達?10.0Mpa。
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氣動執行機構的特點(dian)是(shi):
●比較(jiao)經濟,尤(you)其是在石化裝(zhuang)置,均(jun)設置有壓縮空氣(qi)處置系統,因(yin)此對大規模,數(shu)量較(jiao)大的系統,?使(shi)用氣(qi)動(dong)執行機構(gou)較(jiao)為方(fang)便(bian),并且可靠(kao),經濟。
●開(kai)關時間(jian)可(ke)根據(ju)氣動控制(zhi)回(hui)路按要求進行設置,最快可(ke)達(da)?1?秒以內。
●對(dui)于小(xiao)口徑的閥門(men),由于汽(qi)缸的容積較(jiao)小(xiao),因此控制精度和響應速度較(jiao)高,但(dan)對(dui)于大口徑的閥門(men),?汽(qi)缸容量較(jiao)大,受到(dao)氣動(dong)技術(shu)的限制,控制精度相(xiang)應下降,并會出現遲滯現象(xiang)。
●如果控制要求復(fu)雜,如快速動作,則執行機(ji)構的成本(ben)提高(gao)很大。
●可(ke)實現故(gu)障安全,如失(shi)(shi)氣關,失(shi)(shi)氣開。
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滾動執行機構,
一般為高壓動(dong)力源,壓力范(fan)圍:一般大于?5.0Mpa,最高可達?35.0MPa
滾動執行機構的特(te)點是:
●扭矩(ju)輸出(chu)效率(lv)高(gao),執行機(ji)構尺寸較小。
●控制精度高,響應快。可實現快速(su)動作,最快可達?0.2?秒。
●液壓控制系統成本較高。
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電液(ye)聯動執行(xing)機(ji)構(gou),?為液(ye)動執行(xing)機(ji)構(gou)配上液(ye)壓(ya)源(yuan)(站),電氣(qi)控制(zhi)系統和液(ye)壓(ya)控制(zhi)系統組成?電液(ye)執行(xing)機(ji)構(gou)的特點是(shi):
●結構復雜,設計難度大(da),制造成本高。
●閥門的控(kong)制精(jing)度高,響應迅速。
●可實現極其復(fu)雜的控制功能,
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氣(qi)(qi)液聯動,為(wei)長(chang)輸油(you)氣(qi)(qi)管(guan)(guan)線(xian)(xian)專用(yong),對天(tian)然氣(qi)(qi)管(guan)(guan)線(xian)(xian)采用(yong)管(guan)(guan)線(xian)(xian)內天(tian)然氣(qi)(qi)作為(wei)動力(li)源,輸油(you)管(guan)(guan)線(xian)(xian)采用(yong)氮氣(qi)(qi)
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閥門知識
為動力。?氣(qi)液聯(lian)動執行機(ji)構的特點(dian)是:
●為(wei)專用(yong)執行機構(gou),可控制球閥和閘閥,并可實現彈(dan)簧單作用(yong)關斷等功(gong)能。
●10.0MPa?高壓氣動控制(zhi)回(hui)路。
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電動/液(ye)(ye)動執(zhi)(zhi)(zhi)行(xing)(xing)機(ji)構(gou)(gou),?為電動執(zhi)(zhi)(zhi)行(xing)(xing)機(ji)構(gou)(gou)與液(ye)(ye)壓(ya)執(zhi)(zhi)(zhi)行(xing)(xing)機(ji)構(gou)(gou)的結合。?特點:電動執(zhi)(zhi)(zhi)行(xing)(xing)機(ji)構(gou)(gou)與液(ye)(ye)動執(zhi)(zhi)(zhi)行(xing)(xing)機(ji)構(gou)(gou)的有(you)機(ji)結合,
●克服了電動(dong)執行機(ji)構斷電只能保持原(yuan)位(wei)的缺(que)點,可實現失電故障(zhang)時打開(kai)或關閉閥(fa)門的功能。
●缺(que)點(dian)是實際(ji)輸出扭矩較小,無法實現較大的閥門(men)的控制。
●成本較高。
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3.2 按驅(qu)動閥門類(lei)型(xing)分類(lei):?角行程,
90°旋轉閥門(men),如球閥,蝶閥等
180°旋轉閥門,如(ru)四通閥門
●電動執行機構(gou)通過齒輪箱將電機的(de)旋轉轉換成?90°或?180°旋轉。因此轉換效率較低(di)。
●氣動/液動執(zhi)(zhi)行(xing)機(ji)構通(tong)過齒輪齒條或(huo)撥叉等連桿機(ji)構將活塞(sai)或(huo)隔膜的直線運動轉換成角行(xing)程。轉換?效率較電(dian)動執(zhi)(zhi)行(xing)機(ji)構渦(wo)輪蝸桿齒輪箱高。
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直行(xing)程?線性(xing),閥(fa)桿(gan)(gan)(gan)特點為(wei)光桿(gan)(gan)(gan),執行(xing)機構平推閥(fa)桿(gan)(gan)(gan)上下(xia)移(yi)(yi)動(dong)。?多回轉,閥(fa)桿(gan)(gan)(gan)特點為(wei)螺(luo)桿(gan)(gan)(gan),執行(xing)機構軸(zhou)套旋轉使閥(fa)桿(gan)(gan)(gan)上下(xia)移(yi)(yi)動(dong)。
●電動執(zhi)行(xing)機構的(de)控(kong)制精度取(qu)決(jue)于全行(xing)程多(duo)回轉的(de)圈數(shu)
●對于(yu)較長行(xing)程,控制精(jing)度(du)較低。
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3.3 按(an)結構形(xing)成分類:?齒輪箱類
●角行程,有渦輪蝸桿(gan)齒輪箱
●多回轉(zhuan),有(you)直(zhi)齒(chi)輪(lun)(lun)和傘齒(chi)輪(lun)(lun)齒(chi)輪(lun)(lun)箱
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活塞式
●與撥叉或齒輪齒條機(ji)械機(ji)構(gou)配合(he),轉換成角行(xing)程控制
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隔膜式
●操(cao)作壓力較低(di),不超過?0.14Mpa
●一般用于較短行程的控制,一般<300mm。
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4. 執行機構的基本知識介紹:
以下為執(zhi)行(xing)機構所(suo)需的執(zhi)行(xing)機構基礎知識(shi),只有充分(fen)理解(jie)才能與客戶進行(xing)正(zheng)確的溝通和(he)選型。
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4.1 扭矩:?執行機構的輸出是(shi)以能量(liang)表(biao)示(shi)的,分(fen)別表(biao)示(shi)為推力(li)和扭矩,推力(li)表(biao)示(shi)直線運動的能量(liang),扭矩表(biao)示(shi)旋(xuan)?轉(zhuan)運動的能量(liang)
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扭矩(ju)的定義為:推力(li)(li)加(jia)在力(li)(li)臂上(shang)產生的旋轉能量。.即(ji):?扭矩(ju)?=??推力(li)(li) ×?力(li)(li)臂長度,
單(dan)位(wei)為?NM(或?kgfm)
閥門知識
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我公(gong)司大(da)部分閥門均(jun)為(wei)球閥,蝶(die)閥,為(wei)角行(xing)程,一般以扭矩表達所需要或輸出的能量,但對于直行(xing)
程閥門,如果是螺桿,由(you)于(yu)是旋轉運動,也以扭矩表(biao)示。