3810L型系列直行程全電子式電動下展放料閥

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之前介紹SAF2507雙相不銹鋼高壓自力式調(diào)節(jié)閥，現(xiàn)在介紹3810L型系列直行程全電子式電動下展放料閥介紹一種由直行程電子式電動執(zhí)行器和放料閥組成的電動放料閥,該閥幾乎具備放料閥本身所要求的各種動作變換功能以及閥開度信號功能和手動功能。閥的開啟和關(guān)閉速度、輸出軸的轉(zhuǎn)動力矩,取決于電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、功率和傳動機(jī)構(gòu)的傳動比。執(zhí)行器由控制器、傳動機(jī)構(gòu)、開度檢測機(jī)構(gòu)、聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)與手動機(jī)構(gòu)組成,可實(shí)施遠(yuǎn)程操作或就地放料。電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)是自動化系統(tǒng)中的一種執(zhí)行部件，可分為直行程和角行程兩大類。其接收控制系統(tǒng)或調(diào)節(jié)器送來的控制信號，改變操縱變量，按設(shè)定要求轉(zhuǎn)換成直線位移或角位移驅(qū)動調(diào)節(jié)閥，從而實(shí)現(xiàn)過程控制或系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)。

3810L型系列直行程全電子式電動下展放料閥微機(jī)控制技術(shù)、微機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用，出現(xiàn)/微機(jī)+隨動系統(tǒng)0結(jié)構(gòu)模式的微機(jī)型電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由微處理器完成信號傳遞、調(diào)節(jié)規(guī)律的綜合、調(diào)節(jié)參數(shù)切換、狀態(tài)指示、控制量的輸出等功能。以下敘述一種采用智能型控制器的直行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，操縱放料閥組成電動放料閥，在實(shí)際使用中取得較為滿意的效果。

1、電動放料閥工作原理
電動放料閥由直行程電子式電動執(zhí)行器與放料閥組成，見圖1。以220V交流單相可逆異步電動機(jī)(含齒輪減速)為執(zhí)行器，也常采用宜于帶沖擊載荷周期性工作的電動機(jī)，如高轉(zhuǎn)差率AOC型封閉環(huán)吹式三相異步電動機(jī)。

智能控制器為電動執(zhí)行器設(shè)置智能比例式伺服電路，接收控制系統(tǒng)或調(diào)節(jié)器的DC4～20mA或DC1～5號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換送至CPU進(jìn)行運(yùn)算處理，同時CPU與來自電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開度信號及上、下限位置進(jìn)行比較后驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動，通過齒輪減速后推動輸出軸作上、下位移，終實(shí)現(xiàn)輸入信號對電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出位移的控制。此外，電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出當(dāng)前的實(shí)際位置經(jīng)CPU處理及D/A轉(zhuǎn)換后，以標(biāo)準(zhǔn)的4~20mA信號輸給用戶作其他用途。放料閥按結(jié)構(gòu)分為上展式和下展式，其運(yùn)動件閥桿通過鎖緊螺母聯(lián)接閥芯，閥芯貼合閥芯座呈密封狀態(tài)，保證腔內(nèi)料液不泄漏。閥桿接受電動執(zhí)行器輸出軸上、下位移，使閥芯實(shí)施開或關(guān)動作，達(dá)到自動放料的目的。

電動放料閥結(jié)構(gòu)圖

圖1 電動放料閥結(jié)構(gòu)圖

放料閥通常與反應(yīng)釜配套使用，一般設(shè)計(jì)閥芯座兼?zhèn)涓追ㄌm功能，即借助釜底法蘭焊在反應(yīng)釜上。如此容易產(chǎn)生焊接變形，導(dǎo)致閥芯與閥芯座密封不良，甚至失效。所以放料閥設(shè)計(jì)應(yīng)考慮釜底法蘭焊接變形的現(xiàn)實(shí)，宜將閥芯座的密封性能和釜底法蘭的聯(lián)接功能分離，如圖1所示，可有效地避免閥芯座因現(xiàn)場安裝施焊所產(chǎn)生的變形。

2、電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)
如圖2示，電動執(zhí)行器主要由智能型控制器、傳動機(jī)構(gòu)、開度檢測機(jī)構(gòu)、聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)和手動機(jī)構(gòu)組成，實(shí)施信號接收、轉(zhuǎn)換、運(yùn)算，指令電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過同步帶傳動螺旋套轉(zhuǎn)換為輸出軸的往復(fù)運(yùn)動。與此同時，開度檢測機(jī)構(gòu)將輸出軸位移反饋給智能型控制器，組成閉環(huán)操作過程。聯(lián)結(jié)支架使執(zhí)行器和放料閥聯(lián)成一體，斷電情況下可手動。

電動執(zhí)行器

圖2 電動執(zhí)行器

2.1、執(zhí)行器傳動機(jī)構(gòu)

傳動機(jī)構(gòu)主要由動力螺旋套與輸出軸組成。電動機(jī)通過同步帶驅(qū)動動力螺旋套，套內(nèi)壁加工牙根強(qiáng)度高、螺紋副對中性與工藝性良好的梯形螺紋。傳動輸出軸的止轉(zhuǎn)銷在動力套直線形銷槽內(nèi)定位，并隨傳動螺旋移動。螺旋套通過滾動軸承置于動力套中，由此實(shí)現(xiàn)螺旋套的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為輸出軸的直線位移，見圖3。

執(zhí)行器傳動機(jī)構(gòu)
圖3 執(zhí)行器傳動機(jī)構(gòu)

異步電動機(jī)容許較大超載力矩，如高轉(zhuǎn)差率電動機(jī)，其起動力矩可超過公稱力矩2.2～2.3倍。閉路閥內(nèi)，大載荷產(chǎn)生于閥門關(guān)閉的末期或開啟初期，通常時間甚短。選用電動機(jī)宜考慮過載系數(shù)。

2.2、執(zhí)行器閥位檢測機(jī)構(gòu)

輸出軸止轉(zhuǎn)銷聯(lián)接閥位反饋機(jī)構(gòu)，將輸出軸的直線運(yùn)動位移(閥芯開度)經(jīng)齒條、齒輪反饋給精密導(dǎo)電塑料電位器(具有齒隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu))，由電位器轉(zhuǎn)換成電信號再反饋給控制器。當(dāng)來自控制系統(tǒng)或調(diào)節(jié)器的輸入信號和閥芯的開度信號之差為零時，電機(jī)將停止工作。執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置的給定值與實(shí)際值的比較，是在微處理器的電子電路中進(jìn)行。微處理機(jī)和功能模塊可以進(jìn)行不同的組合，實(shí)現(xiàn)指示、報警、行程限定、分程控制等功能。

輸出軸限位置控制由凸輪執(zhí)行，見圖4。當(dāng)狀態(tài)開關(guān)設(shè)定/正動作狀態(tài)0時，將輸入信號緩慢減小至3.7～3.95mA，調(diào)整并緊固限位凸輪，使限位開關(guān)動作，輸出軸停止向上運(yùn)動;當(dāng)狀態(tài)開關(guān)設(shè)定/反動作狀態(tài)0時，將輸入信號緩慢增大至20.2～20.5mA，調(diào)整并緊固限位凸輪，使限位開關(guān)動作，輸出軸停止向上運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)輸出軸上升位置的限位。

同樣，改變輸入信號，確認(rèn)閥桿不動時，繼續(xù)增大或減小輸入信號，使輸出軸內(nèi)彈簧壓縮。當(dāng)輸出軸下降約1mm，調(diào)整凸輪，限位開關(guān)動作，輸出軸停止向下運(yùn)動。即設(shè)定1mm，執(zhí)行器達(dá)到額定輸出力。由此實(shí)現(xiàn)輸出軸下降位置的限位。

2.3、執(zhí)行器聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)

輸出軸和閥桿連接
圖5 輸出軸和閥桿連接

通過支架將執(zhí)行器和放料閥聯(lián)接，并由開合螺母將執(zhí)行器輸出軸和閥桿聯(lián)接，開合螺母帶指針，支架設(shè)標(biāo)尺，可指示輸出軸或閥桿位移。如圖5所示。

3、電動執(zhí)行器傳遞函數(shù)
由控制系統(tǒng)或調(diào)節(jié)器給出的DC4～20mA電流信號Is，借助I/V轉(zhuǎn)換為電壓信號Us;齒輪減速輸出的直線位移信號X經(jīng)位置檢測機(jī)構(gòu)形成反饋信號Uc送給控制器，形成位置反饋信號Uf;Us和Uf兩個信號經(jīng)過一個繼電型非線性環(huán)節(jié)控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)驅(qū)動齒輪減速傳動機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)位移。因I/V轉(zhuǎn)換相當(dāng)于一個比例環(huán)節(jié)，較容易計(jì)算，可以不考慮。所以電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)允許簡化為繼電環(huán)節(jié)和傳遞函數(shù)兩部分組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)。該閉環(huán)控制系統(tǒng)以電壓信號Us，即I/V轉(zhuǎn)換后信號為輸入，位置反饋Uf信號為輸出。其中傳遞函數(shù)由電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)和位置反饋機(jī)構(gòu)組成。

3.1、傳遞函數(shù)的形式

從分析電動執(zhí)行器的各個組成部分出發(fā)，終導(dǎo)出以供電壓為輸入、反饋電壓為輸出的時域模型

和開環(huán)傳遞函數(shù)

3.2、開環(huán)傳遞函數(shù)的參數(shù)

系二階常微分方程，它的解為：

式中：(c1、c2為待定常數(shù))。二階常微分方程的解的圖形可用傳遞函數(shù)仿真圖表示。分析方程的解，當(dāng)時間t很大時， 項(xiàng)很小，可以忽略。所以時間t較大時，uf近似一條直線，在uf上取兩點(diǎn)作直線，可求出R、B的值。由此便捷求出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳遞函數(shù)。

電動放料閥技術(shù)參數(shù)

電動放料閥主要零件材料

4、電動執(zhí)行器的可靠性
電動執(zhí)行器的可靠性指在規(guī)定的條件下、規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。壽命期內(nèi)可靠性規(guī)律是研究基礎(chǔ)，取決于早期失效、隨機(jī)失效與耗損失效。常用可靠度R表征完成規(guī)定功能概率，實(shí)際使用時以平均*時間 表征，并作為電動執(zhí)行器可靠性指標(biāo)。電動執(zhí)行器可靠性一般受下列因素制約：系統(tǒng)的選擇與設(shè)計(jì)，元件/器件適用性，動作參數(shù)，機(jī)械構(gòu)造，制造技術(shù)，裝配精度，運(yùn)行維護(hù)水準(zhǔn)及備品性能等。
4.1、電動執(zhí)行器故障特征

提高電動執(zhí)行器可靠性，應(yīng)盡量減少和消除故障。其實(shí)故障顯示多樣性，例如某一元件失靈、系統(tǒng)元件/器件綜合因素以及電氣或過程控制因素等。調(diào)試階段故障。新電動執(zhí)行器的故障較為復(fù)雜，其特征是設(shè)計(jì)、制造、安裝及管理等交織在一起，出現(xiàn)動作不平穩(wěn)、定位精度達(dá)不到要求等故障。運(yùn)行初、中期故障。常見限位開關(guān)易失靈等。一般進(jìn)入運(yùn)行中期，系統(tǒng)元/器件處于上佳運(yùn)行狀態(tài)，故障率較低。運(yùn)行后期故障，各元/器件工作頻率和負(fù)載出現(xiàn)差異，易損件先后磨損，出現(xiàn)閥位反饋接觸不良、定位精度差、穩(wěn)定性下降。效率明顯降低，故障率逐漸增大。至此應(yīng)予以全面維修。電動執(zhí)行器的偶發(fā)故障一般較難預(yù)測，定期檢查、掌握某階段維護(hù)資料和履歷數(shù)據(jù)，有利于故障判斷。

381L電子式電動執(zhí)行器 概述

3810L(3810LX)型系列直行程全電子式電動執(zhí)行器，是以AC220單相交流電源作為驅(qū)動電源，直接接受來自DCS、PLC系統(tǒng)或調(diào)節(jié)儀表操作器的DC4～20mA、DC0～10mA或DC1～5V控制信號來運(yùn)轉(zhuǎn)的全電子執(zhí)行機(jī)構(gòu)。電子式控制單元采用的混合集成電路，被設(shè)計(jì)成匣子形狀3810L直行程電子式電動執(zhí)行器    3810LX防爆型直行程電子式電動執(zhí)行器381電子式電動執(zhí)行器381LSC-99，是以AC220單相交流電源作為驅(qū)動電源，直接接受來自DCS、PLC系統(tǒng)或調(diào)節(jié)儀表操作器的DC4～20mA、 DC0～10mA或DC1～5V控制信號來運(yùn)轉(zhuǎn)的全電子執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

產(chǎn)品特點(diǎn)：

1、執(zhí)行器設(shè)計(jì)有伺服系統(tǒng)(無需另配伺服放大器)，只需接入DC4～20mA(或DC1～5V)信號和AC220V單相電源即可工作。內(nèi)設(shè)接線端子，接線極為簡單方便。

2、執(zhí)行器的關(guān)鍵部件—控制器，采用的混合集成電路，用樹脂密封澆鑄，外形為匣狀，體積小，可靠性高。

3、驅(qū)動量的反饋檢測采用高性能導(dǎo)電塑料電位器，分辨率＜0.4%。

4、具備自診斷功能，當(dāng)發(fā)生故障時，控制器上的指示燈會立即發(fā)出指示信號。

5、用狀態(tài)選擇開關(guān)可以設(shè)定斷信號時，(閥芯處于全開，全閉或自鎖狀態(tài))。

6、用狀態(tài)選擇開關(guān)可以設(shè)定(正、反動作)。

7、用狀態(tài)選擇開關(guān)可以設(shè)定輸入信號為(DC4～20mA或DC1～5V)。

8、調(diào)整工作零點(diǎn)(始點(diǎn))和行程(終點(diǎn))簡單易行。

9、當(dāng)突然斷電時，能確保閥芯自鎖。

10、采用同步皮帶傳動，有效降低了噪音。

11、延時保護(hù)功能，額定負(fù)載時，能實(shí)行狀態(tài)自鎖，故障發(fā)生時，能立即起動保護(hù)，并可反向運(yùn)行取消延時保護(hù)。

直行程電子式執(zhí)行機(jī)構(gòu)：381LSA-08，381LSA-20，381LSB-30，381LSB-50，381LSB-65，381LSB-99，381LSC-160，381LSC-260，381LSD-400
二、381L電子式電動執(zhí)行器 產(chǎn)品特點(diǎn)

1、執(zhí)行器設(shè)計(jì)有伺服系統(tǒng)（無需另配伺服放大器），只需接入DC4～20mA（或DC1～5V）信號和AC220V單相電源即可工作。內(nèi)設(shè)接線端子，接線極為簡單方便。
2、執(zhí)行器的關(guān)鍵部件─控制器，采用的混合集成電路，用樹脂密封澆鑄，外形為匣狀，體積小，可靠性高。
3、驅(qū)動量的反饋檢測采用高性能導(dǎo)電塑料電位器，分辨率＜0.4%。
4、具備自診斷功能，當(dāng)發(fā)生故障時，控制器上的指示燈會立即發(fā)出指示信號。
5、用狀態(tài)選擇開關(guān)可以設(shè)定斷信號時，（閥芯處于全開，全閉或自鎖狀態(tài)）。
6、用狀態(tài)選擇開關(guān)可以設(shè)定（正、反動作）。
7、用狀態(tài)選擇開關(guān)可以設(shè)定輸入信號為（DC4～20mA或DC1～5V）。
8、調(diào)整工作零點(diǎn)（始點(diǎn)）和行程（終點(diǎn)）簡單易行。
9、當(dāng)突然斷電時，能確保閥芯自鎖。
10、采用同步皮帶傳動，有效降低了噪音。
11、延時保護(hù)功能，額定負(fù)載時，能實(shí)行狀態(tài)自鎖，故障發(fā)生時，能立即起動保護(hù)，并可反向運(yùn)行取消延時保護(hù)。

6.3 零位調(diào)整和行程調(diào)
見圖 7 和圖 5，調(diào)整時應(yīng)行零位調(diào)整, 即輸出軸位于下端 （閥芯關(guān)閉） 時的位置調(diào)整，然后進(jìn)行行程調(diào)整，即輸出軸位于上端（閥芯開啟）時的位置調(diào)整，因?yàn)榱阄徽{(diào)整時將會同時改變輸出軸的上端位置，而行程調(diào)整時，不會改變已調(diào)整好的“零位”,所以；應(yīng)行零位調(diào)整然后進(jìn)行行程調(diào)整。順時針旋轉(zhuǎn)“零位”調(diào)整電位器，輸出軸上升；逆時針旋轉(zhuǎn)，則輸出軸下降。 順時針旋轉(zhuǎn)“行程”調(diào)整電位器，行程擴(kuò)大；逆時針旋轉(zhuǎn)，則行程縮小。 6.4 輸出軸限位置調(diào)整
若輸出軸的限位調(diào)整不當(dāng) (限位開關(guān)過早動作), 則會影響行程調(diào)整，所以在輸出軸做行程調(diào)整之前, 為了不使限位開關(guān)過早動作, 應(yīng)先松開限位凸輪上的固定螺釘, 使限位開關(guān)的動作向后推遲(見圖8) a)輸出軸上升位置的限位調(diào)整
當(dāng)狀態(tài)開關(guān)設(shè)定為“正動作狀態(tài)”時, (即隨著輸入信號的減小,
輸出軸向上運(yùn)動), 將輸入信號慢慢減小，當(dāng)輸入信號處于3.7mA~3.95mA范圍時, 調(diào)整并緊固好外側(cè)限位凸輪, 使限位開關(guān)動作, 輸出軸停止向上運(yùn)動。
·當(dāng)狀態(tài)開關(guān)設(shè)定為“反動作狀態(tài)”時，（即隨著輸入信號的增大， 輸出軸向上運(yùn)動), 將輸入信號慢慢增大，當(dāng)輸入信號處于20.2mA~20.5mA范圍時， 調(diào)整并緊固好外側(cè)限位凸輪,使限位開關(guān)動作,輸出軸停止向上運(yùn)動。 b)輸出軸下降位置的限位調(diào)整
·當(dāng)狀態(tài)開關(guān)設(shè)定為“正動作”時， (即隨著輸入信號的增大， 輸出軸向下運(yùn)動)，將輸入信號慢慢增大，當(dāng)輸入信號處于 20mA 時,確認(rèn)閥桿不動，即閥芯被關(guān)閉，繼續(xù)將輸入信號慢慢增大，使得輸出軸內(nèi)的彈簧被壓縮， 當(dāng)輸出軸下降約T=1mm時（見圖9）,調(diào)整并緊固好內(nèi)側(cè)限位凸輪, 使限位開關(guān)動作, 輸出軸停止向下運(yùn)動，即設(shè)計(jì)保證T=1mm時，執(zhí)行器達(dá)到額定輸出力。
·當(dāng)狀態(tài)開關(guān)設(shè)定為“反動作狀態(tài)”時,（即隨著輸入信號的減小, 輸出軸向下運(yùn)動）,將輸入信號慢慢減小，當(dāng)輸入信號處于4mA時，確認(rèn)閥桿不動, 即閥芯被關(guān)閉,繼續(xù)輸入信號慢慢減小，使得輸出軸內(nèi)的彈簧被壓縮，當(dāng)輸出軸下降約T=1mm時（見圖9）, 調(diào)整并緊 固好內(nèi)側(cè)限位凸輪，使限位開關(guān)動作, 輸出軸停止向下運(yùn)動，即設(shè)計(jì)保證T= 1mm 時 ，執(zhí)行器達(dá)到額定輸出力。
10
* 當(dāng)輸入信號為20mA或4mA時，若閥桿還能繼續(xù)運(yùn)動，則應(yīng)松開開合螺母，重新調(diào)整輸出軸下端與閥桿上端之間的距離（加大距離）。
* 當(dāng)輸入信號為小于20mA或大于4mA時，若閥桿已確認(rèn)不動，同樣也應(yīng)松開開合螺母，重新調(diào)整輸出軸下端與閥桿上端之間的距離（減小距離）。

6.5 限位凸輪的調(diào)整方法
關(guān)閉電源，慢慢轉(zhuǎn)動已松開固定螺釘?shù)南尬煌馆啠蛊鋲浩认尬婚_關(guān)，當(dāng)確認(rèn)限位開關(guān)已動作后（限位開關(guān)動作時會發(fā)出咔嚓聲) ，用固定螺釘將限位凸輪固定。接通電源后,反復(fù)動作,直至輸出軸的上, 下限位調(diào)整符合要求。一般出廠已調(diào)好, 請勿擅自調(diào)整，以防超限損壞。

6.6 靈敏度的調(diào)整（靈敏度電位器）
雖然出廠時按規(guī)定進(jìn)行調(diào)整, 但到現(xiàn)場整體調(diào)整中產(chǎn)生震動或開始運(yùn)轉(zhuǎn)之后, 回路本身產(chǎn)生振蕩時，應(yīng)重新調(diào)整靈敏度。見圖7，調(diào)整“靈敏度”電位器。順時針旋轉(zhuǎn)，靈敏度增高；逆時針旋轉(zhuǎn)，靈敏度降低。
9 故障和解決方法
具 體 故 障不動作、電源燈不亮不動作、電源燈亮，
輸入信號燈不亮
原 因
沒有輸入電源
輸入信號無
輸入信號 +、-極性接反電源不符或電壓低輸入信號錯誤
熱保護(hù)動作（周圍溫度高或使用頻率高或電容擊穿）電動機(jī)斷線
電機(jī)、電容、電位器各插頭接觸不良
輸入信號有交流干擾靈敏度過高
電位器及電位器配線不良閥位反饋信號線接觸不良或斷線
解 決 辦 法
接好電源檢查使之正確
檢查使之正確檢查電壓使正常
輸入信號選擇開關(guān)拔正確降低周圍溫度，降低使用頻率和靈敏度或換電容更換導(dǎo)線或連好導(dǎo)線接好相應(yīng)插頭
檢查輸入信號消除干擾，或輸入端并470μF/25V電容調(diào)整靈敏度電位器降低靈敏度檢查使之正常
電機(jī)不起動，電源燈亮，輸入信號燈亮
電機(jī)振蕩，發(fā)熱
閥位反饋信號無閥位反饋信號太大、太小
到限位后電機(jī)不停止執(zhí)行器動作呈步進(jìn)、爬行現(xiàn)象
檢查閥位反饋信號線
電位器安裝不良
零位和行程調(diào)整不良上、下限凸輪調(diào)整不當(dāng)限位開關(guān)故障
限位開關(guān)配線不良操作器來信號的動作時間不正確
過大負(fù)載而過載保護(hù)熱保護(hù)動作
零位和行程調(diào)整不良調(diào)節(jié)閥內(nèi)有異物填料壓蓋擰得過緊電機(jī)電壓不足
電源電壓低或不符填料壓蓋擰得過緊閥門內(nèi)部發(fā)生意外
檢查電位器安裝
調(diào)整好零位和行程電位器更新調(diào)整限位凸輪更換限位開關(guān)
正確連接限位開關(guān)配線檢查使之正確
檢查調(diào)節(jié)閥排除過負(fù)載
排除過負(fù)載或降低環(huán)境溫度調(diào)整好零位和行程電位器手動操作也費(fèi)勁則拆卸閥松動壓蓋
檢查電壓使之正常松動壓蓋
拆卸閥門檢查
電機(jī)發(fā)熱、運(yùn)轉(zhuǎn)途中自行停止
控制靈敏度降低，電機(jī)力矩減小手動操作費(fèi)力

動作原理
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)是以220V/380V.AC為驅(qū)動電源，接受計(jì)算機(jī)、調(diào)節(jié)器或操作器的4～20mA.DC或1～5V.DC輸入信號來工作的全電子式電動執(zhí)行器。電子控制單元采用集成電路制做，稱為控制模塊，本身具有伺放功能?？刂颇K部分接受的輸入信號和開度檢測部分的開度信號相比較并放大，向消除其差值的方向驅(qū)動和控制電機(jī)。電機(jī)的旋轉(zhuǎn)通過驅(qū)動皮帶輪，同步皮帶傳給被動皮帶輪，使旋轉(zhuǎn)套轉(zhuǎn)動。輸出軸帶有防止轉(zhuǎn)動的止轉(zhuǎn)銷，因此螺旋套的轉(zhuǎn)動帶輸出軸上下方向運(yùn)動。執(zhí)行器用開度檢測部件進(jìn)行檢測，通過齒條齒輪傳動傳給精密電位器。精密電位器的動作變換為電信號，作為開度信號反饋給控制模塊部分，其結(jié)果使得來自計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)器或操作器的信號和開度信號之間的偏差被減小。當(dāng)偏差消除時控制部分令電機(jī)停止在該位置上。由于精密電位器采用帶復(fù)位彈簧的導(dǎo)電塑料方式的無隙接觸。所以齒條齒輪及正齒輪的齒隙被抵消，可隨時檢測出準(zhǔn)確位置，而且精密電位器壽命要比饒線式電位器長幾十倍，保證了工作可靠性。
二、381/361/341系列電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能特點(diǎn)：
1、可以帶過載保護(hù)單元。當(dāng)閥門卡死或過負(fù)荷等原因造成電動機(jī)電流過大時，過載保護(hù)單元動作切斷電動機(jī)電流，起到保護(hù)作用。故障消除后，執(zhí)行器仍可正常工作。
2、電動機(jī)內(nèi)部有溫度保護(hù)開關(guān)。當(dāng)電動機(jī)內(nèi)部溫度超過容許溫度時，開關(guān)動作自動斷開繞組電源，從而保護(hù)電動機(jī)不燒毀，執(zhí)行器正常運(yùn)作。
3、執(zhí)行器控制模塊采用的混合集成電路，樹脂澆鑄固化，可靠性高、防潮、防震（341無控制模塊）。
4、執(zhí)行器本身具有伺服功能，無需外加伺服放大器（341直接用220V電源控制）。
5、執(zhí)行器電機(jī)內(nèi)部裝有溫度保護(hù)開關(guān)。
6、電機(jī)內(nèi)部裝有機(jī)械阻尼制動。
7、執(zhí)行器用電位器調(diào)整零點(diǎn)、行程、靈敏度方便易行（341無此項(xiàng)）。
8、用功能開關(guān)任意選擇正、反的動作，選擇斷信號的三種保護(hù)狀態(tài)（自銷、全開、全關(guān)）（341無此項(xiàng)）。
9、執(zhí)行器關(guān)閉時有保證額定輸出負(fù)荷的裝置（角行程時為選擇項(xiàng)）。
10、斷電源后，執(zhí)行器自鎖。

三、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成及功能
電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)由電機(jī)、減速器及位置發(fā)送器3部分組成。
1 電機(jī)
電機(jī)是接受伺服放大器或電動操作器輸出的開關(guān)電源，把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而驅(qū)動執(zhí)行器動作。
2 減速器
減速器是將電機(jī)的高轉(zhuǎn)速、小轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩的輸出功率，驅(qū)動輸出臂轉(zhuǎn)角限制在90°范圍內(nèi)，產(chǎn)生的扭矩通過聯(lián)桿驅(qū)動閥板開啟。
3 位置發(fā)送器
是通過連桿產(chǎn)生軸向位移，改變鐵芯在差動變壓器線圈中的位置，使差動變壓器輸出對應(yīng)位置的電壓轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流電流信號（4~20mA）。減速器輸出軸的轉(zhuǎn)角位移與位置發(fā)送器的輸出電流呈線性關(guān)系。
四、根據(jù)現(xiàn)場控制要求確定電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)
電動執(zhí)行器的控制模式一般分為開關(guān)型（開環(huán)控制）和調(diào)節(jié)型（閉環(huán)控制）兩大類。
（1）開關(guān)型（開環(huán)控制）。開關(guān)型電動執(zhí)行器一般實(shí)現(xiàn)對閥門的開或關(guān)控制，即閥門要么處于全開位置，要么處于全關(guān)位置，此類閥門不需對介質(zhì)流量進(jìn)行控制。特別值得一提的是開關(guān)型電動執(zhí)行器因結(jié)構(gòu)形式的不同還可分為分體結(jié)構(gòu)和一體化結(jié)構(gòu)。分體結(jié)構(gòu)和一體化結(jié)構(gòu)是屬于互補(bǔ)型，一體化結(jié)構(gòu)適合控制系統(tǒng)工藝要求簡單的情況，容易診斷故障，價格比較低；分體結(jié)構(gòu)難度高，容易出現(xiàn)故障且不容易診斷維修，同時價格貴。由于礦山自動控制系統(tǒng)中的水系統(tǒng)控制通常集中一個地方，現(xiàn)場的電裝設(shè)備與其他控制設(shè)備通過信號發(fā)送相互連接，控制整個系統(tǒng)。這種情況采用采用一體化結(jié)構(gòu)電動執(zhí)行器比較合理，不容易出現(xiàn)電動執(zhí)行器功能與系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)不匹配等現(xiàn)象方面的故障。因此，在確定電動執(zhí)行器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)象。
（2）調(diào)節(jié)型（閉環(huán)控制）。調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器不僅具有開關(guān)型一體化結(jié)構(gòu)的功能，它還能對閥門進(jìn)行控制，從而調(diào)節(jié)介質(zhì)流量。其中控制 信號包括電壓、電流，常見的控制信號有電壓信號（0～5V、1～5V）和電流信號（4～20mA、0～10mA）。在礦山企業(yè)的工藝現(xiàn)場中，對于工藝都是精度比較高，自動控制系統(tǒng)的壓力或者水流量都會對生產(chǎn)條件造成很大影響，采用調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器。在遇到線路故障造成控制信號丟失時，可以啟閉到設(shè)定的保護(hù) 值。因此在選擇電動執(zhí)行器時，必須明確控制信號的參數(shù)和類型。也就是調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器的工作形式，但是現(xiàn)實(shí)中很多產(chǎn)品在出廠后并不能進(jìn)行修改。奧美閥控生產(chǎn)的智能電動執(zhí)行器可以通過現(xiàn)場設(shè)定進(jìn)行靈活修改，并可設(shè)定任意位置（0~99%）為保護(hù)值。圖2為奧美閥控生產(chǎn)的智能型電動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)示意圖。
（3）根據(jù)閥門輸入的扭力確定電動執(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，作為執(zhí)行器廠家只對執(zhí)行器的輸出扭力負(fù)責(zé)，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。閥門實(shí)際運(yùn)行中，啟閉的瞬間需要大的扭力，閥門開啟后，在較長的運(yùn)行中需要的扭力要小于起閉時的扭力，雖然閥門運(yùn)行扭力小于起動扭力，在選擇電動執(zhí)行器時要保證運(yùn)行扭力大于閥門的扭力，只有這樣才能保證閥門的正常工作。因此電動執(zhí)行器必需選擇一個合理的扭力范圍。
（4）根據(jù)所選電動執(zhí)行器確定電氣參數(shù)不同型號及不同廠家的執(zhí)行器其電氣參數(shù)也有所不同，電氣參數(shù)主要是額定電流、二次控制回路電壓及電機(jī) 功率等，設(shè)計(jì)師在選型時只需要確定這幾項(xiàng)。如果忽略電氣參數(shù)，會造成電機(jī)閥門工作時出現(xiàn)跳閘、保險絲斷裂及其他故障。比如由于一般模擬量控制是0~10mA、1~5V，還有4~20mA等，一般調(diào)節(jié)型（一體化）電動執(zhí)行器都可以用模擬量控制；開關(guān)量控制一般開關(guān)量控制信號是“開”“關(guān)”指令信號，也有可能還有“停”指令信號，并分為幾種：無源、24VDC、220VAC，如果開關(guān)量為220VAC，則需要配伺服放大器。如果執(zhí)行器控制沒有用伺服放大器，則選用220VAC開關(guān)型的電動執(zhí)行器時，需要注意執(zhí)行器電機(jī)功率一定要小于提供的這個220V開關(guān)量功率。
10 訂貨須知
訂貨時請注明產(chǎn)品型號、規(guī)格、輸出力以及支架代號或匹配調(diào)節(jié)閥通徑是否帶保護(hù)裝置。
特殊支架可根據(jù)用戶需要配給。

電動放料閥外形連接尺寸

5、結(jié)束語
電動放料閥就技術(shù)層面而言，需提高電動執(zhí)行器可靠性，應(yīng)視使用場合為放料閥設(shè)計(jì)閥芯座。為了適應(yīng)自動控制需求，電動執(zhí)行器具有眾多功能和優(yōu)良運(yùn)行特性，例如信號處理、力矩控制、行程調(diào)整等，增大系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。為了保證這些功能與運(yùn)行特性在使用時實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致可靠性問題更加突出。

自動控制系統(tǒng)中，電動執(zhí)行器是實(shí)現(xiàn)自動控制的執(zhí)行器件，如果選擇不當(dāng)或質(zhì)量不過關(guān)，即使有的控制思路、高超的控制策略也難以達(dá)到預(yù)期的控制效果。其可靠性受各種復(fù)雜未知因素的影響與制約，表現(xiàn)形式亦多種多樣。因此電動執(zhí)行器的故障診斷、預(yù)防措施、糾錯技術(shù)應(yīng)更完善、達(dá)到故障定位更準(zhǔn)確、維修更容易、操作調(diào)整更簡便之目的。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：電動通風(fēng)蝶閥在煤礦粉層應(yīng)用