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技术交流:控制阀执行机构选用
 
慧聪网   2005年11月24日18时31分   信息来源:英国rotork公司    

    任何一种控制阀执行机构都是一种利用能源去驱动阀门的装置。这种装置可能是人力操作的齿轮组,用它去开关阀门,或者是一种具备复杂控制和测量装置的智能电子部件,用它可实现阀门的连续调节。随着微电子技术的发展,执行机构变得更加复杂。早期的执行机构只不过是带有位置感应开关的马达齿轮传动装置。如今的执行机构已经具备了更多先进的功能,它们不仅可以打开或关闭阀门而且可以检测阀门与执行机构的工作状态为预测性维护提供各种数据。

    执行机构是什么?

    对于执行机构最广泛的定义是:一种能提供直线或旋转运动的驱动装置,它利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下工作。

    执行机构使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机气缸或其它装置将其转化成驱动作用。基本的执行机构用于把阀门驱动至全开或全关的位置。用与控制阀的执行机构能够精确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,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。某些特殊阀门要求在特殊情况下紧急打开或关闭,阀门执行机构能阻止危险进一步扩散同时将工厂损失减至最少。对一些高压大口径的阀门,所需的执行机构输出力矩非常大,这时所需执行机构必须提高机械效率并使用高输出的电机,这样平稳的操作大口径阀门。

    阀门与自动化

    为了成功的实现过程自动化,最重要的是要确保阀门自身能够满足过程及管道内介质的特殊要求。通常生产过程和工艺介质能够决定阀门的种类,阀芯的类型以及阀内件和阀门的结构和材料。

    阀门选择好后接下来就要考虑自动化的要求即执行机构的选择。可以简单的按两种基本的阀门操作类型来考虑执行机构。

    1.旋转式阀门(单回转阀门)

    这类阀门包括:旋塞阀、球阀、蝶阀以及风门或挡板。这类阀门需要已要求的力矩进行90度旋转操作的执行机构 

    2.多回转阀门

    这类阀门可以是非旋转提升式阀杆或旋转非提升式杆,或者说是他们需要多转操作去驱动阀门到开或关的位置。这类阀门包括:直通阀(截止阀)、闸阀、刀闸阀等。作为一种选择,直线输出的气动或液动气缸或薄膜执行机构也开来驱动上述阀门。

    目前共有四种类型的执行机构,它们能够使用不同的驱动能源,能够操作各种类型的阀门。

    1.电动多回转式执行机构

    电力驱动的多回转式执行机构是最常用、最可靠的执行机构类型之一。使用单相或三相电动机驱动齿轮或蜗轮蜗杆最后驱动阀杆螺母,阀杆螺母使阀杆产生运动使阀门打开或关闭。

 
 
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