控制(zhi)閥執(zhi)行機構(gou)選(xuan)用

控制(zhi)閥執(zhi)行機構(gou)選(xuan)用

任何壹(yi)種控制(zhi)閥執(zhi)行機構(gou)都(dou)是壹(yi)種利用(yong)能源去(qu)驅動閥(fa)門的(de)裝置。這(zhe)種裝置可能是人力操(cao)作(zuo)的(de)齒(chi)輪(lun)組(zu)，用它(ta)去(qu)開(kai)關閥(fa)門，或者(zhe)是壹(yi)種具備復雜(za)控(kong)制(zhi)和測量(liang)裝置的(de)智能(neng)電子(zi)部(bu)件(jian)，用(yong)它(ta)可實(shi)現閥門的(de)連(lian)續(xu)調(tiao)節。隨著(zhe)微電子(zi)技(ji)術的(de)發(fa)展，執(zhi)行機構(gou)變(bian)得更加(jia)復雜(za)。早(zao)期(qi)的(de)執(zhi)行機構(gou)只(zhi)不過(guo)是帶有位置(zhi)感(gan)應(ying)開(kai)關的(de)馬達齒輪(lun)傳(chuan)動裝置。如(ru)今(jin)的(de)執(zhi)行機構(gou)已(yi)經(jing)具(ju)備了更多先進的(de)功能，它們不僅(jin)可以打(da)開(kai)或關(guan)閉閥(fa)門而(er)且可以檢測閥(fa)門與(yu)執行機構(gou)的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)為(wei)預(yu)測性維護提(ti)供各種(zhong)數(shu)據。

執(zhi)行機構(gou)是什麽？

對於執行機構(gou)zui廣(guang)泛(fan)的(de)定(ding)義是：壹(yi)種能提(ti)供直線(xian)或旋轉運(yun)動(dong)的(de)驅動裝置，它利用(yong)某(mou)種(zhong)驅動能(neng)源並在(zai)某(mou)種(zhong)控(kong)制(zhi)信號作用下工(gong)作(zuo)。

執(zhi)行機構(gou)使用液(ye)體、氣體(ti)、電力或(huo)其它能(neng)源並通過(guo)電機、氣缸(gang)或(huo)其它裝置將其轉化(hua)成(cheng)驅動作(zuo)用。基(ji)本的(de)執(zhi)行機構(gou)用(yong)於把閥門驅動至(zhi)全(quan)開(kai)或全(quan)關的(de)位置(zhi)。用(yong)與(yu)控制(zhi)閥的(de)執(zhi)行機構(gou)能(neng)夠(gou)的(de)使閥門走到任(ren)何位置(zhi)。盡(jin)管大部(bu)分執(zhi)行機構(gou)都(dou)是用於開(kai)關閥(fa)門，但是如(ru)今(jin)的(de)執(zhi)行機構(gou)的(de)設(she)計(ji)遠(yuan)遠(yuan)超出(chu)了簡(jian)單的(de)開(kai)關功能，它們包(bao)含(han)了位置(zhi)感(gan)應(ying)裝置，力矩(ju)感(gan)應裝置，電極(ji)保(bao)護裝置，邏輯(ji)控(kong)制(zhi)裝置，數字通訊(xun)模(mo)塊(kuai)及(ji)PID控(kong)制(zhi)模(mo)塊(kuai)等(deng)，而(er)這(zhe)些裝置全(quan)部(bu)安裝在(zai)壹(yi)個緊湊的(de)外(wai)殼(ke)內(nei)。

因為越(yue)來越(yue)多的(de)工(gong)廠(chang)采用了自動(dong)化控制(zhi)，人工(gong)操(cao)作(zuo)被機械或自(zi)動化(hua)設(she)備所替代，人(ren)們要求(qiu)執行機構(gou)能(neng)夠(gou)起(qi)到(dao)控(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)與(yu)閥門機械運動(dong)之間(jian)的(de)界面(mian)作(zuo)用，更要求(qiu)執行機構(gou)增(zeng)強工作安(an)全(quan)性能(neng)和(he)環(huan)境(jing)保護性能(neng)。在(zai)壹(yi)些危險(xian)性的(de)場(chang)合(he)，自動化(hua)的(de)執(zhi)行機構(gou)裝置能減(jian)少(shao)人(ren)員的(de)傷(shang)害(hai)。某(mou)些(xie)特(te)殊(shu)閥門要求(qiu)在(zai)特(te)殊(shu)情況(kuang)下緊(jin)急(ji)打(da)開(kai)或關(guan)閉，閥(fa)門執行機構(gou)能(neng)阻止(zhi)危險(xian)進壹(yi)步擴散同時將工(gong)廠損失減(jian)至zui少(shao)。對(dui)壹(yi)些高壓(ya)大口(kou)徑(jing)的(de)閥(fa)門，所需的(de)執(zhi)行機構(gou)輸(shu)出(chu)力矩(ju)非(fei)常大，這(zhe)時所需執(zhi)行機構(gou)必(bi)須提(ti)高(gao)機械效率並使用高輸出(chu)的(de)電機，這(zhe)樣(yang)平穩(wen)的(de)操(cao)作(zuo)大口(kou)徑(jing)閥門。

閥門與(yu)自動(dong)化(hua)

為(wei)了成(cheng)功的(de)實(shi)現過(guo)程自(zi)動化(hua)，zui重(zhong)要的(de)是要確(que)保閥門自身(shen)能夠(gou)滿足過(guo)程及(ji)管道內介質的(de)特(te)殊(shu)要求(qiu)。通常(chang)生產(chan)過(guo)程和(he)工藝介質能(neng)夠(gou)決定閥(fa)門的(de)種(zhong)類(lei)，閥(fa)芯(xin)的(de)類(lei)型以及(ji)閥(fa)內(nei)件(jian)和(he)閥(fa)門的(de)結(jie)構(gou)和(he)材(cai)料(liao)。

閥(fa)門選擇(ze)好(hao)後(hou)接(jie)下來就(jiu)要考慮(lv)自(zi)動化的(de)要求(qiu)即執行機構(gou)的(de)選(xuan)擇(ze)。可以簡(jian)單的(de)按(an)兩種(zhong)基(ji)本的(de)閥(fa)門操作(zuo)類(lei)型來考慮(lv)執(zhi)行機構(gou)。

1． 旋轉式閥(fa)門（單回(hui)轉閥門），這(zhe)類(lei)閥(fa)門包(bao)括：旋塞(sai)閥(fa)、球(qiu)閥、蝶(die)閥(fa)以及(ji)風(feng)門或擋板(ban)。這(zhe)類(lei)閥(fa)門需要已(yi)要求(qiu)的(de)力矩(ju)進行90度(du)旋轉操(cao)作(zuo)的(de)執(zhi)行機構(gou)

2． 多回(hui)轉閥門，這(zhe)類(lei)閥(fa)門可以是非旋轉提(ti)升(sheng)式閥(fa)桿或旋轉非(fei)提(ti)升(sheng)式桿，或者(zhe)說(shuo)是他們需要多轉操(cao)作(zuo)去(qu)驅動閥(fa)門到開(kai)或關(guan)的(de)位置(zhi)。這(zhe)類(lei)閥(fa)門包(bao)括：直通閥(fa)（截止(zhi)閥）、閘(zha)閥、刀(dao)閘閥等(deng)。作(zuo)為壹(yi)種選擇(ze)，直線(xian)輸出(chu)的(de)氣動(dong)或(huo)液(ye)動氣缸(gang)或(huo)薄膜(mo)執行機構(gou)也(ye)開(kai)來驅動上(shang)述閥(fa)門。

目前共有四(si)種(zhong)類(lei)型的(de)執(zhi)行機構(gou)，它(ta)們能夠(gou)使用不同的(de)驅動能(neng)源，能(neng)夠(gou)操(cao)作(zuo)各種(zhong)類(lei)型的(de)閥(fa)門。

1． 電動(dong)多回(hui)轉式執(zhi)行機構(gou)，電力驅動的(de)多回(hui)轉式執(zhi)行機構(gou)是zui常用、zui可靠的(de)執(zhi)行機構(gou)類(lei)型之(zhi)壹(yi)。使用單相或(huo)三(san)相電動(dong)機驅動齒(chi)輪(lun)或(huo)蝸(wo)輪(lun)蝸(wo)桿zui後(hou)驅動閥(fa)桿螺母(mu)，閥桿螺母(mu)使閥桿產(chan)生(sheng)運(yun)動(dong)使閥門打(da)開(kai)或關(guan)閉。多回(hui)轉式電動(dong)執(zhi)行機構(gou)可以快(kuai)速(su)驅動大尺寸(cun)閥(fa)門。為了保護閥(fa)門不受損壞(huai)，安(an)裝在(zai)在(zai)閥(fa)門行程(cheng)的(de)終(zhong)點(dian)的(de)限位開(kai)關會(hui)切斷電機電源，同時當安全(quan)力矩(ju)被(bei)超過(guo)時，力矩(ju)感(gan)應裝置也會切斷電機電源，位置(zhi)開(kai)關用(yong)於指示閥(fa)門的(de)開(kai)關狀(zhuang)態(tai)，安(an)裝離合器裝置的(de)手(shou)輪(lun)機構(gou)可在(zai)電源故(gu)障(zhang)時手動(dong)操作閥(fa)門。

這(zhe)種類(lei)型執(zhi)行機構(gou)的(de)主(zhu)要優(you)點(dian)是所有部(bu)件(jian)都(dou)安(an)裝在(zai)壹(yi)個殼(ke)體(ti)內(nei)，在(zai)這(zhe)個防(fang)水(shui)、防(fang)塵(chen)、防(fang)爆(bao)的(de)外(wai)殼(ke)內(nei)集成(cheng)了所有基(ji)本及(ji)先(xian)進的(de)功能。主(zhu)要缺(que)點是，當電源故(gu)障(zhang)時，閥門只能(neng)保(bao)持(chi)在(zai)原(yuan)位，只(zhi)有使用備用電源系(xi)統(tong)，閥門才(cai)能實(shi)現故障(zhang)安(an)全(quan)位置(zhi)（故(gu)障(zhang)開(kai)或故(gu)障(zhang)關(guan)）

2． 電動(dong)單回(hui)轉式執(zhi)行機構(gou)

這(zhe)種執行機構(gou)類(lei)似(si)於電動(dong)多回(hui)轉執行機構(gou)，主(zhu)要差(cha)別(bie)是執行機構(gou)zui終(zhong)輸出(chu)的(de)是1/4轉記90度(du)的(de)運(yun)動(dong)。新(xin)壹(yi)代電動(dong)單回(hui)轉式執(zhi)行機構(gou)結(jie)合(he)了大部(bu)分多回(hui)轉執行機構(gou)的(de)復雜(za)功能，例如(ru)：使用非進入(ru)式用(yong)戶(hu)友(you)好(hao)的(de)操(cao)作(zuo)界面(mian)實(shi)現參(can)數設定(ding)與(yu)診(zhen)斷功能。

單回(hui)轉執行機構(gou)結(jie)構(gou)緊(jin)湊可以安(an)裝到小(xiao)尺寸(cun)閥(fa)門上，通常(chang)輸出(chu)力矩(ju)可達800公(gong)斤米，另(ling)外應(ying)為(wei)所需電源較(jiao)小(xiao)，它們可以安(an)裝電池來實(shi)現故障(zhang)安(an)全(quan)操作。

3． 流(liu)體(ti)驅動多回(hui)轉式或(huo)直線(xian)輸出(chu)執(zhi)行機構(gou)

這(zhe)種類(lei)型執(zhi)行機構(gou)經(jing)常(chang)用(yong)於操作直通閥(fa)（截止(zhi)閥）和(he)閘閥(fa)，它們使用氣動(dong)或(huo)液(ye)動操作方(fang)式。結(jie)構(gou)簡(jian)單，工作(zuo)可靠，很(hen)容易實(shi)現故障(zhang)安(an)全(quan)操作模(mo)式。

通常(chang)情況(kuang)下人(ren)們使用電動(dong)多回(hui)轉執行機構(gou)來驅動閘(zha)閥和(he)截(jie)止(zhi)閥，只(zhi)有在(zai)無(wu)電源時才(cai)考慮(lv)使用液(ye)動或氣動(dong)執(zhi)行機構(gou)。

4． 流(liu)體驅動單回(hui)轉式執(zhi)行機構(gou)

氣動(dong)、液(ye)動單回(hui)轉執行機構(gou)非(fei)常通用(yong)，它們不需要電源並且結(jie)構(gou)簡(jian)單，性能(neng)可靠。它(ta)們應用(yong)的(de)領域(yu)非(fei)常廣(guang)泛(fan)。通常(chang)輸出(chu)從(cong)幾(ji)公(gong)斤米到幾(ji)萬公(gong)斤米。它們使用氣缸(gang)及(ji)傳(chuan)動裝置將直線(xian)運動(dong)轉換為直角輸出(chu)，傳(chuan)動裝置通常(chang)有：撥(bo)叉(cha)、齒輪(lun)齒(chi)條(tiao)，杠(gang)桿。齒輪(lun)齒(chi)條(tiao)在(zai)全(quan)行程(cheng)範圍(wei)內輸(shu)出(chu)相(xiang)同力矩(ju)，它(ta)們非常(chang)適用(yong)於小(xiao)尺寸(cun)閥(fa)門，撥叉(cha)具有較(jiao)率在(zai)行程(cheng)起(qi)點具有高(gao)力矩(ju)輸(shu)出(chu)非(fei)常適合(he)於大口(kou)徑(jing)閥門。氣動(dong)執(zhi)行機構(gou)壹(yi)般安裝電磁(ci)閥、定(ding)位器或位置(zhi)開(kai)關等(deng)附(fu)件(jian)來實(shi)現對閥門的(de)控(kong)制(zhi)和監測。

這(zhe)種類(lei)型執(zhi)行機構(gou)很(hen)容易實(shi)現故障(zhang)安(an)全(quan)操作模(mo)式

執(zhi)行機構(gou)選(xuan)擇要素

選擇壹(yi)臺(tai)合適的(de)閥(fa)門執行機構(gou)類(lei)型和(he)規(gui)格時必(bi)須考慮(lv)下(xia)列要素：

1． 驅動能(neng)源，zui常(chang)用的(de)驅動能(neng)源是電源或(huo)流體源，如(ru)果(guo)選(xuan)擇電源為(wei)驅動能(neng)源，對(dui)於大尺寸(cun)閥(fa)門壹(yi)般選用(yong)三相電源，對(dui)於小(xiao)尺寸(cun)閥(fa)門可選用(yong)單相電源。壹(yi)般電動(dong)執(zhi)行機構(gou)可有多種電源類(lei)型供選擇。有時也可選直流(liu)供電，此(ci)時可通過(guo)安裝電池實(shi)現電源故(gu)障(zhang)安(an)全(quan)操作。

流(liu)體(ti)源種(zhong)類(lei)很(hen)多，首先(xian)可以是不同的(de)介質如(ru)：壓(ya)縮(suo)空氣、氮(dan)氣、天(tian)然氣、液(ye)壓流體等(deng)，其次(ci)它們可以具(ju)備各種(zhong)壓(ya)力，第三執行機構(gou)具(ju)有各種(zhong)尺寸(cun)以提(ti)供輸出(chu)力活力矩(ju)。

2． 閥(fa)門類(lei)型，當選擇閥(fa)門用執(zhi)行機構(gou)時，必(bi)須要知(zhi)道閥門的(de)種(zhong)類(lei)，這(zhe)樣(yang)才(cai)可以選(xuan)擇(ze)正(zheng)確(que)的(de)執(zhi)行機構(gou)類(lei)型。有些(xie)閥(fa)門需要多回(hui)轉驅動，有些(xie)需要單回(hui)轉驅動，有些(xie)需要往復式驅動，它(ta)們影響了執行機構(gou)類(lei)型的(de)選(xuan)擇(ze)。通常(chang)多回(hui)轉的(de)氣動(dong)執(zhi)行機構(gou)比電動(dong)多回(hui)轉執行機構(gou)價(jia)格要貴，但是往復式直行程(cheng)輸(shu)出(chu)的(de)氣動(dong)執(zhi)行機構(gou)價(jia)格比電動(dong)多回(hui)轉執行機構(gou)便宜。

3． 力矩(ju)大小(xiao)

對於90度(du)回(hui)轉的(de)閥(fa)門如(ru)：球(qiu)閥、碟(die)閥(fa)、旋塞(sai)閥(fa)，通過(guo)閥門廠商(shang)獲(huo)得相應(ying)閥(fa)門力矩(ju)大小(xiao)，大部(bu)分閥(fa)門廠商(shang)是通過(guo)測試(shi)閥門在(zai)額定壓力下(xia)閥(fa)門所需的(de)操(cao)作(zuo)力矩(ju)，他們將這(zhe)壹(yi)力矩(ju)提(ti)供給客(ke)戶。對於多回(hui)轉的(de)閥(fa)門情況(kuang)有所(suo)不同，這(zhe)些閥門可分為(wei)：往復式（提(ti)升(sheng)式）運(yun)動(dong)-閥(fa)桿不旋轉、往復式運(yun)動(dong)-閥(fa)桿旋轉、非(fei)往復式-閥(fa)桿旋轉，必(bi)須測量(liang)閥桿的(de)直徑(jing)，閥桿連(lian)接(jie)螺紋尺寸(cun)已(yi)決定執(zhi)行機構(gou)規(gui)格。

4． 執行機構(gou)選(xuan)型，壹(yi)但執行機構(gou)類(lei)型和(he)閥(fa)門所需驅動力矩(ju)確(que)定了，就可以使用執行機構(gou)廠(chang)商提供的(de)數(shu)據表(biao)或選(xuan)型軟(ruan)件(jian)進行選(xuan)型。有時還(hai)需考慮(lv)閥(fa)門操作(zuo)的(de)速(su)度(du)和(he)頻率。

流體驅動的(de)執(zhi)行機構(gou)可調節行程(cheng)速(su)度(du)，但(dan)是三相電源的(de)電動(dong)執(zhi)行機構(gou)只(zhi)有固(gu)定(ding)的(de)行程(cheng)時間。

部(bu)分小(xiao)規格的(de)直流(liu)電動(dong)單回(hui)轉執行機構(gou)可調節行程(cheng)速(su)度(du)。