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浅析关于执行机构的描述性定义、类型以及选择标准

来源:澳门合法搏彩网作者:发表时间:2019-04-27 08:57:35


描述性定义
      澳门合法搏彩网的执行机构是利用动力源来操作阀门的任何装置。这种力量源泉可以 是人工操作手动变速箱来打开或关闭阀门,或者它可以是智能的具有复杂控制和测量设备的电子设 备。随着微电路的出现执行机构变得更加复杂的趋势。早期的执行机构已不复存在而不是带位置传 感开关的齿轮电机。今天的执行机构有更多高级功能。它们不仅可以作为打开和关闭阀门的设备, 也可以检查阀门的健康状况和健康状况,并提供预测性维护数据。
什么是执行机构?
      最广泛定义的执行机构是一种从一个源产生线性或旋转运动的装置在控制源的作用下的力量 。执行机构采用流体,电动或其他动力源,并通过电动机,活塞或电动机转换其他设备来执行工作 。基本执行机构用于将阀门完全打开或完全打开平仓。用于控制或位置调节阀的执行机构被给予定 位信号以高精度移动到任何中间位置。虽然最常见而且执行机构的重要用途是打开和关闭阀门,电 流执行机构的设计远远超出了基本的开启和关闭功能。执行机构可以与位置传感一起封装在一起设 备,扭矩传感,电机保护,逻辑控制,数字通信能力甚至PID控制全部采用紧凑的环保型外壳。
 

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图1:基本电动执行机构组件。
      随着更多设施采用自动化,物理工作正在被机器及其机器所取代自动控制。需要澳门合法搏彩网的执行机构来提供控制之间的接口智能和阀门的物理运动已经增长。有一个重要的需求 提高了工作安全性和执行机构可以提供的环境保护。一些区域对人类有害或敌对。在这些情况下自 动启动设备可以降低个人的风险。某些关键阀门需要打开或关闭在紧急情况下迅速发生。执行机构 可以防止严重环境灾难以及对设施的破坏最小化。同某些过程需要高压和大线量,打开所需的功率 或关闭阀门可能很重要。在这些情况 下增强了机械优势高输出电机的应用可以方便大阀门的操作。
阀门和自动化
      为了成功实现过程自动化,必须确保阀门本身适合处理流程和产品在管道中的特殊要求。它 是应该决定阀门类型,阀门的关闭元件,装饰的过程或产品要求和建筑材料。一旦选择了阀门,下 一步就是考虑应用程序的自动化要求。通过检查两种基本类型的阀门操作可以简化这些操作执行机 构的视角。
      1、旋转或四分之一转操作。该组包括旋塞阀,球阀,蝶阀和四分之一转阻尼器。一个简单的 90°运动需要规定的扭矩需求。
      2、阀门可归类为多圈。这些阀门都有上升的非旋转杆或非上升的旋转杆。换句话说,他们需 要多圈使阀门关闭元件从打开到关闭。这个小组会包括截止阀,闸阀,刀闸,闸门等。或者,线性 ,气动或液压活塞操作器或隔膜气动执行机构可以用过的
 

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执行机构类型
      有四种基本类型的执行机构。这些是所应用的电源类型的组合以及阀门所需的运动类型。
      1、电动多回转执行机构:电动多回转执行机构是其中之一最常见和可靠的执行机构配置。一 个或三个角行程执行机构相控电动机驱动马刺和/或水平齿轮的组合,反过来驱动阀杆螺母。阀杆螺 母与阀杆接合以打开或关闭阀杆,经常通过Acme螺纹轴。电动多回转执行机构是能够的快速操作非 常大的阀门。为了保护阀门,限位开关关闭旅行结束时的电机。执行机构的扭矩传感机构关闭超过 安全扭矩水平时的电动机。位置指示开关用于指示阀门的打开和关闭位置。通常是包括分离机构和 手轮,以便阀门可以操作手动应该发生电源故障。这种类型的执行机构的主要优点是所有附件都是包含在包装中,受到物理和环境保护。它有一切基本和先进的功能结合在一个紧凑的外壳,可以防 水,防爆,在某些情况下,潜水。首要的电动多回转执行机构的缺点是,如果发生电源故障,则阀 门保持在最后位置,无法轻易获得故障安全位置除非有方便的储存电能来源。
      2、电动角行程执行机构:这些单元非常类似于电动多转执行机构。主要区别在于最终驱动元 件通常在一个象限中发出90°运动。新一代的角行程执行机构采用了大多数复杂的多回转执行机构 中都有许多功能。例如,a非侵入式,红外线,人机界面,用于设置,诊断等。角行程电动执行机构 结构紧凑,可用于较小的阀门。他们通常被评定为大约1,500英尺磅。更小的附加优势角行程执行机 构是因为它们的功率要求较低,它们可以配备应急电源,如电池,以提供故障保护操作。
      3、流体动力角行程执行机构:气动和液压角行程执行机构非常多才多艺。它们可以在没有现成电力的地方使用功率或简单性和可靠性至关重要。他们也可以承受相当大的机械滥用它们的应用 范围非常广泛。例如,最小的可以提供几英寸磅的扭矩,最大的能力产生超过一百万英寸磅的扭矩 。几乎所有流体动力执行机构利用气缸和机构来转换气缸中产生的线性运动四分之一转。主要类型 的机制是苏格兰轭,杠杆和链接和齿轮齿条。齿条齿轮类型提供恒定的扭矩输出因此,它们适用于 较小的阀门。中国是对于需要更高扭矩要求的大型阀门有效中风的开始。气动执行机构通常由电磁 阀控制安装在执行机构上的阀门,有时与位置相结合指示开关。气动或流体动力执行机构很容易影 响正故障模式通过增加一个相对的弹簧,在紧急情况下提供正向关闭。

 

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图3:液压弹簧复位流体动力执行机构
 

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图4:气动执行机构
      4、多回转执行机构:经常使用这些类型的执行机构 需要多匝输出来操作线性阀,例如闸门或球形阀 阀。这种类型的阀门经常使用电动执行机构。但是,如果有的话 没有电力供应随时可用,那么气动或液压马达都可以 用于操作多回转执行机构。
选择标准
选择阀门执行机构时,可以通过以下选择找到正确的类型和尺寸 标准:
      1、电源:自动阀的常见电源是电或电 流体动力。如果选择电力,通常需要三相电源 大阀门;但是,小型阀门可以在单相电源上运行。平时 电动阀门执行机构可以容纳任何公共电压。有时 可提供直流电源。这通常是紧急备用电源。流体动力的变化要大得多。首先,存在各种流体介质 作为压缩空气,氮气,液压油或天然气。然后,有 这些媒体的可用压力的变化。有各种气缸尺寸, 对于特定的阀门尺寸,大多数变化都可以适应。
      2、阀门的类型:每当阀门的执行机构尺寸确定时,阀门的类型必须是已知,因此可以选择正确类型的执行机构。有一些阀门需要多转输入,而其他人需要四分之一转。这对我们有很大的影响所需的执行机构类型。与可用电源组合使用时,然后,执行机构的尺寸和类型迅速成为焦点。通常,多匝流体动力执行机构比多匝电动机更昂贵执行机构。然而,对于上升的非旋转阀杆,线性流体动力执行机构可能更便宜。直到权力才能进行明确的选择阀门的要求是确定的。在做出决定之后,那么阀门的扭矩要求是下一个选择标准。
      3、计算阀门所需的扭矩:对于四分之一转阀门,最佳方式确定所需的扭矩是通过获得阀门制造商的扭矩数据。最阀门制造商已经测量了阀门操作所需的扭矩操作线压力范围。他们为客户提供此信息。多回转阀的情况不同。这些可以细分为几个组:上升旋转,上升非旋转和非上升旋转阀。在每一个在这些情况下,测量杆直径以及铅和螺距需要使用阀杆螺纹来确定阀门的自动化程度。这个信息加上阀门的大小和跨越的压差阀门可用于计算扭矩需求。执行机构的类型和尺寸可以在供电后确定阀门,以及该阀门的扭矩需求已经确定。
      4、确定执行机构的尺寸:选择执行机构类型和扭矩后确定了阀门的要求,然后可以使用执行机构制造商的尺寸计划或表格之一。进一步考虑确定执行机构的尺寸是阀门所需的操作速度。因为速度有直接关系到执行机构所需的功率,更多的马力需要以更快的速度操作阀门。流体动力执行机构可以使用流体控制阀调节操作速度。但是,三相型电动机操作者具有固定的速度操作。较小的角行程执行机构采用直流电机,可调节运作速度。
控制
      具有自动阀的最大优点是可以远程控制。这意味着操作员可以坐在控制室内控制一个过程而无需亲自前往阀门并给它一个打开或关闭命令,这是自动阀门最基本的控制类型。通过将一对电线输出到执行机构,可以轻松实现远程控制阀门的能力
      从控制室。在导线上施加功率可以激励线圈,启动线圈中的运动电动或流体动力执行机构。可以使用此将阀门定位在中间位置控制类型。但是,需要反馈来验证执行机构是否处于所需位置。一个更常见的定位执行机构的方法是将比例信号馈送到执行机构因为4-20 mA,所以使用比较器装置的执行机构可以将自身定位在直接部分收到信号。
调制控制
      如果需要执行机构来控制系统中的液位,流量或压力,则可能需要执行机构经常搬家。使用相同的4-20毫安可以实现调制或定位控制信号。但是,信号会随着所需的过程频繁变化。如果率很高需要调制,然后需要特殊的调制控制阀执行机构适应此类职责所需的频繁启动。
 

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图5:数字通信系统
      如果一个过程中有许多执行机构,安装的资金成本可以降低利用通过从一个执行机构到另一个执行机构的通信回路的数字通信。一个数字通信回路可以快速发送命令并收集执行机构状态并降低成本有效。有许多类型的数字通信,如Foundation Fieldbus,Profibus,DeviceNet,Hart以及专为阀门执行机构设计的专有通信系统像Pakscan这样的用途。数字通信系统具有许多优点节省资金成本。他们能够收集大量关于阀门状况的数据,并且这样可以用于预测性维护程序。
预测性维护
      电机操作员可以利用内置数据记录器和高精度扭矩传感阀门在行程中移动时记录数据的机制。扭矩曲线可以是用于监控阀门运行条件的变化并预测何时进行维护需要。它们也可用于排除阀门故障。阀门上的力可包括以下内容:
      1、阀门密封或填料摩擦
      2、阀轴,轴承摩擦
      3、阀门关闭元件座椅摩擦
      4、行程摩擦中的闭合元件
      5、封闭元件上的水动力
      6、阀杆活塞效应
      7、阀杆螺纹摩擦
      其中大多数存在于所有类型的阀门中,但程度不同。例如,蝶阀中的关闭元件行程摩擦可以忽略不计。其中作为非润滑旋塞阀在旅行摩擦中有重要意义。阀门执行机构设计用于将其扭矩限制在预设水平使用扭矩开关,通常在关闭方向。扭矩增加超过这个水平将停止执行机构。在打开方向上,扭矩开关经常被绕过以进行初始脱开操作。产生的扭矩曲线可用于分析阀门状况。
 

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图6:闸阀扭矩曲线
      不同类型的阀门具有不同的轮廓。例如,楔形闸阀具有重要意义打开和关闭位置的扭矩。在行程的剩余部分期间扭矩需求由极端螺纹轴上的填料和螺纹摩擦组成。在座位上,封闭元件上的静水力增加了座位摩擦力,最终增加了楔入效应座椅中的闭合元件导致扭矩需求快速增加直到就座完成。因此,扭矩曲线的变化可以很好地指示未决问题和可以为有效的预测阀门维护计划提供有价值的信息。

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