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閥門電動裝置

日期：2025-04-17 22:38
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摘要：
閥門電動裝置 electric actuator 用電力驅動啟閉或調節閥門的裝置。
閥門電動裝置是實現閥門程控、自控和遙控不可缺少的驅動設備，其運動過程可由行程、轉矩或軸向推力的大小來控製。由於閥門電動裝置的工作特性和利用率取決於閥門的種類、裝置工作規範及閥門在管線或設備上的位置。
 
電動裝置一般由下列部分組成
一、專用電動機，特點是過載能力強﹑起動轉矩大﹑轉動慣量小，短時﹑斷續工作
二、減速機構，用以減低電動機的輸出轉速
三、行程控製機構，用以調節和準確控製閥門的啟閉位置
四、轉矩限製機構，用以調節轉矩(或推力)並使之不超過預定值
五、手動﹑電動切換機構，進行手動或電動操作的聯鎖機構
六、開度指示器，用以顯示閥門在啟閉過程中所處的位置
 
根據閥門類型選擇電動執行器
角行程電動執行器（轉角<360度）――適用於蝶閥、球閥、旋塞閥等
電動執行器輸出軸的轉動小於一周，即小於360度，通常為90度就實現閥門的啟閉過程控製。此類電動執行器根據安裝接口方式的不同又分為直連式、底座曲柄式兩種
◆直連式：是指電動執行器輸出軸與閥杆直連安裝的形式
◆底座曲柄式：是指輸出軸通過曲柄與閥杆連接的形式
 
多回轉電動執行器（轉角>360度）――適用於閘閥、截止閥等
電動執行器輸出軸的轉動大於一周，即大於360度，一般需多圈才能實現閥門的啟閉過程控製
 
直行程（直線運動）――適用於單座調節閥、雙座調節閥等
電動執行器輸出軸的運動為直線運動式，不是轉動形式
 
根據生產工藝控製要求確定電動執行器的控製模式
開關型（開環控製）
開關型電動執行器一般實現對閥門的開或關控製，閥門要麽處於全開位置，要麽處於全關位置，此類閥門不需對介質流量進行**控製。特別值得一提的是開關型電動執行器因結構形式的不同還可分為分體結構和一體化結構。選型時必需對此做出說明，不然經常會發生在現場安裝時與控製係統衝突等不匹配現像
一、分體結構（通常稱為普通型）：控製單元與電動執行器分離，電動執行器不能單獨實現對閥門的控製，必需外加控製單元才能實現控製，一般外部采用控製器或控製櫃形式進行配套
此結構的缺點是不便於係統整體安裝，增加接線及安裝費用，且容易出現故障，當故障發生時不便於診斷和維修，性價比不理想
二、一體化結構（通常稱為整體型）：控製單元與電動執行器封裝成一體，無需外配控製單元即可現實就地操作，遠程隻需輸出相關控製信息就可對其進行操作
此結構的優點是方便係統整體安裝，減少接線及安裝費用，容易診斷並排除故障。但傳統的一體化結構產品也有很多不完善的地方，所以產生了智能電動執行器
調節型（閉環控製）
調節型電動執行器不僅具有開關型一體化結構的功能，還能對閥門進行**控製，調節介質流量
一、控製信號類型（電流、電壓）
調節型電動執行器控製信號一般有電流信號(4～20mA、0～10mA)或電壓信號(0～5V、1～5V)，選型時需明確其控製信號類型及參數
二、工作形式（電開型、電關型）
調節型電動執行器工作方式一般為電開型（以4～20mA的控製為例，電開型是指4mA信號對應的是閥關，20mA對應的是閥開），另一種為電關型（以4-20mA的控製為例，電開型是指4mA信號對應的是閥開，20mA對應的是閥關）
三、失信號保護
失信號保護是指因線路等故障造成控製信號丟失時，電動執行器將控製閥門啟閉到設定的保護值，常見的保護值為全開、全關、保持原位三種情況
 
根據使用環境和防爆等級分類的電動裝置
根據使用環境和防爆等級要求，閥門的電動裝置可分為普通型、戶外型、隔爆型、戶外隔爆型等
 
根據閥門所需的扭力確定電動執行器的輸出扭力
閥門啟閉所需的扭力決定著電動執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，做為執行器廠家隻對執行器的輸出扭力負責，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，但因閥門廠家加工精度、裝配工藝有所區別，所以不同廠家生產的同規格閥門所需扭力也有所區別，即使是同個閥門廠家生產的同規格閥門扭力也有所差別，當選型時執行器的扭力選擇太小就會造成無法正常啟閉閥門，因此電動執行器必需選擇一個合理的扭力範圍
 
正確選擇閥門電動裝置的依據
◆操作力矩：
操作力矩是選擇閥門電動裝置的*主要參數，電動裝置輸出力矩應為閥門操作*大力矩的1.2～1.5倍
 
◆操作推力：
閥門電動裝置的主機結構有兩種：一種是不配置推力盤，直接輸出力矩；另一種是配置推力盤，輸出力矩通過推力盤中的閥杆螺母轉換為輸出推力
 
◆輸出軸轉動圈數：
閥門電動裝置輸出軸轉動圈數的多少與閥門的公稱通徑、閥杆螺距、螺紋頭數有關，要按M＝H/ZS計算（M為電動裝置應滿足的總轉動圈數，H為閥門開啟高度，S為閥杆傳動螺紋螺距，Z為閥杆螺紋頭數）
 
◆閥杆直徑：
對多回轉類明杆閥門，如果電動裝置允許通過的*大閥杆直徑不能通過所配閥門的閥杆，便不能組裝成電動閥門。因此，電動裝置空心輸出軸的內徑必須大於明杆閥門的閥杆外徑。對部分回轉閥門以及多回轉閥門中的暗杆閥門，雖不用考慮閥杆直徑的通過問題，但在選配時亦應充分考慮閥杆直徑與鍵槽的尺寸，使組裝後能正常工作
 
◆輸出轉速：
閥門的啟閉速度若過快，易產生水擊現象。因此，應根據不同使用條件，選擇恰當的啟閉速度