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1、電動截止閥執(zhí)行器安裝調(diào)試引言

閥門電動裝置又稱為電動執(zhí)行器,是一種自動控制領(lǐng)域的常用機(jī)電一體化設(shè)備(器件),它是在不同行業(yè)領(lǐng)域的稱謂,在工業(yè)管道閥門行業(yè)稱之為閥門電動裝置,在儀表行業(yè)稱之為電動執(zhí)行器,但現(xiàn)在業(yè)內(nèi)已沒有明確的區(qū)分,它是自動化儀表三大組成部分(檢測設(shè)備、調(diào)節(jié)設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備)中的執(zhí)行設(shè)備,主要是對一些設(shè)備和裝置進(jìn)行自動操作,控制其開關(guān)和調(diào)節(jié)代替人工作業(yè),按動力類型可分為氣動、液動、電動、電液動等幾類；按運(yùn)動形式可分為直行程、角行程、回轉(zhuǎn)型（多轉(zhuǎn)式）等幾類。由于用電做為動力有其它幾類介質(zhì)不可比擬的優(yōu)勢，所以電動型近年來發(fā)展最快，應(yīng)用面較廣。電動型按不同標(biāo)準(zhǔn)又可分為：組合式結(jié)構(gòu)和機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)；電器控制型、電子控制型和智能控制型；數(shù)字型和模擬型；手動接觸調(diào)試型和紅外線遙控調(diào)試型等。它是伴隨著人們對控制性能的要求和自動控制技術(shù)的發(fā)展而迅猛發(fā)展的，在煉鐵廠主要應(yīng)用于布袋箱體荒、凈煤氣支管的開關(guān),箱體放散的開關(guān)以及沖渣水泵管道的開閉及調(diào)節(jié)、環(huán)境除塵管道的開關(guān)等,有DZW30、Q90-11B、Z30-18BS等型號,本文以DZW30型為例,介紹其工作原理及調(diào)整方法.

2、電動截止閥執(zhí)行器安裝調(diào)試結(jié)構(gòu)組成及工作原理

閥門電動裝置通常由六個(gè)部分組成,即電動機(jī),減速機(jī),控制機(jī)構(gòu),手一電動切換機(jī)構(gòu),手輪部件及電器部分組成,其傳動原理見下圖：
2.1電動機(jī):采用YDF2-W戶外型三相異步電動機(jī),該電機(jī)為短時(shí)工作制,額定持續(xù)工作時(shí)間為10分鐘。

2.2減速器:由一對正齒輪和蝸輪副組成,電動機(jī)的動力經(jīng)減速器傳遞給輸出軸.

2.3控制機(jī)構(gòu):由轉(zhuǎn)矩控制機(jī)構(gòu)、行程控制機(jī)構(gòu)及可調(diào)式開度指示器組成,用以控制閥門的開啟和關(guān)閉及閥位指示.

2.3.1轉(zhuǎn)矩控制機(jī)構(gòu)(右圖):
轉(zhuǎn)矩控制機(jī)構(gòu)圖由曲拐、碰塊、凸輪、分度盤、支板和微致力開關(guān)組成，當(dāng)輸出軸受到一定的阻轉(zhuǎn)矩后，蝸桿除旋轉(zhuǎn)外，還產(chǎn)生軸向位移，帶動曲拐旋轉(zhuǎn)，同時(shí)使碰塊也產(chǎn)生一角位移，從而壓迫凸輪，使支板上抬，當(dāng)輸出軸上的轉(zhuǎn)矩增大到預(yù)定值時(shí)，則支板上抬直至微動開關(guān)動作，切斷電源，電機(jī)停轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)對電動裝置輸出轉(zhuǎn)矩的控制。

2.3.2行程控制機(jī)構(gòu)（右圖）：
由十進(jìn)位齒輪組、頂桿、凸輪和微動開關(guān)組成，簡稱計(jì)數(shù)器，其工作原理是由減速箱內(nèi)的一主動小齒輪（Z=8）帶動計(jì)數(shù)器工作，如果計(jì)數(shù)器按閥門開或關(guān)的位置已調(diào)整好，當(dāng)計(jì)數(shù)器隨輸出軸轉(zhuǎn)到預(yù)先調(diào)整好的位置（圈數(shù)）時(shí)，則凸輪將被轉(zhuǎn)動90°，壓迫微動開關(guān)動作，切斷電源，電機(jī)停轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)對電動裝置行程（轉(zhuǎn)圈數(shù)）的控制，為了控制較多轉(zhuǎn)圈數(shù)的閥門，可調(diào)整凸輪180°或270°再壓迫微動開關(guān)動作。行程控制機(jī)構(gòu)最多可提供四對微動開關(guān)。即開方向有四只微動開關(guān)，其中有四個(gè)常開接點(diǎn)，四個(gè)常閉接點(diǎn)。關(guān)方向有四只微動開關(guān)，其中有四個(gè)常開接點(diǎn)，四個(gè)常閉接點(diǎn)，均引接到電動裝置的接線端子上，能滿足用戶各種控制線路的要求。
2.3.3可調(diào)式開度指示器（右圖）：
可調(diào)式開度指示器
由減還齒輪組、調(diào)節(jié)齒輪、閥門開度表盤、凸輪、微動開關(guān)及電位器組成。在現(xiàn)場調(diào)試時(shí)，可根據(jù)所配閥門開關(guān)的圈數(shù)，將調(diào)節(jié)齒輪調(diào)整到所需位置，并與減速齒輪組嚙合（在立柱上有所需圈數(shù)的數(shù)字）。當(dāng)閥門在開啟或關(guān)閉過程中，開度盤經(jīng)減速后轉(zhuǎn)動，指示閥門的開關(guān)量，指示角度與閥門開關(guān)量同步，電位器的動作與開度盤同步，供遠(yuǎn)傳指示閥門位置用。增加位置變送器，可提供4-20mA電流信號。開度指示器內(nèi)設(shè)一微動開關(guān)和一凸輪。當(dāng)電動裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)動使微動開關(guān)周期性動作，可使控制室操作指示燈閃爍，以示電動裝置的工作狀態(tài)。

2.4接線端子(《95典設(shè)》端子接線圖如下)：

接線端子采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制作，接線可靠，操作方便，絕緣材料介電強(qiáng)度高，機(jī)械強(qiáng)度好，共設(shè)51芯接線端子，其中動力線3芯端子，控制線48芯端子，所有電氣元件的接點(diǎn)均引接到端子，供用戶選用。
2.5手一電動切換機(jī)構(gòu)：由手柄、凸輪、框架、直立桿、中間離合器、壓簧組成，為半自動切換。由電動變?yōu)槭謩訒r(shí)，即用人工把切換手柄向手動方向推動，使輸出軸上的中間離合器向上移動，壓迫壓簧，當(dāng)手柄推到一定位置時(shí)，中間離合器脫離蝸輪與手動軸爪嚙合，則可使手輪上的作用力通過中間離合器傳到輸出軸上，即成為手動狀態(tài)；手動變?yōu)殡妱訒r(shí)為自動切換，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動蝸輪轉(zhuǎn)動時(shí)，直立桿立即倒下，在壓簧作用下中間離合器迅速向蝸輪方向移動，與手動軸脫桿，與蝸輪嚙合，則成為電動狀態(tài)。

2.6手動部件，由手輪和手動軸組成，供安裝調(diào)式和處理故障等需手動時(shí)使用。

3、電動截止閥執(zhí)行器安裝調(diào)試正確選擇閥門電動裝置

由于閥門電動裝置應(yīng)有的工作特性和利用率取決于閥門的種類、裝置的工作規(guī)范及閥門在管線或設(shè)備上的位置。因此掌握閥門電動裝置正確的選擇；考慮防止超負(fù)荷（工作轉(zhuǎn)矩高于控制轉(zhuǎn)矩）的發(fā)生就成為至關(guān)重要的一環(huán)。閥門電動裝置應(yīng)依據(jù)以下內(nèi)容正確選擇：
1．操作力矩：操作力矩是選擇閥門電動裝置的最主要的參數(shù)。電動裝置的輸出力矩應(yīng)為閥門操作最大力矩的1.2～1.5倍。
2．操作推力：閥門電動裝置的主機(jī)結(jié)構(gòu)有兩種，一種是不配置推力盤的，此時(shí)直接輸出力矩；另一種是配置有推力盤的，此時(shí)輸出力矩通過推力盤中的閥桿螺母轉(zhuǎn)換為輸出推力。
3．輸出軸轉(zhuǎn)動圈數(shù)：閥門電動裝置輸出軸轉(zhuǎn)動圈數(shù)的多少與閥門的公稱通徑、閥桿螺距、螺紋頭數(shù)有關(guān)，按M=H/ZS計(jì)算（式中：M為電動裝置應(yīng)滿足的總轉(zhuǎn)動圈數(shù)；H為閥門的開啟高度，mm；S為閥桿傳動螺紋的螺距，mm；Z為閥桿螺紋頭數(shù)。）
4．閥桿直徑：對于多回轉(zhuǎn)類的明桿閥門來說，如果電動裝置允許通過的最大閥桿直徑不能通過所配閥門的閥桿，便不能組裝成電動閥門。因此，電動裝置空心輸出軸的內(nèi)徑必須大于明桿閥門的閥桿外徑。對于部分回轉(zhuǎn)閥門以及多回轉(zhuǎn)閥門中的暗桿閥門，雖不用考慮閥桿直徑的通過問題，但在選配時(shí)亦應(yīng)充分考慮閥桿直徑與鍵槽的尺寸，使組裝后能正常工作。
5．輸出轉(zhuǎn)速：閥門的啟、閉速度快，易產(chǎn)生水擊現(xiàn)象。因此，應(yīng)根據(jù)不同的使用條件，選擇恰當(dāng)?shù)膯?、閉速度。
6．安裝、連接方式：電動裝置的安裝方式有垂直安裝、水平安裝、落地安裝；連接方式為：推力盤；閥桿通過（明桿多回轉(zhuǎn)閥門）；暗桿多回轉(zhuǎn)；無推力盤；閥桿不通過；部分回轉(zhuǎn)電動裝置的用途很廣，是實(shí)現(xiàn)閥門程控、自控和遙控*的設(shè)備，其主要用在閉路閥門上。但不能忽視閥門電動裝置的特殊要求——必須能夠限定轉(zhuǎn)矩或軸向力。通常閥門電動裝置采用限制轉(zhuǎn)矩的連軸器。

4、電動截止閥執(zhí)行器安裝調(diào)試電氣控制部分
是使用泛的一種閥門，與電動球閥是有區(qū)別的，它之所以廣受歡迎，是由于開閉過程中密封面之間摩擦力小，比較耐用，開啟高度不大，制造容易，維修方便，不僅適用于中 低壓，而且適用于高壓。 電動截止閥的閉合原理是，依靠電動推力旋轉(zhuǎn)閥杠，使閥瓣密封面與 閥座密封面緊密貼合，阻止介質(zhì)流通。 電動截止閥只許介質(zhì)單向流動，安裝時(shí)有方向性。截止閥的結(jié)構(gòu)長度大于 閘閥，同時(shí)流體阻力大，長期運(yùn)行時(shí)，密封可靠性 不強(qiáng)。
 電動截止閥和法蘭閘閥是同屬一個(gè)類型的閥門，由電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)或氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)和截止閥兩部分組成，區(qū)別在它的關(guān)閉件是個(gè)閥體，閥體繞閥體中心線作旋轉(zhuǎn)來達(dá)到開啟、關(guān)閉的一種閥門。閘閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動方向。二片式球閥，三片式球閥，是近年來被廣泛采用的一種新型閥門。

5、電動截止閥執(zhí)行器安裝調(diào)試閥門調(diào)整調(diào)整

調(diào)試接線時(shí)，閥門應(yīng)處于中間位置，然后檢查電機(jī)相序，相序接反會產(chǎn)生堵死現(xiàn)象，而造成機(jī)體損壞，調(diào)整轉(zhuǎn)矩、行程時(shí)，必須檢查位置指示器上的電位是不否已脫開，（把電位器軸上齒輪的緊定螺釘松開可脫開）以防損壞。

5.1轉(zhuǎn)矩控制機(jī)構(gòu)調(diào)整

在空載無介質(zhì)壓力等因素下，首先調(diào)整關(guān)轉(zhuǎn)矩，從小轉(zhuǎn)矩值開始，逐漸增大轉(zhuǎn)矩值直到閥門關(guān)嚴(yán)時(shí)止。然后調(diào)整開向轉(zhuǎn)矩，一般開向轉(zhuǎn)矩要比關(guān)向轉(zhuǎn)矩大；在有壓力、溫度時(shí)應(yīng)該注意其能否關(guān)嚴(yán)，如關(guān)不嚴(yán)則要適當(dāng)增加轉(zhuǎn)矩以關(guān)的嚴(yán)打的開為準(zhǔn)。

5.2行程控制機(jī)構(gòu)調(diào)整

首先用手將閥門關(guān)嚴(yán)，然后脫開行程控制機(jī)構(gòu)（即用螺絲刀將行程控制機(jī)構(gòu)中頂桿推進(jìn)并轉(zhuǎn)90°，使主動小齒輪與計(jì)數(shù)器個(gè)位齒輪組脫開），用螺絲刀旋轉(zhuǎn)“關(guān)”向調(diào)整軸，按箭頭方向旋轉(zhuǎn)直到凸輪壓住彈性壓板使微動開關(guān)動作為止，則關(guān)向行程初步調(diào)好。再松開頂桿使主動齒輪與兩邊個(gè)位齒輪正確嚙合（為了保證其正確嚙合，在松開頂桿后，必須用螺絲刀少許左右轉(zhuǎn)動調(diào)整軸）此時(shí)可以電動打開幾圈，而后關(guān)閉，看關(guān)向行程是否符合要求，如不符合要求，可按上述程序重新調(diào)整。在關(guān)方向調(diào)整好以后，用手將閥門開到所需的位置（注意此時(shí)行程機(jī)構(gòu)不能脫開，否則關(guān)向調(diào)整又被打亂），然后脫開行程控制機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)開向調(diào)整軸，按箭頭方向旋轉(zhuǎn)直到凸輪壓住彈性板，使微動開關(guān)動作為止，再使行程機(jī)構(gòu)與主動齒輪嚙合，則開向行程調(diào)整完。行程控制機(jī)構(gòu)調(diào)完后，可反復(fù)操作幾次。一般開閥門控制在全行程90%左右。

5.3開度指示器調(diào)整

電動或者手動將閥門關(guān)閉，根據(jù)閥門的最大轉(zhuǎn)圈數(shù)將齒輪組上的調(diào)節(jié)齒輪調(diào)到相應(yīng)位置上，再將表盤的關(guān)符號推到指針處，轉(zhuǎn)動電位器使電位器在零位上，并使電位器軸上的齒輪與開度軸上的齒輪嚙合，擰緊電位器軸上齒輪的緊定螺絲即可

6.電動截止閥執(zhí)行器安裝調(diào)試常見故障及排除方法

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，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)行精確控制。 

   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)。選型時(shí)必需對此做出說明，不然經(jīng)常會發(fā)生在現(xiàn)場安裝時(shí)與控制系統(tǒng)沖突等不匹配現(xiàn)像。 

   a)分體結(jié)構(gòu)（通常稱為普通型）：控制單元與電動執(zhí)行器分離，電動執(zhí)行器不能單獨(dú)實(shí)現(xiàn)對閥門的控制，必需外加控制單元才能實(shí)現(xiàn)控制，一般外部采用控制器或控制柜形式進(jìn)行配套。 

   此結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是不便于系統(tǒng)整體安裝，增加接線及安裝費(fèi)用，且容易出現(xiàn)故障，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)不便于診斷和維修，性價(jià)比不理想。 

   b)一體化結(jié)構(gòu)（通常稱為整體型）：控制單元與電動執(zhí)行器封裝成一體，無需外配控制單元即可現(xiàn)實(shí)就地操作，遠(yuǎn)程只需輸出相關(guān)控制信息就可對其進(jìn)行操作。 

   此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是方便系統(tǒng)整體安裝，減少接線及安裝費(fèi)用，容易診斷并排除故障。但傳統(tǒng)的一體化結(jié)構(gòu)產(chǎn)品也有很多不完善的地方，所以產(chǎn)生了智能電動執(zhí)行器，關(guān)于智
能電動執(zhí)行器后面將再做說明。 

   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)行精確控制，從而精確調(diào)節(jié)介質(zhì)流量。因篇幅有限其工作原理在此不作詳細(xì)說明。
下面就調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器選型時(shí)需注明的參數(shù)做簡要說明。

a)控制信號類型（電流、電壓） 

   調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器控制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(shí)需明確其控制信號類型及參數(shù)。 

   b)工作形式（電開型、電關(guān)型） 

   調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器工作方式一般為電開型（以4～20mA的控制為例，電開型是指4mA信號對應(yīng)的是閥關(guān)，20mA對應(yīng)的是閥開），另一種為電關(guān)型（以4-20mA的控制為例，電開型是指4mA信號對應(yīng)的是閥開，20mA對應(yīng)的是閥關(guān)）。一般情況下選型需明確工作形式，很多產(chǎn)品在出廠后并不能進(jìn)行修改，奧美閥控生產(chǎn)的智能型電動執(zhí)行器可以通過現(xiàn)場設(shè)定隨時(shí)修改。 

   c)失信號保護(hù) 

   失信號保護(hù)是指因線路等故障造成控制信號丟失時(shí)，電動執(zhí)行器將控制閥門啟閉到設(shè)定的保護(hù)值，常見的保護(hù)值為全開、全關(guān)、保持原位三種情況，且出廠后不易修改。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（0~100%）為保護(hù)值。 

7.電動截止閥執(zhí)行器安裝調(diào)試結(jié)束語

本文參考《電動裝置說明書》的部分內(nèi)容，煉鐵廠在實(shí)際使用中沒有采用95典型設(shè)計(jì)線路，只是使用其中的行程開關(guān)及轉(zhuǎn)矩開關(guān)作為閥門的控制，以此文和兄弟單位的同行們進(jìn)行交流，不妥之處，肯請各位老師批評指正。