本文將從“進(jìn)口電動執(zhí)行器應(yīng)用和分類、進(jìn)口氣動執(zhí)行器、進(jìn)口電動執(zhí)行器、執(zhí)行器調(diào)試、執(zhí)行器的性能指標(biāo)和選型”五個方面去給大家講解進(jìn)口執(zhí)行器的基礎(chǔ)知識。

一、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)用和分類

進(jìn)口執(zhí)行器在現(xiàn)代生產(chǎn)過程自動化中起著十分重要的作用。人們常把它稱為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程控制的手足，因?yàn)樗谧詣踊刂葡到y(tǒng)中接受調(diào)節(jié)器的控制信號，自動的改變調(diào)節(jié)變量，達(dá)到對被調(diào)參數(shù)(如溫度、壓力、流量、液位等)進(jìn)行調(diào)節(jié)的目的，使生產(chǎn)過程按預(yù)定要求正常進(jìn)行。

進(jìn)口執(zhí)行器的功能:

• -控制閥門的開關(guān)，保證閥門正常工作所需的行程-提供閥門關(guān)閉時所需的關(guān)閉力
• -具備一定的開關(guān)速度，保證使用要求
• -與相關(guān)附件聯(lián)合使用，滿足意外故障時閥門的理想位置(故障時閥門打開，或關(guān)閉，或即時原位鎖定)

從應(yīng)用來分類

直行程( Linear Actuator ):

角行程( Quarter-turn Actuator ):

多轉(zhuǎn)式( Multi-turn Actuator) :

二、進(jìn)口氣動執(zhí)行器

氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受氣動控制器或閥門定位器輸出的氣壓信號，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的推桿直線位移，以推動調(diào)節(jié)閥動作。

按照結(jié)構(gòu)可分:

• 1.氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)
• 2.氣缸式執(zhí)行機(jī)構(gòu)

氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)分類

對于不同的進(jìn)氣方向又分為:

• 氣開式(進(jìn)氣打開閥門失氣彈簧復(fù)位關(guān)閉閥門）
• 氣關(guān)式(進(jìn)氣關(guān)閉閥門失氣彈簧復(fù)位打開閥門 ）

氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要組成部件和功能

• 減壓閥:降低控制氣源壓力，以適宜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作壓力;
• 過濾器:濾去壓縮空氣中的水和其他雜質(zhì)，保證進(jìn)入電/氣轉(zhuǎn)換器、定位器以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的壓縮空氣的清潔。許多產(chǎn)品是減壓閥和過濾器一體化設(shè)計;
• 電/氣轉(zhuǎn)換器:將控制系統(tǒng)來的4 -20mA電流信號轉(zhuǎn)換成3-15psi (0.2 -kg/cm)的氣壓控制信號;
• 定位器:是閥位控制的核心部件，對調(diào)節(jié)閥的閥位進(jìn)行精確控制;

1.位置變送器:通過連桿與閥桿的位移同步產(chǎn)生轉(zhuǎn)角移動，轉(zhuǎn)換成4--2omA電信號，線性地反映閥門的開度;

2.行程開關(guān):通常安裝在閥門的全開和全關(guān)位置，用以發(fā)出閥門]全開和全關(guān)的信號送到控制系統(tǒng)；

3.為了實(shí)現(xiàn)某些特殊的控制功能，一些執(zhí)行機(jī)構(gòu)上還配備了其他的控制部件，如實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖功能的電磁閥，實(shí)現(xiàn)保位功能的鎖氣器，加快動作速度的氣放大器，失氣時維持短時操作的儲能罐等等。

閥門定位器是氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制的核心部件，有氣動閥門定位和智能閥門定位器

動閥門定位器都是利用力平衡原理進(jìn)行調(diào)節(jié)的，缺點(diǎn)是調(diào)節(jié)困難，線性差，靈敏度差，故障率高，不具有“三段保護(hù)”功能

智能型閥門定位器的工作原理與傳統(tǒng)定位器完全不同。采用微處理器對給定值和位置反饋進(jìn)行比較。如果微處理器檢測到偏差它就用一個五步開關(guān)程序來控制壓電閥，壓電閥進(jìn)而調(diào)節(jié)進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室的空氣流量，將控制指令轉(zhuǎn)換為氣動位移增量。

進(jìn)口氣動執(zhí)行器常見故障及產(chǎn)生的原因

(一)調(diào)節(jié)閥不動作。故障現(xiàn)象及原因如下:

1.無信號、無氣源
①氣源未開，②由于氣源含水在冬季結(jié)冰，導(dǎo)致風(fēng)管堵塞或過濾器、減壓閥堵塞失靈，③空壓機(jī)故障;④氣源總管泄漏。

2.有氣源，無信號

①調(diào)節(jié)器故障，②信號管泄漏;③定位器波紋管漏氣;

3.定位器無氣源

4.定位器有氣源，無輸出
定位器的節(jié)流孔堵塞。

5.定位器輸出正常調(diào)節(jié)閥不動作

①閥芯脫落，②閥芯與閥座卡死;③閥桿彎曲或折斷;④閥座閥芯凍結(jié)或焦塊污物;⑤執(zhí)行機(jī)構(gòu)彈簧因長期不用而銹死。

(二)調(diào)節(jié)閥的動作不穩(wěn)定。故障現(xiàn)象和原因如下:

1.氣源壓力不穩(wěn)定

①壓縮機(jī)容量太小;②減壓閥故障。

2.信號壓力不穩(wěn)定

①控制系統(tǒng)的時間常數(shù)(T=RC)不適當(dāng);②調(diào)節(jié)器輸出不穩(wěn)定。

3.氣源壓力穩(wěn)定，信號壓力也穩(wěn)定，但調(diào)節(jié)閥的動作仍不穩(wěn)定

(三)調(diào)節(jié)閥振蕩，故障現(xiàn)象和原因如下:

  1.調(diào)節(jié)閥在任何開度下都振蕩

  ①支撐不穩(wěn);②附近有振動源;③閥芯與襯套磨損嚴(yán)重;④膜盒漏氣;_⑤定位器漏氣;⑥定位器輸出與膜盒間管路漏氣;⑦盤根壓得太緊;⑧盤根壓偏;⑨閥桿摩擦力太大。

  2.調(diào)節(jié)閥在接近全閉位置時振蕩

  ①調(diào)節(jié)閥選大了，常在小開度下使用;②單座閥介質(zhì)流向與關(guān)閉方向相反。

(四)調(diào)節(jié)閥的動作遲鈍。遲鈍的現(xiàn)象及原因如下:

  1.閥桿僅在單方向動作時遲鈍

  ①氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)中膜片破損泄漏;②執(zhí)行機(jī)構(gòu)中  “0”型密封泄漏。

  2.閥桿在往復(fù)動作時均有遲鈍現(xiàn)象
  ①閥體內(nèi)有粘物堵塞;
  ②聚四氟乙烯填料變質(zhì)硬化或石墨一石棉填料潤滑油干燥;
  ③填料壓得太緊，摩擦阻力增大;④由于閥桿不直導(dǎo)致摩擦阻力大;
  ⑤沒有定位器的氣動調(diào)節(jié)閥也會導(dǎo)致動作遲

(五)調(diào)節(jié)閥的泄漏量增大。泄漏的原因下:

  1.閥全關(guān)時泄漏量大

  ①閥芯被磨損，內(nèi)漏嚴(yán)重，②閥未調(diào)好關(guān)不嚴(yán)。

  2.閥達(dá)不到全閉位置

  ①介質(zhì)壓差太大，執(zhí)行機(jī)構(gòu)剛性小，閥關(guān)不嚴(yán);

三、進(jìn)口電動執(zhí)行器

進(jìn)口電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)

電動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)電動執(zhí)行器一般由

• 1.伺服電機(jī)
• 2.控制器
• 3.減速機(jī)
• 4.輔助部件
• 四部分組成。

電機(jī)

電機(jī)是接受伺服放大器或電動操作器輸出的開關(guān)電源，把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。

減速器

控制部分接受和輸出4- 20mA模擬信號和數(shù)字信號實(shí)現(xiàn)對于執(zhí)行器的自動控制，包括伺服放大器和位置發(fā)送器，新近發(fā)展的智能化技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)對執(zhí)行器的功能設(shè)定、故障自診斷、狀態(tài)報警和紀(jì)錄、顯示和通訊功能。

位置發(fā)送器

位置發(fā)送器由電源變壓器、差動變壓器、印刷電路板等部件組成。當(dāng)減速器輸出軸移動時，凸輪隨之旋轉(zhuǎn)，是壓在凸輪斜面上的差動變壓器的鐵芯連桿產(chǎn)生軸向位移，改變鐵芯在差動變壓器線圈中的位置，使差動變壓器輸出對應(yīng)位置的電壓轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流電流信號(4~20mA)

減速器輸出軸的轉(zhuǎn)角位移與位置發(fā)送器的輸出電流呈線性關(guān)系。

伺服放大器

 伺服放大器的調(diào)節(jié)原理類似于一個純積分作用的調(diào)節(jié)器，只要指令信號與閥位反饋信號的偏差超過調(diào)節(jié)不靈敏區(qū)的范圍，伺服放大器就會一直發(fā)出開指令或者關(guān)指令。它接受調(diào)節(jié)儀表的標(biāo)準(zhǔn)信號(4-20mA) 和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的反饋信號，進(jìn)行比較放大后輸出220V交流電驅(qū)動伺服電動機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，連續(xù)調(diào)節(jié)閥位開度。實(shí)現(xiàn)各種工藝過程參數(shù)自動調(diào)節(jié)。

電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理

來自調(diào)節(jié)器的電流信號li (4-20mA) 作為伺服放大器的輸入，與閥的位置反饋信號If進(jìn)行比較，當(dāng)輸入信號和反饋信號比較值不等于零時，其差值經(jīng)伺服放大器放大后，控制兩相伺服電機(jī)按相應(yīng)的方向轉(zhuǎn)動，再經(jīng)減速器減速后使輸出軸產(chǎn)生位移;同時，輸出軸位移又經(jīng)位置發(fā)送器轉(zhuǎn)換成閥的反饋信號|If;當(dāng)饋信號與輸入信號相等時，伺服放大器無輸出，電機(jī)不轉(zhuǎn)動，執(zhí)行機(jī)構(gòu)就穩(wěn)定在與輸入信號相應(yīng)的位置上。電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出軸位移和輸入信號成線性關(guān)系。

電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制方式

電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)有遠(yuǎn)方遙控調(diào)節(jié)、就地電動控制和就地手動操作三種控制方式。

1、就地手動方式

2、就地電動方式

 當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)切換開關(guān)放在“就地”位置時，操作時只要將旋轉(zhuǎn)切換開關(guān)分別拔到“開”或“關(guān)”的位置(或按“開”或“關(guān)”按鈕) ,帶動電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸就可以實(shí)現(xiàn).上行或下行動作，在運(yùn)動過程中觀察電動操作器.上的閥位開度表，到所需控制閥位開度時，  立即松開切換開關(guān)即可。

3、遠(yuǎn)方遙控方式

 當(dāng)電動操作器切換開關(guān)放在“自動”或“遠(yuǎn)控”位置時，  即處在自動調(diào)節(jié)狀態(tài)，接受DCS或控制器4-20mA DC指令信號，  自動調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥位到預(yù)定位置。

--電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的故障及排除辦法見下表1

2019-05-06 1660人瀏覽

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