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电动执行机构可分为开关型和调节型两种类型

更新时间:2023-11-14
  电动执行机构是一种用电力驱动的机构,用来控制、调节或自动化各种工业过程中的机械运动。它能够将输入的电能转化为机械动能,与阀门构成电动调节阀来完成各种控制任务。广泛应用于化工、石油、冶金、电力、水处理等领域。根据控制信号的类型,可分为开关型和调节型两种。
 
  1.开关型
 
  开关型主要是用来开关阀门,其中控制信号为二进制(开或关),可分为直接开关、蝶阀和球阀机构。直接开关执行机构是将电机输出的转动运动,通过齿轮将输出轴的回转运动转化为直线运动,从而推动开关阀门完成开关操作。蝶阀执行机构是以轮缝平面作为夹合工件,将输出轴的回转运动转化为旋转运动,从而推动蝶阀完成开关操作。球阀执行机构是将输出轴的回转运动直接转化为阀球的旋转运动,从而推动球阀完成开关操作。
 
  2.调节型
 
  调节型执行机构主要用来调节阀门开度,其中控制信号为模拟量或数字量,可分为旋涡流量计机构、角行程机构和直线行程机构。旋涡流量计机构通过电机和减速器带动齿轮来驱动输出轴回转,从而带动角行程、直线行程的阀门执行器完成启闭操作。角行程机构主要通过输出转轴带动齿轮机构使输出轴作相对旋转,并带动球头输出杆完成角行程位移。直线行程机构则可通过改变输入控制信号的大小来改变执行器的输出位移,从而改变阀门的开度。
 
  电动执行机构主要由电机、减速器、齿轮及输出轴等构成。其中电机是控制机构的核心部件,通过控制电机的运转来驱动减速器和输出轴运动。减速器的作用是将较高转速的电机减速,并提高输出的扭矩。通过齿轮驱动输出轴,进而带动执行机构完成各种控制任务。下面再来具体分析下它的一些组成部件:
 
  力矩行程限制器:
 
  力矩行程限制器是一个标准单元,但它在结构上与减速器机壳是一个整体。它由力矩限制机构、行程控制机构、位置传感器及接线端子等组成。
 
  力矩限制机构:
 
  力矩限制机构比较特别,它借助于行星内齿轮在传递力矩时产生的随力矩大小的偏转,以拨动装在齿轮外圆的滑块,滑块两侧各装有一个压缩测力弹簧作为正、反转向力矩的传感元件,当输出力矩超过设定限制力矩时,内齿轮的偏转使滑块位移加大,滑块带动拨杆触动力矩限制的微动开关动作,使其切断控制电路使电机停转。调整力矩限制弹簧的压缩量即可调整力矩的限定值。

电动执行机构

 


 
  行程控制机构:
 
  行程控制机构借助于两个凸轮(如果需要也可以用四个)分别作用于正、反转向的微动开关来控制执行机构的行程。四片凸轮机构中,由一套减速装置驱动。减速装置与减速器传动轴相连,通过调整凸轮的位置可限定执行机构的行程。行程调整方便,只需用要改锥先向下按后再转动,使凸轮转到所需限位位置即可。
 
  位置传感器:
 
  是采用高精度、长寿命的导电塑料电位器作为位置传感元件二它与行程控制机构同轴连接。其阻值为1KΩ,功率4W,线性精度0.2%,寿命可达5千万次。电位器的电阻变化值既可做位置反馈信号也可做位置指示信号。
 
  分立式比例调节型、远控型、积分型执行机构的位置反馈信号是通过电流变换器模块将电位器电阻变化值变为电流信号。模块上有0%及100%两个微型多圈电位器,可以分别精确地调整执行机构起始位置电流值(4mA)和终点位置电流值(20mA)。
 
  整体式比例调节型执行机构的位置指示信号是执行机构上的导电塑料电位器随减速器转角变化的电阻变化值,送入的位置定位器的采样电路,通过位置定位器处理后,输出一个4~20mA DC信号用于指示。
 
  控制箱:
 
  控制箱是一个独立的箱体,通过连接螺套与减速器安装在一起。它是由继电器、交流接触器及上面所述的力矩限制微动开关(S3、S4)等组成保护单元。当执行机构过力矩时,可立即使电机在运转这一方向上断电,从而保护传动机构。该电路有记忆功能,将过力矩保护状态始终保持,直到故障排除。执行机构行程控制也是通过前述的行程微动开关(S1、S2)控制该箱内的交流接触器(K1、K2),达到控制执行机构行程的目的。
 
  手轮:
 
  在故障状态和调试过程中,手动就地操作是不能缺少的。而手动操作则可通过转动手轮来实现。操作前先确认断电后方能进行操作。带有离合器的执行机构,手操时先将离合器分开,操作省力,操作完毕将离合器复位。注意手轮使用前先将手轮向外拉出方可使用,用后再将其推回原位。
 
  现场操作:
 
  如图,左边旋钮放在“LOCAL"位置,执行机构处于就地操作状态,使用右边的旋钮控制执行机构的开关动作;左边旋钮放在“4~20mA DC”和“DRY CONTACTS”位置,执行机构接受上位仪表或DCS模拟信号或开关量信号控制。
 

电动执行机构

 

  机械限位装置:
 
  角行程机械限位是用安装在箱体上两个可调节的螺钉或在箱体中设有的固定挡块做机械限位。前者可调节后者不可调二机械限位主要用于故障时和极限位置保护,以防止自动操作时超过极限位置。直行程在直线位移机构中设置机械限位装置。
 
  电动执行机构在工业过程控制中不断的增加着应用领域,主要包括以下几个方面:
 
  1.化工行业
 
  用于各种化工的生产设备中,如输送带、离心机、搅拌器和离合器等设备中的控制运动。
 
  2.石油行业
 
  用于油田钻机,冲孔机,焊接机和破碎机等设备的控制运动。
 
  3.冶金行业
 
  用于钢铁、有色金属和铸造等相关设备的控制运动。
 
  4.电力行业
 
  包括水力发电、火力发电、核能发电和输电线路等等。
 
  5.水处理行业
 
  是饮用水和工业废水处理厂的流量控制装置,其中包括流量计、调节阀和压力控制器等装置。
 
  电动执行机构广泛应用于化工、石油、冶金、电力、水处理等各个领域,不断地推动着人类科技进步和生产效率的提高。它是现代自动化控制系统中的重要组成部分,它具有广泛的应用领域和良好的未来发展前景。随着技术的不断进步,将会继续发挥其重要的作用,为现代自动化控制系统的发展和进步做出更大的贡献。

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