本文將從“進(jìn)口電動(dòng)執(zhí)行器應(yīng)用和分類、進(jìn)口氣動(dòng)執(zhí)行器、進(jìn)口電動(dòng)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(gè)方面去給大家講解進(jìn)口執(zhí)行器的基礎(chǔ)知識(shí)。

一、電動(dòng)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(guò)程自動(dòng)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(guò)程控制的手足，因?yàn)樗谧詣?dòng)化控制系統(tǒng)中接受調(diào)節(jié)器的控制信號(hào)，自動(dòng)的改變調(diào)節(jié)變量，達(dá)到對(duì)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(guò)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(mén)的開(kāi)關(guān)，保證閥門(mén)正常工作所需的行程-提供閥門(mén)關(guān)閉時(shí)所需的關(guān)閉力
• -具備一定的開(kāi)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(shí)閥門(mén)的理想位置(故障時(shí)閥門(mén)打開(kāi)，或關(guān)閉，或即時(shí)原位鎖定)

從應(yīng)用來(lái)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(dòng)執(zhí)行器

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

按照結(jié)構(gòu)可分:

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

氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分類

對(duì)于不同的進(jìn)氣方向又分為:

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

氣動(dòng)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(guò)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(guò)濾器一體化設(shè)計(jì);
• 電/氣轉(zhuǎn)換器:將控制系統(tǒng)來(lái)的4 -20mA電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成3-15psi (0.2 -kg/cm)的氣壓控制信號(hào);
• 定位器:是閥位控制的核心部件，對(duì)調(diào)節(jié)閥的閥位進(jìn)行精確控制;

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

2.行程開(kāi)關(guān):通常安裝在閥門(mén)的全開(kāi)和全關(guān)位置，用以發(fā)出閥門(mén)]全開(kāi)和全關(guān)的信號(hào)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(dòng)作速度的氣放大器，失氣時(shí)維持短時(shí)操作的儲(chǔ)能罐等等。

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

動(dòng)閥門(mén)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(mén)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(duì)給定值和位置反饋進(jìn)行比較。如果微處理器檢測(cè)到偏差它就用一個(gè)五步開(kāi)關(guān)程序來(lái)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(dòng)位移增量。

進(jìn)口氣動(dòng)執(zhí)行器常見(jiàn)故障及產(chǎn)生的原因

(一)調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作。故障現(xiàn)象及原因如下:

1.無(wú)信號(hào)、無(wú)氣源
①氣源未開(kāi)，②由于氣源含水在冬季結(jié)冰，導(dǎo)致風(fēng)管堵塞或過(guò)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(wú)信號(hào)

①調(diào)節(jié)器故障，②信號(hào)管泄漏;③定位器波紋管漏氣;

3.定位器無(wú)氣源

4.定位器有氣源，無(wú)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(dòng)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(zhǎng)期不用而銹死。

(二)調(diào)節(jié)閥的動(dòng)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(hào)壓力不穩(wěn)定

①控制系統(tǒng)的時(shí)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(hào)壓力也穩(wěn)定，但調(diào)節(jié)閥的動(dòng)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(kāi)度下都振蕩

  ①支撐不穩(wěn);②附近有振動(dòng)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(pán)根壓得太緊;⑧盤(pán)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(shí)振蕩

  ①調(diào)節(jié)閥選大了，常在小開(kāi)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(dòng)作遲鈍。遲鈍的現(xiàn)象及原因如下:

  1.閥桿僅在單方向動(dòng)作時(shí)遲鈍

  ①氣動(dòng)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(dòng)作時(shí)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(rùn)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(méi)有定位器的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥也會(huì)導(dǎo)致動(dòng)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(shí)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(dòng)執(zhí)行器

進(jìn)口電動(dòng)執(zhí)行器結(jié)構(gòu)

電動(dòng)執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)電動(dòng)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(dòng)操作器輸出的開(kāi)關(guān)電源，把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。

減速器

控制部分接受和輸出4- 20mA模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)于執(zhí)行器的自動(dòng)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(duì)執(zhí)行器的功能設(shè)定、故障自診斷、狀態(tài)報(bào)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(dòng)變壓器、印刷電路板等部件組成。當(dāng)減速器輸出軸移動(dòng)時(shí)，凸輪隨之旋轉(zhuǎn)，是壓在凸輪斜面上的差動(dòng)變壓器的鐵芯連桿產(chǎn)生軸向位移，改變鐵芯在差動(dòng)變壓器線圈中的位置，使差動(dòng)變壓器輸出對(duì)應(yīng)位置的電壓轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流電流信號(hào)(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(gè)純積分作用的調(diào)節(jié)器，只要指令信號(hào)與閥位反饋信號(hào)的偏差超過(guò)調(diào)節(jié)不靈敏區(qū)的范圍，伺服放大器就會(huì)一直發(fā)出開(kāi)指令或者關(guān)指令。它接受調(diào)節(jié)儀表的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)(4-20mA) 和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的反饋信號(hào)，進(jìn)行比較放大后輸出220V交流電驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，連續(xù)調(diào)節(jié)閥位開(kāi)度。實(shí)現(xiàn)各種工藝過(guò)程參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)。

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理

來(lái)自調(diào)節(jié)器的電流信號(hào)li (4-20mA) 作為伺服放大器的輸入，與閥的位置反饋信號(hào)If進(jìn)行比較，當(dāng)輸入信號(hào)和反饋信號(hào)比較值不等于零時(shí)，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(dòng)，再經(jīng)減速器減速后使輸出軸產(chǎn)生位移;同時(shí)，輸出軸位移又經(jīng)位置發(fā)送器轉(zhuǎn)換成閥的反饋信號(hào)|If;當(dāng)饋信號(hào)與輸入信號(hào)相等時(shí)，伺服放大器無(wú)輸出，電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)就穩(wěn)定在與輸入信號(hào)相應(yīng)的位置上。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出軸位移和輸入信號(hào)成線性關(guān)系。

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制方式

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

1、就地手動(dòng)方式

2、就地電動(dòng)方式

 當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)切換開(kāi)關(guān)放在“就地”位置時(shí)，操作時(shí)只要將旋轉(zhuǎn)切換開(kāi)關(guān)分別拔到“開(kāi)”或“關(guān)”的位置(或按“開(kāi)”或“關(guān)”按鈕) ,帶動(dòng)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(dòng)作，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中觀察電動(dòng)操作器.上的閥位開(kāi)度表，到所需控制閥位開(kāi)度時(shí)，  立即松開(kāi)切換開(kāi)關(guān)即可。

3、遠(yuǎn)方遙控方式

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

--電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的故障及排除辦法見(jiàn)下表1

2019-05-06 1698人瀏覽

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