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阀门电动装置的正确选择的依据

阀门电动装置是用于操作阀门并于阀门相连接的装置之一。该装置由电力来驱动,其运动过程可由行程、转矩或轴向推力的大小来控制。由于阀门电动装置应有的工作特性和利用率取决于阀门的种类、装置的工作规范及阀门在管线或设备上的位置。因此掌握阀门电动装置正确的选择;考虑防止超负荷(工作转矩高于控制转矩)的发生就成为至关重要的一环。
  阀门电动装置的正确选择应依据:
  1. 操作力矩:操作力矩是选择阀门电动装置的最主要的参数。电动装置的输出力矩应为阀门操作最大力矩的1.2~1.5倍。
  2. 操作推力:阀门电动装置的主机结构有两种,一种是不配置推力盘的,此时直接输出力矩;另一种是配置有推力盘的,此时输出力矩通过推力盘中的阀杆螺母转换为输出推力。
  3. 输出轴转动圈数:阀门电动装置输出轴转动圈数的多少与阀门的公称通径、阀杆螺距、螺纹头数有关,按M=H/ZS计算(式中:M为电动装置应满足的总转动圈数;H为阀门的开启高度,mm;S为阀杆传动螺纹的螺距,mm;Z为阀杆螺纹头数。
  4. 阀杆直径:对于多回转类的明杆阀门来说,如果电动装置允许通过的最大阀杆直径不能通过所配阀门的阀杆,便不能组装成电动阀门。因此,电动装置空心输出轴的内径必须大于明杆阀门的阀杆外径。对于部分回转阀门以及多回转阀门中的暗杆阀门,虽不用考虑阀杆直径的通过问题,但在选配时亦应充分考虑阀杆直径与键槽的尺寸,使组装后能正常工作。
  5. 输出转速:阀门的启、闭速度快,易产生水击现象。因此,应根据不同的使用条件,选择恰当的启、闭速度。
  6. 安装、连接方式:电动装置的安装方式有垂直安装、水平安装、落地安装;连接方式为:
  阀门电动装置的用途很广,是实现阀门程控、自控和遥控不可缺少的设备,其主要用在闭路阀门上。但不能忽视阀门电动装置的特殊要求——必须能够限定转矩或轴向力。通常阀门电动装置采用限制转矩的连轴器。
  当阀门电动装置的规格确定之后,其控制转矩也确定了。当其在预先确定的时间内运行时,电机一般不会超负荷。但如出现下列情况便可使其超负荷:
  1. 电源电压低,得不到所需的转矩,使电机停止转动。
  2. 错误地调定了转矩限制机构,使其大于停止的转矩,而造成连续产生过大的转矩,使电机停止转动。
  3. 如点动那样断续使用,产生的热量积蓄起来,超过了电机的容许温升值。
  4. 因某种原因转矩限制机构电路发生故障,使转矩过大。
  5. 使用环境温度过高,相对地使电机的热容量下降。
  以上是出现超负荷的一些原因,对于这些原因产生的电机过热现象应预先考虑到,并采取措施,防止过热。
  过去对电机进行保护的办法是使用熔断器、过流继电器、热继电器、恒温器等,但这些办法也都各有利弊,对于电动装置这种变负荷的设备,绝对可*的保护办法是没有的。因此必须采取各种方法组合的方式。但由于每台电动装置的负荷情况不同,难以提出一个统一的办法。但概括多数情况,也可以从中找到共同点。
  采取的过负荷保护方式,归纳为两种:
  1. 对电机输入电流的增减进行判断;
  2. 对电机本身发热进行判断。
  上述两种方式,无论那种都要考虑电机热容量给定的时间余量。如果用单一方式使之与电机的热容量特性一致是困难的。所以应选择根据过负荷的原因能可*的动作的方法——组合复合方式,以实现全面的过负荷保护作用。
  罗托克电动装置的电机,因其在绕组中埋入了与电机绝缘等级一致的恒温器,当到达额定温度时,电机控制回路便会切断。恒温器本身热容量是较小的,而且其限时特性是由电机的热容量特性决定的,因此这是一个可*的方法。
  过负荷的基本保护方法是:
  1. 对电机连续运转或点动操作的过负荷保护采用恒温器;
  2. 对电机堵转的保护采用热继电器
  3. 对短路事故采用熔断器或过流继电器。
  阀门电动装置的正确选择和超负荷的防止是息息相关的。应引起重视。

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电动头的特点
  智能化电动头在保留机械开关式电动头主要功能的前提下,将电动头原先利用各种机械装置实现的控制模式,革新成了以微处理器为控制核心的智能化控制模式。
  控制机械型电动头运行的力矩控制开关和限位控制开关,均为机械式微动开关。机械型电动头力矩控制机构为蜗杆传动式,需拆开密封外壳通过调节弹簧进行力矩值调整;限位控制机构为螺杆螺母式,也需拆开密封外壳通过螺母位置调整实现行程控制调节。
  电动头则由电子感应电路模拟机械式微动开关实现相关控制功能。它能通过磁场感应元件精密地测量电动机磁通变化,并经微处理器迅速计算出电动头输出的力矩值,从而实现电动机力矩开关控制功能。此外,通过霍尔感应元件测量磁性脉冲计算出电动头转动时转轴的输出位移,从而实现电动机限位开关控制功能。
  电动头实现了通过红外线遥控器进行力矩值、限位开关位置参数设定和调整的功能。因装有EEPROM芯片,可安全记忆预先设置的各项参数,并具有故障自我诊断和报警功能。通过遥控器,电动头有关参数均可通过液晶屏显示出来。电动头自诊断故障信息也能通过该液晶显示器进行查阅。
  电动头装有高性能9V电池,保证在主电源失去后,仅当唤醒电路接通时,备用电池提供反映电动头转轴位置变化的电力和LCD液晶显示的电力。  关于对电动执行器输出转速的确定,在阀门对其启闭时间没有严格要求时,应尽量选用较慢的速度。
  因为不必要的较快速度,在相同转矩要求下将会增大电机功率,这样不但浪费能源,提高工程造价,而且也会使电动执行器体积增大造成多方面浪费。
  目前国内自行开发研制的电动执行器,在每个机座号中设计配用的电动机规格数量不多(一般为2-3个规格),以及主体传动中齿轮副和蜗轮副的速比范围变化有限,所以每个机座号的转矩分档和转速分档都不多。
  如果阀门轴向力由电动执行器承担(即阀杆螺母在电动执行器中),其推力值不允许超过电动执行器的允许值。
  在选用多回转阀门电动执行器时必须说明阀门工作时阀杆螺母的最大转圈数,这样可以正确选配电动执行器中位置指示机构的有关齿轮速比,以使位置指示有足够的精度满足阀门工作过程中对阀门开、关程度的观察,否则易造成错觉,影响正常工作。
  升降杆阀门选择电动执行器应注意其允许通过的阀杆直径值,阀杆直径必须小于该值。另外,对于多回转电动执行器,在选用时还应提出对阀杆罩高度的要求(与阀门痛径有关)。旋转杆阀门可不配带阀杆罩。

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