阀门执行机构的多样化驱动方式是其适应各种复杂工况的关键。不同的工况对能源类型有着不同的要求,而阀门执行机构支持电动、气动、液动等多种能源类型,这就为其在众多领域的广泛应用奠定了基础。电动执行机构依靠电力驱动,这种方式通常适用于对控制精度要求较高的场合。例如在一些高精度的电子芯片制造车间,对于洁净室内的气体流量控制要求极高,电动执行机构能够凭借其稳定的电力供应和精确的控制能力,满足这种严苛的生产环境需求。气动执行机构则是利用压缩空气作为动力源,它的比较大优势在于响应速度快。在一些需要快速反应的系统中,如某些自动化的冲压设备生产线,当需要瞬间改变阀门状态来控制气体或液体的流动时,气动执行机构能够迅速地完成动作。液动执行机构以液压油为动力,其输出力矩较大。在大型水利工程中的水闸控制,或者重型机械制造中的大型液压系统中,液动执行机构能够轻松应对高压大口径阀门的控制需求,因为它能够提供足够大的力量来驱动这些大型阀门的开闭。为了实现更高效的能源利用,新型电动执行机构采用了节能设计和技术。执行机构控制器
拨叉式气动执行机构的工作原理是压缩空气进入气缸,推动拨叉式的活塞运动,通过拨叉盘将活塞的直线运动转为圆盘的旋转运动,圆盘再带动输出轴转动,从而实现对阀门的开关控制。拨叉盘的运动方式是旋转运动。圆盘与拨叉、传动销与圆盘均通过销连接,圆盘尺寸可以趋近缸径,拨叉与圆盘连接的销接近圆盘边缘,因而能以较小的尺寸获得较大的扭矩。同时,圆盘的结构独特,其与销连接处有特殊曲线式设计,旋转时的扭矩特性与蝶阀、球阀启闭所需扭矩特性相符。国产电动执行器制造商如果发现电动执行机构出现异常振动或噪音,应及时停机检查并排除故障原因。
电动执行机构选型需重点关注的参数包括以下要素:输出力矩/推力:角行程机构需匹配阀门扭矩需求,常规范围覆盖16-800kg·m,特殊工况可扩展至1000kg·m以上。直行程机构需计算负载推力(如不平衡力),并留30%安全余量防止卡阻。多转式机构需结合减速比验证总输出转矩。速度与行程范围:角行程调节速度需控制在90°行程内完成(如15-120秒),直行程以mm/s计量(常规10-100mm/s)。多转式需明确总旋转圈数(如闸阀需多圈启闭),同时注意蜗轮蜗杆减速结构的噪音和效率。附加功能适配性:智能化功能:非侵入式调试(红外遥控/磁感应旋钮)、PID控制模块、阀位数字显示(0.1%精度)提升操作便捷性;通信协议:支持PROFINET、OPC UA等工业总线协议,便于与PLC/DCS集成;防护设计:防爆等级需符合ExdⅡBT4标准,防护等级达IP68以应对潮湿、粉尘环境;安全保护:双向过力矩保护(40%-120%可调)、电机过热保护等多重机制保障系统安全。此外,电源参数(220VAC/380VAC)、控制模式(开关型/调节型)、机械接口也需与现场工况匹配。选型时应综合阀门类型(如蝶阀适配角行程,闸阀需多回转)、工艺介质特性及自动化层级要求,确保执行机构在全生命周期内的可靠性与经济性平衡。
石油化工领域是一个充满挑战的工作环境,其中的管道系统常常处于高温高压的状态。这里面输送的介质,无论是气体还是液体,很多都是易燃易爆的危险物质。以炼油厂为例,炼油厂就像一个庞大而精密的机器,流体输送系统是其运转的血脉。在这个系统里,电动执行机构就如同精确的流量管家,能够对气体或液体的流量进行精确调节。它之所以能够在这种复杂危险的环境下工作,是因为其具备防爆设计,例如Exd II CT4认证就是其安全性的重要保障。这种认证意味着执行机构在面对可能存在的易燃易爆气体、蒸汽或粉尘等危险环境时,能够有效防止危险的发生,确保整个炼油厂的安全生产。使用过程中,应注意保持气源清洁干燥,避免杂质进入系统影响正常工作。
开关型电动执行机构(开环控制)是一种较为基础的控制模式,适用于全开/关场景。这种控制模式就像是一个简单的开关,要么打开,要么关闭,不存在中间状态的精确调节。在一些对流量控制要求不高的场景中,如简单的给排水系统中的某些阀门控制,只需要阀门完全打开或者完全关闭即可。开关型执行机构有分体式或一体化结构可选。分体式结构相对较为灵活,各个部件可以根据实际安装空间和需求进行分别布置;而一体化结构则集成了控制单元,这种结构的优势在于便于远程操作。例如,在一些大型的工厂中,操作人员可以在中控室通过远程控制系统直接对一体化的开关型执行机构进行操作,无需到现场手动操作阀门,极大提高了工作效率,同时也减少了操作人员在复杂工业环境中的风险暴露。拨叉式气动执行机构特别适用于需要较大转矩输出的应用场景,例如大型蝶阀或球阀的开关控制。拨叉式执行机构模块
拨叉式气动执行机构相对于同扭矩齿轮齿条式气动执行机构,缸体更小,开关反应速度更快。执行机构控制器
根据使用环境确定合适的防爆认证(如Exd II CT4)是确保电动执行机构安全、稳定运行的重要措施。 在化工、油气等危险场景中,由于存在易燃易爆的气体或粉尘,一旦发生电气火花,就可能引发严重的危险事故。所以,在这些场景下使用的电动执行机构必须具备防爆设计。防爆认证等级如Exd II CT4,这个等级标准详细规定了执行机构在不同危险环境中的防爆性能要求。例如,“Ex”表示防爆标志,“d”表示隔爆型,这种类型的执行机构能够将内部可能产生的危险限制在一个密封的外壳内,防止传播到周围环境;“II”表示适用于除煤矿瓦斯气体之外的其他危险性气体环境;“C”表示可用于氢气、乙炔等危险程度较高的可燃性气体;“T4”表示设备的表面温度不超过135℃。这一系列的规定就像一个严格的安全标准,确保电动执行机构在危险环境中不会成为引发危险的源头。执行机构控制器