电动执行机构是一种通过电信号驱动阀门或调节装置的自动化控制设备,其工作原理可概括为以下闭环控制流程:信号输入与比较:接收控制系统发出的标准电信号(如4-20mA、0-10V或数字信号),通过伺服放大器或智能控制模块将输入信号与位置反馈信号进行对比,生成偏差信号。驱动与动力转换:偏差信号经放大后驱动两相伺服电机或三相异步电机,通过齿轮组、蜗轮蜗杆等减速机构将电机的高转速(约1500r/min)转换为低转速(如0.5-1.5r/min),同时输出扭矩提升至数百至数万牛米,满足大尺寸阀门需求。位置反馈与闭环调节:执行机构内置导电塑料电位器、差动变压器或编码器,将输出轴位移/转角转化为4-20mA反馈信号,形成闭环控制,精度可达±0.5%。部分智能型号还集成PID算法,实现自适应调节。安全保护机制:配备双重限位(机械+电气)和力矩过载保护,当行程达到设定值或负载超限时,触发微动开关切断电源,避免设备损坏。具备自诊断功能的电动执行机构可以在发生故障前预警,从而减少意外停机的可能性。石油拨叉式执行器原理
电动执行机构作为机电一体化领域的关键执行设备,其关键功能在于将电能转化为机械能,通过驱动阀门、挡板等装置实现工业流程的精确控制。这类设备由电动机、减速机构、控制单元和位置传感器四大关键组件构成:电动机作为动力源,通常采用交流或直流电机,通过电磁感应原理实现电能向旋转机械能的转换;减速机构则将电机的高转速、低扭矩输出转化为低转速、高扭矩,适配闸阀、球阀等不同负载需求;控制单元集成PID算法和智能诊断模块,可接收4-20mA信号或数字指令,实现位置闭环、速度闭环及力矩保护;位置传感器则通过编码器或差动变压器实时反馈执行状态,形成精确的位置反馈系统。高精度执行机构制造商作为自动化控制系统的一部分,拨叉式气动执行机构的可靠性和稳定性直接关系到整个系统的效率。
拨叉式气动执行机构的使用需要保证气源系统正常供应。气源质量保证:确保提供给气动拨叉式执行器的压缩空气干净、干燥、无油。可安装空气过滤器、干燥器等气源处理设备,定期检查和更换过滤器滤芯,防止杂质和水分进入执行器,导致部件腐蚀、堵塞或损坏。气源压力监测:定期检查气源压力是否在规定范围内,一般气动拨叉式执行器的工作压力为 0.4-0.6MPa。如果气源压力过高或过低,可能会影响执行器的性能和寿命,甚至导致故障。可通过安装压力表来监测气源压力,并根据需要进行调整。
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。现代电动执行机构通常配备了智能控制系统,提高了操作的灵活性和响应速度。
角行程的阀门,如蝶阀和球阀,它们的工作原理决定了其动作是在90°范围内进行回转。因此,适用的是90°回转执行机构。在实际应用中,这类执行器的输出扭矩范围通常在50 - 3500N·m之间。这一扭矩范围是根据蝶阀和球阀在不同工况下的操作需求确定的。例如,在一些小型的水处理系统中,蝶阀可能只需要较小的扭矩就能正常开启和关闭,而在一些大型的化工流体传输管道中,球阀由于需要克服较大的流体压力和摩擦力,就需要更大的扭矩来确保可靠的操作。采用一次性压铸成型制造的外壳不仅美观大方,而且增强了抗冲击能力和密封性能。高精度执行机构制造商
在安装之前,务必仔细阅读执行机构厂家提供的说明书,并按照指示进行正确的设置。石油拨叉式执行器原理
调节型电动执行机构(闭环控制)则是一种更为高级和精确的控制模式,主要用于支持流量的精确调节。在许多工业生产过程中,如化工生产中的化学反应过程、制药过程中的原料配比等,对流体流量的精确控制是确保产品质量和生产安全的关键因素。调节型执行机构需要明确信号类型,包括电流型或者电压型。不同的信号类型就像不同的指令语言,执行机构需要准确识别才能做出正确的动作。失信号保护机制也是调节型执行机构需要考虑的重要因素,它包括全开、全关或者保位等不同的保护方式。例如,在一些化工生产线上,如果出现信号丢失的情况,若执行机构选择全开或全关保护机制,阀门会迅速达到全开或者全关状态,以防止可能出现的危险情况,如过量的化学原料流入反应釜或者反应釜内的物料泄漏;而保位机制则是在信号丢失时,执行机构保持当前阀门的位置不变,这种机制适用于一些对系统稳定性要求较高,不允许阀门突然动作的场景。石油拨叉式执行器原理