執(zhí)行機(jī)構(gòu)(電動門和氣動門).ppt

執(zhí)行機(jī)構(gòu),（電動門和氣動門）,實現(xiàn)閥門程控、自控和遙控，提高自動化程度。應(yīng)用于閥門和風(fēng)門擋板的開關(guān)和調(diào)節(jié)控制，屬于現(xiàn)場控制類儀表。,執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用與應(yīng)用,電動：電機(jī)驅(qū)動，方便控制，體積小，效率高，品種多，經(jīng)濟(jì)，使用壽命一般510年。氣動：氣源驅(qū)動，使用簡單，防爆性能好，成熟可靠，運行速度快，需要氣源及管路，效率低，維護(hù)量大。電液式：電動泵控制液壓缸，可靠性最高，定位精度好，使用壽命長達(dá)4050年，運行速度快，體積龐大，價格昂貴。,執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類,一、專用電動機(jī)，特點是過載能力強、起動轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)動慣量小，短時、斷續(xù)工作二、減速機(jī)構(gòu)，用以減低電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速三、行程控制機(jī)構(gòu)，用以調(diào)節(jié)和準(zhǔn)確控制閥門的啟閉位置四、轉(zhuǎn)矩限制機(jī)構(gòu)，用以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩(或推力)并使之不超過預(yù)定值五、手動電動切換機(jī)構(gòu)，進(jìn)行手動或電動操作的聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)六、開度指示器，用以顯示閥門在啟閉過程中所處的位置,電動裝置組成,1、電動機(jī)2、行程和力矩傳感器3、減速裝置4、閥門附件5、手動輪6、執(zhí)行器控制板7、電氣接線端8、現(xiàn)場總線板,電動裝置組成,輸入方式：多回轉(zhuǎn)型（Z型）和部分回轉(zhuǎn)型（Q型）直行程：前者用于升降桿類閥門，包括：閘閥、截止閥、節(jié)流閥、隔膜閥等；角行程：用于回轉(zhuǎn)桿類閥門，包括球閥、旋塞閥、蝶閥等，通常在90范圍內(nèi)啟閉,分類,控制原理圖,閉合SO1，控制回路A1a，A1b，A11，A12，A13，N開。接觸器KMO線圈吸合，常開觸點KMO閉合，構(gòu)成自保持，其主接點KMO閉合，接通電機(jī)回路，電機(jī)正轉(zhuǎn)，閥門開啟，至全開位置后，開行程開關(guān)LSO動作，切斷控制回路，KMO掉電復(fù)位，電機(jī)失電停轉(zhuǎn)，同時行程開關(guān)LSO動作，CRT上狀態(tài)變紅，閥門開到位,電氣原理,閉合SC1，控制回路A1a，A1b，A41，A42，A43，N開。接觸器KMC線圈吸合，常開觸點KMC閉合，構(gòu)成自保持，其主接點KMC閉合，接通電機(jī)回路，電機(jī)反轉(zhuǎn)，閥門關(guān)閉，至全關(guān)位置后，關(guān)行程開關(guān)LSC動作，切斷控制回路，KMC掉電復(fù)位，電機(jī)失電停轉(zhuǎn)，同時行程開關(guān)LSC動作，CRT上狀態(tài)變綠，閥門關(guān)到位,電氣原理,直行程,角行程,普通電動裝置，整體式電動裝置（一體化電動裝置）普通型電動裝置需另配閥門控制器，也就是要有閥門配電箱。,電動裝置的類型,普通電動裝置,一體化電動裝置,a)執(zhí)行機(jī)構(gòu)外觀應(yīng)完好無損，行程范圍內(nèi)無阻，開關(guān)方向標(biāo)志明確；銘牌與標(biāo)志牌完好、正確、字跡清楚。b)潤滑油應(yīng)無泄漏，油位顯示正常；有油質(zhì)要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行油質(zhì)檢查，若發(fā)現(xiàn)油質(zhì)變差則應(yīng)及時更換潤滑油(通常情況下一個大修周期宜更換一次潤滑油)。,一般檢查,c)手動與電動的切換靈活；在手動位置時搖手柄手感均勻，連桿或傳動機(jī)構(gòu)動作平穩(wěn)、無卡澀。d)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程應(yīng)保證閥門、擋扳全程運動，機(jī)構(gòu)的輸出軸全程旋轉(zhuǎn)角應(yīng)調(diào)整為0。90。緊限位塊，在手動或電動沖力下無滑動現(xiàn)象。e)接線牢固、無松動，插頭與插座連接可靠。并符合系統(tǒng)控制的要求；,一般檢查,絕緣檢查,a)手搖使執(zhí)行機(jī)構(gòu)至全關(guān)狀態(tài)，緊固下限位塊，調(diào)整下限位開關(guān)動作。b)手搖使執(zhí)行機(jī)構(gòu)至全開狀態(tài)，緊固限位塊，調(diào)整上限位開關(guān)動作。c)配有手操器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在全關(guān)或全開狀態(tài)下，用手操器進(jìn)行設(shè)置。,執(zhí)行機(jī)構(gòu)機(jī)械零位、全開位的校準(zhǔn),a)斷開輸入回路后系統(tǒng)送電，手操使輸出軸轉(zhuǎn)動至機(jī)械零位，調(diào)整輸出電流為量程的零位。b)手操使輸出軸轉(zhuǎn)動至全開位，調(diào)整位置變送器輸出電流為量程的滿度。c)執(zhí)行機(jī)構(gòu)按行程的25，依次遞增直至上限，再依次增減至下限，測量輸出電流，允許有0.5線性誤差。,位置變送器的校準(zhǔn),a)電動使執(zhí)行機(jī)構(gòu)至全關(guān)時，調(diào)整行程開關(guān)動作，位置變送器輸出正好為零。b)電動使執(zhí)行機(jī)構(gòu)至全開時，調(diào)整行程開關(guān)動作，位置變送器輸出正好為滿度。,外置行程開關(guān)校準(zhǔn),a)輸入按量程的25信號，依次遞增直至上限，再依次增減至下限，讀取相應(yīng)的正、反行程位置變送器輸出值。b)電動執(zhí)行器的行程基本誤差應(yīng)不大于允許誤差限；回程誤差應(yīng)不大于允許誤差限的1/2。,基本誤差及回程誤差的校準(zhǔn),分別輸入25、50、75信號，輸出軸分別停在相應(yīng)的位置時，正、反反行程轉(zhuǎn)角位置上作“半周期”擺動的次數(shù)應(yīng)小于三次。,阻尼特性校準(zhǔn),輸入50信號，當(dāng)輸出軸穩(wěn)定在對應(yīng)位置上時，微調(diào)增加輸入信號，直到輸出軸有一個可察覺的行程變化，記錄此時輸入信號值i1；然后在相反方向微調(diào)減小輸入信號，直到輸出軸有一個可察覺的行程變化，記錄此時輸入信號值i2；按公式計算不靈敏區(qū)：=（i1-i2）*100%該不靈敏區(qū)應(yīng)不大于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的允許誤差。,不靈敏區(qū)測試,輸入信號由量程的0階躍變化為量程的100時，執(zhí)行機(jī)構(gòu)從始點運動到終點的全行程時間誤差，應(yīng)不大于該執(zhí)行機(jī)構(gòu)額定行程時間的20。,全行程時間測試,一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計，直接接收4-20mA/4-12mA/12-20mA/0-5V/1-5V等控制信號，輸出隔離的4-20mA閥位反饋信號；控制信號斷路故障判斷、報警及保護(hù)功能。斷路故障時可使執(zhí)行機(jī)構(gòu)或開、或關(guān)、或保特、或在0100%之間預(yù)置的任意值；數(shù)字顯示，顯示控制信號值、閥位值、故障類別；帶遙控，可就地調(diào)節(jié)。,智能電動閥特點,1、電機(jī)運轉(zhuǎn),但閥門不動：a)離合器偏心環(huán)磨損b)閥桿螺母螺紋磨損當(dāng)聽到電機(jī)發(fā)出嗡嗡的響聲但是不見閥門動作的時候，可能是：缺相。,常見故障及產(chǎn)生的原因,2、電機(jī)在開關(guān)運轉(zhuǎn)中停止：a)負(fù)載過大,轉(zhuǎn)矩開關(guān)動作b)熱繼電器動作c)閥桿潤滑不良d)閥門內(nèi)有雜質(zhì)e)閥門閥桿螺紋部分有雜質(zhì)f)閥門填料壓得過緊,常見故障及產(chǎn)生的原因,3、電機(jī)不起動：a)電源不通或電機(jī)斷相b)閥門在極限位置時,電機(jī)仍向該方向轉(zhuǎn)動(熱繼電器動作)c)電源電壓過低,常見故障及產(chǎn)生的原因,4、全開全關(guān)指示燈不亮：a)轉(zhuǎn)矩開關(guān)動作,閥門沒達(dá)到應(yīng)到的位置b)限位開關(guān)調(diào)整不良,常見故障及產(chǎn)生的原因,5、現(xiàn)場開度指針不動：a)指針緊固螺釘松動b)傳遞開度指示的齒輪組裝配不當(dāng),常見故障及產(chǎn)生的原因,6、遠(yuǎn)控開度指示不動：a)信號輸出(電位器)齒輪松動,電位器軸不轉(zhuǎn)b)電源不符合要求c)電位器損壞,常見故障及產(chǎn)生的原因,7、轉(zhuǎn)矩開關(guān)動作,電機(jī)不停a)電機(jī)旋轉(zhuǎn)反向b)接地出故障,常見故障及產(chǎn)生的原因,8、計數(shù)器打牙a)中心距有問題b)計數(shù)器齒輪材質(zhì)不當(dāng)c)裝配不當(dāng)d)箱體形位公差不當(dāng),常見故障及產(chǎn)生的原因,9、力矩開關(guān)不動作a)力矩孔與端面垂直度不合格b)傳動嚙合處故障c)力矩開關(guān)觸點接觸不良d)電氣接線虛e)電動裝置選型不當(dāng),規(guī)格小,常見故障及產(chǎn)生的原因,10、電動閥門柜控操作正常，遠(yuǎn)方操作不動作：a）檢查遠(yuǎn)方就地按鈕是否在遠(yuǎn)方位，若在遠(yuǎn)方位，則應(yīng)檢查此觸點動作是否正常，接線是否牢固。b）檢查遠(yuǎn)方指令是否發(fā)出。c）檢查遠(yuǎn)方指令線是否松動,常見故障及產(chǎn)生的原因,氣動調(diào)節(jié)閥就是以壓縮空氣為動力源，以氣缸為執(zhí)行器，并借助于電氣閥門定位器、轉(zhuǎn)換器、電磁閥、保位閥等附件去驅(qū)動閥門，實現(xiàn)開關(guān)量或比例式調(diào)節(jié)特點就是控制簡單，反應(yīng)快速，且本質(zhì)安全，不需另外再采取防爆措施。,氣動調(diào)節(jié)閥工作原理,氣開型和氣關(guān)型氣開型(AirtoOpen)是當(dāng)膜頭上空氣壓力增加時，閥門向增加開度方向動作，當(dāng)達(dá)到輸入氣壓上限時，閥門處于全開狀態(tài)。反過來，當(dāng)空氣壓力減小時，閥門向關(guān)閉方向動作，在沒有輸入空氣時，閥門全閉。,氣動調(diào)節(jié)閥分類,氣關(guān)型(AirtoClose)動作方向正好與氣開型相反。當(dāng)空氣壓力增加時，閥門向關(guān)閉方向動作;空氣壓力減小或沒有時，閥門向開啟方向或全開為止。故有時又稱為故障開啟型,氣動調(diào)節(jié)閥分類,調(diào)節(jié)閥的主要附件，與氣動調(diào)節(jié)閥大大配套使用，它接受調(diào)節(jié)器的輸出信號，然后以它的輸出信號去控制氣動調(diào)節(jié)閥，當(dāng)調(diào)節(jié)閥動作后，閥桿的位移又通過機(jī)械裝置反饋到閥門定位器，閥位狀況通過電信號傳給上位系統(tǒng)。,閥門定位器,定位器,工作方式,微處理器根據(jù)偏差（給定值W與位置反饋信號X）的大小和方向輸出一個電控指令給壓電閥。壓電閥將控制指令轉(zhuǎn)換為氣動位移增量，當(dāng)控制偏差很大時（高速區(qū)），定位器輸出一個連續(xù)信號；當(dāng)控制偏差不大（低速區(qū)），定位器輸出連續(xù)脈沖；當(dāng)控制器偏差在允許誤差范圍內(nèi)（自適應(yīng)或可調(diào)死區(qū)狀態(tài)），則沒有控制指令輸出。,a)執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其附件應(yīng)完好。b)緊固件不得有松動和損傷。c)閥門、執(zhí)行機(jī)構(gòu)全行程方向標(biāo)志清楚，執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用方向規(guī)定為：輸入信號增加時閥門開度增加，為正作用；輸入信號增加時閥門開度減小，為反作用；如不符合使用要求，應(yīng)按說明書規(guī)定的方法進(jìn)行調(diào)整。,一般性檢查,通過控制室操作裝置(手操器或操作員站)，先發(fā)出量程的0、25、50、75、100輸出信號，然后發(fā)出100、75、50、25、0輸出信號，依次記錄每一校準(zhǔn)點位置反饋值、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和操作裝置的實際位置。,調(diào)整前檢查性校準(zhǔn),a)電氣轉(zhuǎn)換器(1P)量程調(diào)整：當(dāng)IP輸入電流為4mA時，調(diào)整IP零位電位器，使IP輸出氣管路并聯(lián)的校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)壓力表，指示為規(guī)定的低限值(0.02MPa)；當(dāng)IP輸入電流為20mA時，調(diào)整IP零位電位器，使IP輸出氣管路并聯(lián)的校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)壓力表，指示為規(guī)定的高限值(0.1MPa)。,電氣轉(zhuǎn)換器與氣電轉(zhuǎn)換器的校準(zhǔn),b)氣電轉(zhuǎn)換器量程調(diào)整：當(dāng)電氣轉(zhuǎn)換器(IP)輸出氣管路并聯(lián)的校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)壓力表，指示為規(guī)定的低限值(0.02MPa)時，調(diào)整PI零位電位器使輸出電流為4mA；指示為高限值0.1MPa時，調(diào)整PI零位電位器使輸出電流為20mA。,c)通過控制室操作裝置(手操器或操作員站)，信號，然后發(fā)出100、75、50、25、下對應(yīng)的UP輸出氣壓和PI的輸出電流。先發(fā)出量程的0、25、50、75、100輸出0輸出信號，依次記錄每一校準(zhǔn)點IP輸入電流值d)全程基本誤差要求不大于量程的2。,定位器等級誤差對照表,a)對應(yīng)于控制指令零，調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)和氣動閥門至全關(guān)位置，調(diào)整位置變送器輸出電流為零位。b)對應(yīng)于控制指令100，調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)和氣動閥門至全開位置，調(diào)整位置變送器輸出電流為滿度。c)反復(fù)調(diào)整零位和滿度；直至兩者均符合要求。,執(zhí)行機(jī)構(gòu)零位和滿度的校準(zhǔn),a)對應(yīng)于控制指令零，執(zhí)行機(jī)構(gòu)至全關(guān)位置時，調(diào)整下限限位開關(guān)動作。b)對應(yīng)于控制指令100，執(zhí)行機(jī)構(gòu)至全開位置時，調(diào)整上限限位開關(guān)動作。,限位開關(guān)動作的校準(zhǔn),a)對應(yīng)于控制指令零和100，位置變送器輸出電流應(yīng)分別為4mA和20mA。b)位置變送器的基本誤差不大于執(zhí)行機(jī)構(gòu)允許誤差。,位置變送器的校準(zhǔn),a)同調(diào)整前檢查性校準(zhǔn)相同。b)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的基本誤差應(yīng)小于1.5的額定行程，其回程誤差應(yīng)小于1.5的額定行程。c)閥位輸出的基本誤差應(yīng)小于2的額定行程，其回程誤差應(yīng)小于3的額定行程。,執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本誤差和回程誤差校準(zhǔn),a)校準(zhǔn)應(yīng)分別在25、50和75位置下進(jìn)行。b)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的不靈敏區(qū)應(yīng)不大于輸入信號量程的O.6。c)閥位輸出的不靈敏區(qū)應(yīng)小于O.6的額定行程。,不靈敏區(qū)(死區(qū))校準(zhǔn),a)輸入信號為50，執(zhí)行機(jī)構(gòu)處于工作狀態(tài)。b)突然斷去電源、氣源或信號，執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)能自鎖，閥位變化每小時應(yīng)不大于全行程的5。c)斷電信號給出后，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的自鎖應(yīng)在ls內(nèi)完成。d)自鎖后閥位的變化每小時應(yīng)不大于量程的10。e)調(diào)節(jié)氣動自鎖閥上的手動旋鈕可改變閉鎖壓力，但閉鎖壓力的調(diào)整不得低于0.3MPa。,自鎖性能校準(zhǔn),（一）調(diào)節(jié)閥不動作。故障現(xiàn)象及原因如下：1無信號、無氣源。氣源未開，由于氣源含水在冬季結(jié)冰，導(dǎo)致風(fēng)管堵塞或過濾器、減壓閥堵塞失靈，壓縮機(jī)故障；氣源總管泄漏。2有氣源，無信號。調(diào)節(jié)器故障；定位器波紋管漏氣；調(diào)節(jié)網(wǎng)膜片損壞。,常見故障及產(chǎn)生的原因,3定位器無氣源。過濾器堵塞；減壓閥故障管道泄漏或堵塞。4定位器有氣源，無輸出。定位器的節(jié)流孔堵塞。5有信號、無動作。閥芯脫落，閥芯與社會或與閥座卡死；閥桿彎曲或折斷；閥座閥芯凍結(jié)或焦塊污物；執(zhí)行機(jī)構(gòu)彈簧因長期不用而銹死,常見故障及產(chǎn)生的原因,（二）調(diào)節(jié)閥的動作不穩(wěn)定。故障現(xiàn)象和原因如下：1氣源壓力不穩(wěn)定。壓縮機(jī)容量太小；減壓閥故障。2信號壓力不穩(wěn)定?？刂葡到y(tǒng)的時間常數(shù)（TRC）不適當(dāng)；調(diào)節(jié)器輸出不穩(wěn)定。,常見故障及產(chǎn)生的原因,3氣源壓力穩(wěn)定，信號壓力也穩(wěn)定，但調(diào)節(jié)閥的動作仍不穩(wěn)定。定位器中放大器的球閥受臟物磨損關(guān)不嚴(yán)，耗氣量特別增大時會產(chǎn)生輸出震蕩；定位器中放大器的噴咀擋板不平行，擋板蓋不住噴咀；輸出管、線漏氣；執(zhí)行機(jī)構(gòu)剛性太??；閥桿運動中摩擦阻力大，與相接觸部位有阻滯現(xiàn)象。,常見故障及產(chǎn)生的原因,（三）調(diào)節(jié)閥振動。故障現(xiàn)象和原因如下：1調(diào)節(jié)閥在任何開度下都振動。支撐不穩(wěn)；附近有振動源；閥芯與襯套磨損嚴(yán)重。2調(diào)節(jié)閥在接近全閉位置時振動。調(diào)節(jié)閥選大了，常在小開度下使用；單座閥介質(zhì)流向與關(guān)閉方向相反。,常見故障及產(chǎn)生的原因,（四）調(diào)節(jié)閥的動作遲鈍。遲鈍的現(xiàn)象及原因如下：1閥桿僅在單方向動作時遲鈍。氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)中膜片破損泄漏；執(zhí)行機(jī)構(gòu)中“O”型密封泄漏。2閥桿在往復(fù)動作時均有遲鈍現(xiàn)象。閥體內(nèi)有粘物堵塞；聚四