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電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作原理,電動(dòng)調(diào)節(jié)閥接線原理圖

2025年04月30日 07:26來(lái)源:上閥良工閥門(mén)(武漢)有限公司 >>進(jìn)入該公司展臺(tái)人氣:1521


電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程控制中的重要執(zhí)行單元儀表。結(jié)構(gòu)由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥連接組合后經(jīng)過(guò)機(jī)械連接裝配、調(diào)試安裝構(gòu)成電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。

執(zhí)行器

在過(guò)程控制系統(tǒng)中,執(zhí)行器接受調(diào)節(jié)器的指令信號(hào),經(jīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或直線位移,去操縱調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),改變被控對(duì)象進(jìn)、出的能量或物料,以實(shí)現(xiàn)過(guò)程的自動(dòng)控制。在任何自動(dòng)控制系統(tǒng)中,執(zhí)行器是的組成部分。如果把傳感器比擬成控制系統(tǒng)的感覺(jué)器官,調(diào)節(jié)器就是控制系統(tǒng)的大腦,而執(zhí)行器則可以比擬為干具體工作的手。上海良工閥門(mén),湖北良工閥門(mén),武漢良工閥門(mén)

執(zhí)行器常常工作在高溫、高壓、深冷、強(qiáng)腐蝕、高粘度、易結(jié)晶、閃蒸、汽蝕、高壓差等狀態(tài)下,使用條件惡劣,因此,它是整個(gè)控制系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。如果執(zhí)行器選擇或使用不當(dāng),往往會(huì)給生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化帶來(lái)困難。在許多場(chǎng)合下,會(huì)導(dǎo)致控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量下降、調(diào)節(jié)失靈,甚至因介質(zhì)的易燃、易爆、有毒而造成嚴(yán)重的事故。為此,對(duì)于執(zhí)行器的正確選用和安裝、維修等各個(gè)環(huán)節(jié),必須給予足夠的注意。

執(zhí)行器根據(jù)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的不同,可劃分為氣動(dòng)執(zhí)行器、液動(dòng)執(zhí)行器和電動(dòng)執(zhí)行器。

電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)與工作原理

1、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的基本結(jié)構(gòu)

電動(dòng)調(diào)節(jié)閥上部是執(zhí)行機(jī)構(gòu),接受調(diào)節(jié)器輸出的0~10mADC或4~20mADC信號(hào),并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的直線位移,推動(dòng)下部的調(diào)節(jié)閥動(dòng)作,直接調(diào)節(jié)流體的流量。各類電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本相同,但調(diào)節(jié)閥(調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu))的結(jié)構(gòu)因使用條件的不同類型很多,常用的是直通單閥座和直通雙閥座兩種。上海良工閥門(mén),湖北良工閥門(mén),武漢良工閥門(mén)

 

2、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)

其電動(dòng)執(zhí)行器主要是由相互隔離的電氣部分和傳動(dòng)部分組成,電機(jī)作為連接兩個(gè)隔離部分的中間部件。電機(jī)按控制要求輸出轉(zhuǎn)矩,通過(guò)多級(jí)正齒輪傳遞到梯形絲桿上,梯形絲桿通過(guò)螺紋變換轉(zhuǎn)矩為推力。因此梯形螺桿通過(guò)自鎖的輸出軸將直線行程傳遞到閥桿。執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸帶有一個(gè)防止傳動(dòng)的止轉(zhuǎn)環(huán),輸出軸的徑向鎖定裝置也可以做動(dòng)位置指示器。輸出軸止動(dòng)環(huán)上連有一個(gè)旗桿,旗桿隨輸出軸同步運(yùn)行,通過(guò)與旗桿連接的齒條板將輸出軸位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào),提供給智能控制板作為比較信號(hào)和閥位反饋輸出。同時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程也可由齒條板上的兩個(gè)主限位開(kāi)關(guān)開(kāi)限制,并由兩機(jī)械限位保護(hù)。

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3、執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是以電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)源、以直流電流為控制及反饋信號(hào),原理方塊圖如圖3所示。當(dāng)控制器的輸入端有一個(gè)信號(hào)輸入時(shí),此信號(hào)與位置信號(hào)進(jìn)行比較,當(dāng)兩個(gè)信號(hào)的偏差值大于規(guī)定的死區(qū)時(shí),控制器產(chǎn)生功率輸出,驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使減速器的輸出軸朝減小這一偏差的方向轉(zhuǎn)動(dòng),直到偏差小于死區(qū)為止。此時(shí)輸出軸就穩(wěn)定在與輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的位置上。

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4、控制器結(jié)構(gòu)

控制器由主控電路板、傳感器、帶LED 操作按鍵、分相電容、接線端子等組成。智能伺服放大器以專用單片微處理器為基礎(chǔ),通過(guò)輸入回路把模擬信號(hào)、閥位電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),微處理器根據(jù)采樣結(jié)果通過(guò)人工智能控制軟件后,顯示結(jié)果及輸出控制信號(hào)。

 

5、調(diào)節(jié)閥的基本結(jié)構(gòu)

調(diào)節(jié)閥與工藝管道中被調(diào)介質(zhì)直接接觸,閥芯在閥體內(nèi)運(yùn)動(dòng),改變閥芯與閥座之間的流通面積,即改變閥門(mén)的阻力系數(shù)就可以對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

下圖給出直通單閥座和直通雙閥座的典型結(jié)構(gòu),它由上閥蓋(或高溫上閥蓋)、閥體、下閥蓋、閥芯與閥桿組成的閥芯部件、閥座、填料、壓板等組成。

直通單閥座的閥體內(nèi)只有一個(gè)閥芯和一個(gè)閥座,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、泄漏量小(甚至可以切斷)和允許壓差小。因此,它適用于要求泄漏量小,工作壓差較小的干凈介質(zhì)的場(chǎng)合。在應(yīng)用中應(yīng)特別注意其允許壓差,防止閥門(mén)關(guān)不死。直通雙座調(diào)節(jié)閥的閥體內(nèi)有兩個(gè)閥芯和閥座。它與同口徑的單座閥相比,流通能力約大20%~25%。因?yàn)榱黧w對(duì)上、下兩閥芯上的作用力可以相互抵消,但上、下兩閥芯不易同時(shí)關(guān)閉,因此雙座閥具有允許壓差大、泄漏量較大的特點(diǎn)。故適用于閥兩端壓差較大,泄漏量要求不高的干凈介質(zhì)場(chǎng)合,不適用于高粘度和含纖維的場(chǎng)合。

減壓閥的工作原理可以簡(jiǎn)單的理解為入口壓力+出口壓力=彈簧力,通過(guò)控制減壓閥內(nèi)截流口的開(kāi)度大小來(lái)控制出口處的壓力,開(kāi)度越小,液體通過(guò)截流口的液阻越小,壓力損失越小,出口壓力越大,反之則出口壓力越小。上海良工閥門(mén),湖北良工閥門(mén),武漢良工閥門(mén)

假設(shè)作用在膜片上的彈簧力為F

作用在減壓閥膜片下的出口壓力為F1    入口壓強(qiáng)為P1   膜片的作用面積為S1   F1=P1×S1

作用在減壓閥閥芯下的入口壓力為F2    出口壓強(qiáng)為P2   閥芯的作用面積為S2   F2=P2×S2 

當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)則有:F=F1+F2=P1×S1+P2×S2 

當(dāng)入口處的壓力出現(xiàn)波動(dòng),假設(shè)入口壓強(qiáng)變大為P2+△P而其他條件不變,則彈簧力F<F1+F2,膜片下的壓力推動(dòng)膜片往上運(yùn)動(dòng),彈簧被壓縮F變大,同時(shí)截流口開(kāi)度變小,液體阻力變大,出口壓強(qiáng)變小,F(xiàn)2變小,一直到達(dá)到新的平衡。

當(dāng)減壓閥出口無(wú)人用水或減壓閥下游被關(guān)閉時(shí),出口壓強(qiáng)持續(xù)增大,F(xiàn)2持續(xù)變大,膜片下的壓力推動(dòng)膜片不斷往上運(yùn)動(dòng)直到減壓閥關(guān)閉,此時(shí)減壓閥出口壓強(qiáng)是大于的設(shè)定值,但由于慣性作用,向上運(yùn)動(dòng)的膜片不會(huì)一下子就停下來(lái),會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一點(diǎn),相當(dāng)于出口處閥腔變大,體積變大,內(nèi)部液體的壓力下降,直到正好等于減壓閥出口的設(shè)定壓力值

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