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調(diào)節(jié)型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(閉環(huán)控制)則是一種更為高級(jí)和精確的控制模式,主要用于支持流量的精確調(diào)節(jié)。在許多工業(yè)生產(chǎn)過程中,如化工生產(chǎn)中的化學(xué)反應(yīng)過程、制藥過程中的原料配比等,對(duì)流體流量的精確控制是確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全的關(guān)鍵因素。調(diào)節(jié)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要明確信號(hào)類型,包括電流型或者電壓型。不同的信號(hào)類型就像不同的指令語言,執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要準(zhǔn)確識(shí)別才能做出正確的動(dòng)作。失信號(hào)保護(hù)機(jī)制也是調(diào)節(jié)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要考慮的重要因素,它包括全開、全關(guān)或者保位等不同的保護(hù)方式。例如,在一些化工生產(chǎn)線上,如果出現(xiàn)信號(hào)丟失的情況,若執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇全開或全關(guān)保護(hù)機(jī)制,閥門會(huì)迅速達(dá)到全開或者全關(guān)狀態(tài),以防止可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)情況,如過量的化學(xué)原料流入反應(yīng)釜或者反應(yīng)釜內(nèi)的物料泄漏;而保位機(jī)制則是在信號(hào)丟失時(shí),執(zhí)行機(jī)構(gòu)保持當(dāng)前閥門的位置不變,這種機(jī)制適用于一些對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性要求較高,不允許閥門突然動(dòng)作的場(chǎng)景。根據(jù)實(shí)際需求,可以選擇單作用或雙作用兩種不同形式的撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)
電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是一種通過電信號(hào)驅(qū)動(dòng)閥門或調(diào)節(jié)裝置的自動(dòng)化控制設(shè)備,其工作原理可概括為以下閉環(huán)控制流程:信號(hào)輸入與比較:接收控制系統(tǒng)發(fā)出的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)(如4-20mA、0-10V或數(shù)字信號(hào)),通過伺服放大器或智能控制模塊將輸入信號(hào)與位置反饋信號(hào)進(jìn)行對(duì)比,生成偏差信號(hào)。驅(qū)動(dòng)與動(dòng)力轉(zhuǎn)換:偏差信號(hào)經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)兩相伺服電機(jī)或三相異步電機(jī),通過齒輪組、蝸輪蝸桿等減速機(jī)構(gòu)將電機(jī)的高轉(zhuǎn)速(約1500r/min)轉(zhuǎn)換為低轉(zhuǎn)速(如0.5-1.5r/min),同時(shí)輸出扭矩提升至數(shù)百至數(shù)萬牛米,滿足大尺寸閥門需求。位置反饋與閉環(huán)調(diào)節(jié):執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)置導(dǎo)電塑料電位器、差動(dòng)變壓器或編碼器,將輸出軸位移/轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)化為4-20mA反饋信號(hào),形成閉環(huán)控制,精度可達(dá)±0.5%。部分智能型號(hào)還集成PID算法,實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)。安全保護(hù)機(jī)制:配備雙重限位(機(jī)械+電氣)和力矩過載保護(hù),當(dāng)行程達(dá)到設(shè)定值或負(fù)載超限時(shí),觸發(fā)微動(dòng)開關(guān)切斷電源,避免設(shè)備損壞。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)工作原理的不同,可以將電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為直行程、角行程兩種主要類型。
撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在石油化工行業(yè)的應(yīng)用:在石油化工生產(chǎn)中,大量使用各種閥門來控制流體的輸送和工藝流程。氣動(dòng)撥叉式執(zhí)行機(jī)構(gòu)可用于驅(qū)動(dòng)球閥、蝶閥等閥門,實(shí)現(xiàn)對(duì)石油、天然氣、化工原料等介質(zhì)的精確控制,確保生產(chǎn)過程的安全、穩(wěn)定和高效運(yùn)行。例如,在煉油廠的油品輸送管道上,可安裝氣動(dòng)撥叉式執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的球閥,用于控制油品的流向和流量;在化工裝置的反應(yīng)器、分離器等設(shè)備上,蝶閥與氣動(dòng)撥叉式執(zhí)行器配合使用,可調(diào)節(jié)工藝介質(zhì)的進(jìn)出料。
在任何工業(yè)系統(tǒng)中,安全始終是首要考慮的因素。閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的故障安全設(shè)計(jì)體現(xiàn)了這一理念。它可以被配置為“故障開”或“故障關(guān)”模式,這是一種非常重要的安全保障措施。在一些特定的工業(yè)流程中,一旦閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障,系統(tǒng)需要確保流體能夠按照預(yù)先設(shè)定的安全狀態(tài)流動(dòng)。例如,在消防系統(tǒng)中,當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí),如果閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障,閥門應(yīng)該處于“故障開”狀態(tài),確保消防水能夠及時(shí)地噴灑到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。而在一些防止有毒氣體泄漏的系統(tǒng)中,如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障,閥門應(yīng)處于“故障關(guān)”狀態(tài),阻止有毒氣體的泄漏。這種故障安全設(shè)計(jì)能夠在極端情況下極大程度地確保系統(tǒng)安全,避免可能發(fā)生的災(zāi)難性后果。在選擇電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí),還需要評(píng)估其電磁兼容性(EMC),以免干擾其他電子設(shè)備。
電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力系統(tǒng)采用三相或單相交流電機(jī)驅(qū)動(dòng),其工作原理基于電磁感應(yīng)原理,定子繞組通過交變電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子輸出機(jī)械能。減速器作為關(guān)鍵傳動(dòng)部件,主要分為行星齒輪和蝸輪蝸桿兩種形式:行星齒輪減速器通過多級(jí)行星輪系實(shí)現(xiàn)高精度分流傳動(dòng),特別適用于大扭矩輸出場(chǎng)景;蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)則利用斜齒嚙合特性,可達(dá)到50:1以上的減速比,同時(shí)具備自鎖功能防止反轉(zhuǎn)。減速機(jī)構(gòu)內(nèi)部通過渦輪蝸桿組將電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為低速高扭矩輸出,配合絲桿螺母機(jī)構(gòu)進(jìn)一步將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線位移(直行程),或通過扇形齒輪組實(shí)現(xiàn)0-90°角度旋轉(zhuǎn)(角行程)。不同閥門類型對(duì)應(yīng)不同傳動(dòng)結(jié)構(gòu):閘閥、截止閥等需要多回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(通常900°-1800°)的閥門采用蝸輪蝸桿減速系統(tǒng),而球閥、蝶閥等只需部分回轉(zhuǎn)(90°-120°)的閥門則配備行星齒輪系統(tǒng)。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是一種將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置,主要用于工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中。進(jìn)口分體式執(zhí)行機(jī)構(gòu)生產(chǎn)商
為了應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況,電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)配備了緊急停止按鈕,可在必要時(shí)迅速切斷電源。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)
撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理是壓縮空氣進(jìn)入氣缸,推動(dòng)撥叉式的活塞運(yùn)動(dòng),通過撥叉盤將活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為圓盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),圓盤再帶動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門的開關(guān)控制。撥叉盤的運(yùn)動(dòng)方式是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圓盤與撥叉、傳動(dòng)銷與圓盤均通過銷連接,圓盤尺寸可以趨近缸徑,撥叉與圓盤連接的銷接近圓盤邊緣,因而能以較小的尺寸獲得較大的扭矩。同時(shí),圓盤的結(jié)構(gòu)獨(dú)特,其與銷連接處有特殊曲線式設(shè)計(jì),旋轉(zhuǎn)時(shí)的扭矩特性與蝶閥、球閥啟閉所需扭矩特性相符。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)