新一代Q系列閥門電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特點

    隨著工業(yè)動化技術(shù)的發(fā)展和蝶閥的大量應(yīng)用，工業(yè)管道控制系統(tǒng)對小型Q系列的電動執(zhí)行器需求量逐年增加，對其性能要求越來越高，參考吸收了國內(nèi)外的諸行業(yè)的使用情況和先進(jìn)技術(shù)，新一代Q系列電動執(zhí)行器有以下突出優(yōu)點：

    1、新一代Q系列閥門電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特點整體結(jié)構(gòu)采用了單元組合的設(shè)計思想，在同一機(jī)型上可派生出數(shù)種控制方式。

    2、設(shè)計了高效放逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與大速比行星減速器的組合系統(tǒng)，具有較高的傳動效率和可靠的自鎖性能。

    3、電動機(jī)全部控制機(jī)構(gòu)都密閉在一個罩殼內(nèi)，采用大斷面O型密封圈，調(diào)整方便，密封性好，可直接用于戶外或環(huán)境比較惡劣的場所。

    手動與電動為無干擾式切換，手動時可以電動，電動時也可手動，消除了換機(jī)構(gòu)的操作不便和誤動作。

    4、可通過溫度、時間、力矩保護(hù)系統(tǒng)與行程控制機(jī)構(gòu)的組合，對電動機(jī)和閥門提供雙重或三重保護(hù)，同時還能為控制系統(tǒng)提供多組聯(lián)鎖控制或信號接點。

    5、外形美觀、結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小，整機(jī)重量比老產(chǎn)品降低50%。

    6、性能價格比高。同老產(chǎn)品相比，基本件數(shù)量少13%，通用件和標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)數(shù)量增加5%和2%，外購件和材料費用降低14%左右。

    二、主要技術(shù)指標(biāo)

    表1所示為第二代小型Q系列閥門電動裝置的主要規(guī)格和技術(shù)參數(shù)。表2為WQ25-1型產(chǎn)品與老產(chǎn)品及日本島津制作所產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)對比。

    三、結(jié)構(gòu)和工作原理

    主傳動系統(tǒng)由電動機(jī)，逆轉(zhuǎn)制動器和大速比行星齒輪減速器組成。根據(jù)不同的控制要求，本系列產(chǎn)品的電動機(jī)可配用閥門專用電動機(jī)，力矩電動機(jī)或伺服電動機(jī)。前者為短時工作制，適用于簡單的開關(guān)量控制。后兩種電動機(jī)的控制性能好，價格較高，主要用于啟閉頻繁或通過模擬量進(jìn)行控制的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。圖1為工作原理圖。電動機(jī)轉(zhuǎn)動時，所輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)逆轉(zhuǎn)制動器傳至齒輪偏心套。在偏心作用下，雙聯(lián)齒輪作平面運動，并同時與渦輪內(nèi)齒輪、輸出內(nèi)齒輪。因渦輪內(nèi)齒輪被手動蝸桿“鎖定”而處于靜止?fàn)顟B(tài)，輸出內(nèi)齒輪被迫轉(zhuǎn)動，通過輸出軸帶動閥桿（閥門本體與箱體連接）完成閥門的開、閉運動。本系統(tǒng)的總減速比為1:1350.

    新型Q系列閥門電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)手動機(jī)構(gòu)主要用于停電或處理事故時的現(xiàn)場手工操縱。為安全起見，電動時不允許其手柄隨之轉(zhuǎn)動，故一般都設(shè)有一個離合裝置和一套保證手動時不允許電動的聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)。手工操作時先進(jìn)行切換。本產(chǎn)品的手動系統(tǒng)用電動時對渦輪內(nèi)齒輪起“鎖定”作用的蝸桿與主傳動鏈相連系，所以手動與電動無需切換，聯(lián)鎖，甚至可以同時進(jìn)行。當(dāng)二者轉(zhuǎn)動方向相同時，輸出軸轉(zhuǎn)速增快，反之減慢或停止。這種方式對現(xiàn)場使用，特別是處理緊急故障時是極為便利的。其傳動路線；通過手把轉(zhuǎn)動手動蝸桿，使渦輪內(nèi)齒輪驅(qū)動雙聯(lián)齒輪轉(zhuǎn)動（齒輪偏心套在逆轉(zhuǎn)制動器的作用下無法轉(zhuǎn)動），迫使輸出內(nèi)齒輪隨之一起轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)手動操作。

    行程控制系統(tǒng)

采用了較通用的凸輪式結(jié)構(gòu)。輸出軸的轉(zhuǎn)角位移由反饋齒輪、倍增齒輪放大后，傳至形成控制軸，行程凸輪套裝在軸上用螺釘定位，行程開關(guān)固定于箱體。調(diào)整行程凸輪相對行程開關(guān)的位置，就能實現(xiàn)對閥門開、關(guān)兩個極限位置的控制。凸輪圓周上刻有等距離的標(biāo)線，每調(diào)整一格，閥門的開度變化3°，使用較為方便。

電位器的轉(zhuǎn)臂與行程控制軸相固聯(lián)，同步將輸出軸的轉(zhuǎn)角位移轉(zhuǎn)換成電信號反饋回控制系統(tǒng)。刻度盤、指針同電位器巧妙地設(shè)計成一體，做為現(xiàn)場指示，通過罩殼上的觀察孔可以直觀地看到閥門的開度。

    過載保護(hù)系統(tǒng)

    根據(jù)具體使用情況，有三種保護(hù)方式供用戶選擇。標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品從成本角度出發(fā)采用一種即第三種過轉(zhuǎn)矩保護(hù)。特殊防護(hù)性采用兩種或三種方式組合，以保證使用安全。

    溫度保護(hù)

    用埋在電動機(jī)定子繞組內(nèi)的高靈敏定溫?zé)崦粼瓦^載保護(hù)電路來控制繞組的溫升，防止電動機(jī)因過熱而損壞。

    時間保護(hù)

    借助時間檢測電路對電動機(jī)的工作時間進(jìn)行監(jiān)護(hù)，電動機(jī)每次的工作時間根據(jù)所控制的閥門或系統(tǒng)工藝預(yù)先設(shè)定，當(dāng)超過設(shè)定的時間電動機(jī)仍未斷電，該電路即認(rèn)為出現(xiàn)了故障，將電源切斷同時發(fā)出報警信號。

    過轉(zhuǎn)矩保護(hù)

    它由手動蝸桿，轉(zhuǎn)矩曲軸、轉(zhuǎn)矩凸輪、轉(zhuǎn)矩開關(guān)和碟簧等組成。工作時渦輪內(nèi)齒輪所承受的轉(zhuǎn)矩。同輸出軸所輸出的轉(zhuǎn)矩大小相等、方向相反。電動時，因手動蝸桿的自鎖作用，渦輪內(nèi)齒輪不能隨雙聯(lián)齒輪一同轉(zhuǎn)動，但轉(zhuǎn)矩使手動蝸桿產(chǎn)生一軸向力。在軸向力作用下，蝸桿克服碟簧組的反力產(chǎn)生正比于軸向力的軸向位移，通過曲柄使轉(zhuǎn)軸曲軸轉(zhuǎn)動一個角度。當(dāng)該轉(zhuǎn)角超過預(yù)先整定的值時，套裝在曲軸上的轉(zhuǎn)矩凸輪觸動轉(zhuǎn)矩開關(guān)，切斷電源發(fā)出報警信號。調(diào)整轉(zhuǎn)矩凸輪相對轉(zhuǎn)矩開關(guān)的角度位置，就能控制蝸桿的軸向位移量，達(dá)到對軸向力或輸出轉(zhuǎn)矩的控制。

?    使用選型第二點小型Q系列閥門電動裝置已經(jīng)批量生產(chǎn)。用戶選用時，應(yīng)根據(jù)具體控制要求合理選擇機(jī)型及配套的控制器。標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品與DK-B型控制器配套使用，能通過開關(guān)量對電動球閥等電動閥門進(jìn)行單獨或集中控制；特殊性產(chǎn)品配用專用型控制器，可接受模型兩或數(shù)字量，用于自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)或計算機(jī)控制系統(tǒng)。