電動調節閥DKZ型直行程電動執行機構概述

                     電動調節閥DKZ型直行程電動執行機構概述

                      上海申弘閥門有限公司

一、電動調節閥DKZ型直行程電動執行機構概述概述      

DKZ型直行程電動執行機構采用“S”型電動執行機構開發的新技術：用精密導電塑料電位器和國處集成電路組成的WF-S型位置發送器。因此，電動執行機構不僅在可靠性、精度、負載能力、信號品質系數等性能方面比原來產品有了很大提高，而且對環境條件的拓寬，更具有十分重要的意義。  DKZ型直行程電動執行機構不僅可以和III型控制單無儀表配套使用，而且還可以和新開發的S型控制單元儀表進行配套，使整個控制系統更穩定、可靠、性能更好，功能更多。因此，用戶可根據系統對DKZ型電動執行機構的要求，自動選擇控制單元儀表，組合成一個控制單元系統。  該產品具有如下特點：

 1. WF-S位置發送器采用具有1/250分辯能力的高可靠性的導電塑料電位器。

2. 采用集成電路技術，功耗少、溫升低，具有恒流輸出穩定可靠。

3. 可以在規定的行程范圍內設計帶限位控制。

4. 用電位器調整零點和行程簡單易行。

 5. 調整反零位（20~4）mA   DC(10~0)mA    DC只需調換電位器①、③兩點，稍加 調整即可。  6. 位置反饋所用電器原件都經篩選，并且組裝后經高低溫試驗，保證執行機構高可靠 性要求，平均*MBTF >25，000小時。  

二、電動調節閥DKZ型直行程電動執行機構概述用途  

DKZ型直行程電動執行機構可以與變送器，調節器等儀表配套使用，它以電源為動力，接受4~20mA  DC或0~10mA   DC信號，將此轉換成與輸入信號相對應的直線位移，自動地操縱閥門等調節機構，完成自動調節任務，或者配用電動操作器實現遠方手動控制，該儀表可廣泛應用于發電廠、鋼鐵廠、化工、輕工等工業總門的調節系統中。  該儀表有連續調節、遠方手動控制和就地手動操作三種控制方式。  該儀表適用于無腐蝕性氣體、環增色溫度為-25℃~+70℃，相對溫度為≤95%的場所。

結構說明：  

  電動執行機構由伺服放大器和執行機構二個結構上相互獨立的整體構成。    

伺服放大器因另有產品使用說明書，這里不作具體說明。    

執行機構為現場就地安裝式結構，在減速器箱體上裝有交流伺服電機和位置發送器。減速器上有手動部件、輸出軸、機械限位塊。  位置發送器與減速器的聯接結構如圖2所示，它們之間的聯接和調整是通過杠桿和彈簧來實現的。當減速器輸出軸上下運動是時，杠桿一端依靠彈簧的拉力緊壓在輸出軸的端面上，因而傳感器：芯棒產生軸向位移，達到改變位置發送器輸出電流大小的目的。由于傳感器芯棒移動距離為8mm而對應的位置反饋電流為4~20mA或0~10 Ma。輸出軸位移的行程和位置發送器輸出電流呈線性關系。利用杠桿支點距離的不同來改變行程的變化。機械限位塊則按行程不同來時行設置。

一、DKZ直行程電動頭產品介紹
     DKZ型直行程電動執行器不僅可以和Ⅲ型控制單元儀表配套使用，而且還可以和新開發的S型控制單元儀表進行配套，使整個控制系統更穩定、可靠、性能更好，功能更多。因此，用戶可根據系統對zKz型電動執行機構的要求，自動選擇控制單元儀表，組合成一個控制單元系統。
二、技術參數

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調節閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。應用在調節系統中。

三、DKZ直行程電動頭工作原理
     為使執行機構出軸保證有規定的輸出推力及全行程時間配備的減速器裝置，它是由機械傳動和手操縱機構組成。   
     減速器由蝸輪副、滾珠螺旋機構和手輪操縱機構組成。單相伺服電機通過蝸輪副傳動滾珠螺桿發生位 移，從而使輸出軸在導槽內上下位移，由于導槽的長度限制以致輸出軸到達極限位置均能可靠地堵住。
     當進行就地操作時，只需將搖手向外拉出，使Z1、Z2一對正齒輪嚙合，由搖手傳動齒輪，帶動蝸輪副傳動滾珠螺旋螺桿位移。
在自動工況時，搖手必須向內推進，使Z1和Z2脫開，使搖手不致轉動。
四、DKZ直行程電動頭功能特點
  1、配ZPE-3101型伺服放大器，具有動態電制動功能。
  2、WF-S位置發送器采用具有1/250分辯能力的高可靠性的導電塑料電位器。
  3、位置發送器具有恒流輸出特性，輸出的電流為4-20mA-DC。
  4、可以在規定的行程范圍內設計帶限位控制。
  5、電動執行機構系統穩定性較好，能夠承受頻繁起停的能力。
  6、調整反零位(20-4) mA   DC (10-0) mA   DC，只需調換電位器①、③兩點，稍加調
整即可。
  7、位置反饋所用電器原件經篩選，并且組裝后經高低溫試驗。保證執行機構高可靠性要
求，平均*MBTF>25，000小時。

     圖5  七．電動執行器檢驗與調整    

如圖6在調試時應先把執行器機械位置關到小，轉動調整旋鈕6，則導電塑料電位器4將向前或向后直線移動，使輸出電流接近為4mA或0mA。此調整旋鈕作為調整位置發送器輸出信號的粗調，再在位發模塊上調節調  零電位器使輸出為4mA或0mA，再把執行器機械位置開到大，調節位發模塊上調滿電位器，使輸出為20mA或0mA。如上調試往復一此即可。另外調節調整旋鈕時應注意直滑式導電塑料電位器，處 于阻值能線性的變化位置。后擰緊定向螺釘5，但不可擰得太緊。

經過放大器放大，使伺服放大器有足夠的輸出功率，以驅動伺服電機，使執行器輸出軸朝著減小這一偏差信號的方向移動，直到位置反饋信號和輸入信號相等為止，此時輸出軸就穩定在與輸入信號相對應的位置上。 電動執行機構三種控制方式：  

（1） 當電動操作器切換開關放在“自動”位置時，即處在連續調節控制 狀態，其控制過程如上所述。  

（2） 當電動操作器切換開關放在“手動” 位置時，即處在手動遠方控制 狀態，操作時只要將旋轉開關分別撥到“開”或“關”的位置，執行機構輸出軸就可以上行或下行，在運動過程中觀察電動操作器上的閥位開度表，到所需控制閥位開度時，立即松開切換開關即可。  

（3） 當電動操作器切換開關放在“自動”位置時，把交流伺服電動機端 部旋鈕放在“手動” 位置時，拉出執行機構上的手輪，搖動手輪就可以實現就地手操。當不用就地手操時，千萬要注意把交流伺服電動機端部旋鈕放在“自動”位置。并把手輪推進。  電動執行機構有減速器、位置發送器、交流伺服電動機三大部份組成，分別簡述如下：  

1． 減速器  為使執行機構出軸保證有規定的輸出推力及全行程時間而配備的減速器裝置，它是由機械傳動和手操縱機構組成。 減速器的機械傳動系統如圖2所示
    圖2減速器的機械傳動示意圖  減速器由蝸輪副、滾珠螺旋結構和手操縱機構組成。二相伺服電動機通過蝸輪副傳動滾珠螺母使螺桿發生位移，從而使輸出軸在導槽內上下位移。由于導槽的長度限制以致輸出軸達到極限位置均能可靠地堵位。  當進行就地手操作時，只須將搖手向外拉出，使Z1-Z2一對正齒輪嚙合，由搖手傳動正齒輪，帶動蝸輪副使滾珠螺旋螺桿位移。  在自動工況時，搖手必須向內推進，使Z1和Z2脫開，使搖手不致轉動。

2． 位置發送器  位置發送器是直線位移線性地轉換成0～10mA DC或4～20mA DC信號，它一方面作為電動執行機構的閉環負反饋信號，另一方面作為電動執行機構輸出軸的位置指示信號。    位置發送器采用高精度運算放大器和新式傳感元件，結構新穎恒流特性，輸出電流精度可靠、性穩定性好、抗震耐腐蝕防氧化功耗小調試方便。 


位置發送器主要技術參數

 （1）供電電源：220V AC   允許誤差－10％—＋15％，50HZ

（2）線性精度：≤±1％  

（3）輸出信號：0～10mA  DC   4～20mA  DC  

（4）負載阻抗：≤1KΩ   0～10mA  DC  范圍內恒流   ≤750Ω  4～20mA  DC 范圍內恒流  （5）使用環境條件：環境溫度－25～＋70℃     環境濕度≤95％  位置發送器機構圖3
        圖3  3． 交流伺服電動機  交流伺服電動機內部裝有杠桿式制動機構，保證電機斷電迅速制動，結構是定子的一端，裝有兩塊對稱的帶有杠桿的銜鐵3，電機通電，定子磁場經過銜鐵而閉合，銜鐵被吸合在定子內表面上，通過杠桿4將制動盤6頂起，制動盤與制動輪5脫開，電機以額定轉速旋轉，斷電時定子磁場消失，制動盤在壓縮彈簧9作用下壓入制動輪，使電機迅速制動，調整螺釘7用以調整銜鐵和定子內表面距離，后端蓋上裝有手柄8，將手柄撥到手動位置，使制動盤和制動輪脫開，實現執行機構就地手動操作，將手柄撥到電動位置，執行器在自動運行時可靠啟動與停止。  交流伺服電機結構示意圖與本文相關的論文有：電氣閥控制原理