電動(dòng)閥基礎(chǔ)的知識(shí)

1、電動(dòng)閥基礎(chǔ)的知識(shí)內(nèi)容提綱一、電動(dòng)閥門概述二、電動(dòng)直行程閥與角行程閥三、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥與開關(guān)閥四、常用執(zhí)行機(jī)構(gòu)歸納一、電動(dòng)閥門概述1：定義 電動(dòng)閥，簡單地說就是用電動(dòng)執(zhí)行器控制閥門，從而實(shí)現(xiàn)閥門的開和關(guān)。其可分為上下兩部分，上半部分為電動(dòng)執(zhí)行器，下半部分為閥門。2：分類 電動(dòng)閥按其功能，可分為開關(guān)閥和調(diào)節(jié)閥；按閥芯的動(dòng)作形式，可分為直行程式和角行程式兩大類。 二、電動(dòng)直行程閥與角行程閥閥桿帶動(dòng)閥芯沿直線運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)閥屬于直行程類。用途：輸出直線位移，用來推動(dòng)單座、雙座、套筒、三通等調(diào)節(jié)閥。我廠最常見的直行程閥為單座閥，單座閥中既有開關(guān)閥也有調(diào)節(jié)閥。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，有呈S流線型的通道，使其壓降損失小，

2、泄漏量小，流量特性精度高等。直行程閥門推動(dòng)桿呈直線運(yùn)動(dòng)的 角行程閥 閥芯按轉(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)閥屬于角行程類。 用途：輸出角位移，用來推動(dòng)蝶閥、球閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥等。 角行程閥一般用的都是90度的行程，因?yàn)殚y體內(nèi)的構(gòu)造決定了它必須走90度。如球閥、蝶閥等，均是從0度走到90度時(shí)，相應(yīng)閥體從全關(guān)走到全開。如有特殊要求則可以調(diào)節(jié)行程的大小，也有60度的甚至15度的。 角行程 閥門推動(dòng)桿呈旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的 角行程閥較直行程閥的優(yōu)點(diǎn)：1、流過直行程閥的介質(zhì)容易沉淀，造成堵卡，而角行程閥卻“自潔”性能好： 這是因?yàn)橹毙谐涕y中的介質(zhì)流路復(fù)雜造成的漩渦死區(qū)大，使介質(zhì)易沉淀在截流口附近，造成堵卡，出現(xiàn)閥芯關(guān)不死，打不開。角

3、行程閥中的介質(zhì)基本直通，不易形成沉淀，防堵性能好，故其“自潔”性能好。2、直行程閥外形尺寸較大，外形復(fù)雜，角行程外形尺寸較小，外形簡單： 直行程閥腔較為復(fù)雜，尺寸較大，所以閥體外形也跟著復(fù)雜起來，閥體外形尺寸較大，從而重量也大。而角行程閥流路簡單，內(nèi)腔和外形也簡單，尺寸也小，因而重量也輕。3、直行程閥的介質(zhì)流路復(fù)雜，呈S形，因而流阻大，流通能力??；而角行程閥介質(zhì)流路簡單，因而流動(dòng)阻力小，流通能力大。 4、直行程閥閥桿密封性能差，角行程閥閥桿密封性能好： 直行程閥的閥芯上下運(yùn)動(dòng)，容易把介質(zhì)帶出，因而其閥桿密封性能差，角行程閥的閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，介質(zhì)不易向外滲漏，還可以采用密封性能更好的填料，使角行程閥的

4、密封性能比直行程的提高2-3倍。5、直行程閥耐沖蝕性能差，角行程閥耐沖蝕性能好： 在高壓差情形下，直行程閥內(nèi)的高速流動(dòng)介質(zhì)直接對(duì)著閥芯頭部沖蝕，故其耐沖蝕性能差；而角行程閥的閥芯可放在閥腔內(nèi)側(cè)，避免介質(zhì)直接沖蝕，故其耐沖蝕性能好。6、直行程閥比角行程閥易產(chǎn)生震動(dòng)： 直行程閥的閥芯上下運(yùn)動(dòng)與閥的上下震動(dòng)同拍，在一定條件下易產(chǎn)生共振；而角行程閥的閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)，與閥的上下震動(dòng)不同拍，故不易產(chǎn)生。 三、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥與開關(guān)閥3.1 調(diào)節(jié)閥3.1.1 定義：調(diào)節(jié)閥，又名控制閥，在工業(yè)自動(dòng)化過程控制領(lǐng)域中，通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號(hào)，借助動(dòng)力操作去改變介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)的最終控制元件。3

5、.1.2 調(diào)節(jié)閥的基本控制原理： 調(diào)節(jié)閥一般是通過調(diào)整420mA的電流信號(hào)來控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)中微型電機(jī)的工作狀態(tài)，從而改變閥門開度的。3.1.3 調(diào)節(jié)閥的作用： 調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中是必不可少的，它是組成工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，被稱之為生產(chǎn)過程自動(dòng)化的“手腳”。在生產(chǎn)中，通過電流輸出信號(hào)來驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開度，從而改變影響各種工藝介質(zhì)參數(shù)和環(huán)境，來控制整個(gè)生產(chǎn)過程。流量參數(shù)壓力參數(shù)溫度參數(shù)液位參數(shù)調(diào)節(jié)閥閥門開度 改 變滿足工藝條件和環(huán)境 3.2 開關(guān)閥 開關(guān)閥與調(diào)節(jié)閥不同，其接收的不是4-20mA信號(hào)，而是電壓信號(hào)。我廠常見的開關(guān)閥一般直接用交流220V來控制閥門的開合。3.3 怎樣區(qū)分開關(guān)閥和調(diào)節(jié)

6、閥？ 最簡單的方法是，可以看其銘牌，銘牌上的輸入信號(hào)一項(xiàng)若標(biāo)注為4-20mA則為調(diào)節(jié)閥，若標(biāo)注為220VAC則為開關(guān)閥。3.4 開關(guān)閥與調(diào)節(jié)閥的異同：（1）首先，開關(guān)閥接線處只有若干個(gè)接線端子，其他什么都沒有，而調(diào)節(jié)閥則是一塊模塊或電路板；（2）開關(guān)閥有4個(gè)微動(dòng)開關(guān)，2個(gè)負(fù)責(zé)行程，2個(gè)負(fù)責(zé)反饋；而調(diào)節(jié)閥只有2個(gè)微動(dòng)開關(guān)，只負(fù)責(zé)行程，其反饋的多少由電位器上齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)來反應(yīng)。 調(diào)節(jié)閥與開關(guān)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部示意圖 （3）兩者都是通過電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來控制閥位的開關(guān)，但不同的是，開關(guān)閥負(fù)責(zé)行程的2個(gè)微動(dòng)開關(guān)是其第一限位，其閥門的開合都是由這2個(gè)開關(guān)決定的，所以有時(shí)若開關(guān)閥未開關(guān)到位時(shí)，可以適當(dāng)調(diào)節(jié)這2個(gè)微動(dòng)

7、開關(guān)來控制閥門開關(guān)到位。而調(diào)節(jié)閥的這2個(gè)微動(dòng)開關(guān)只是其第二限位，其模塊或控制電路板上有專門設(shè)置好的第一限位電子限位，當(dāng)遇到閥門未開關(guān)到位時(shí)，首先調(diào)節(jié)的應(yīng)是電子限位，需要注意的是，機(jī)械限位行程大于微動(dòng)開關(guān)限位行程大于電子限位行程，有時(shí)調(diào)節(jié)電子限位到頭了調(diào)不動(dòng)了，可適當(dāng)增加微動(dòng)開關(guān)或機(jī)械限位，從而使閥門的開與關(guān)達(dá)到要求。 微動(dòng)開關(guān)限位與機(jī)械限位示意圖：（4）除了以上3項(xiàng)不同之處外，其余的地方調(diào)節(jié)閥和開關(guān)閥就基本一致了，包括伺服電機(jī)、減速器以及閥體部分等。 四、常用執(zhí)行機(jī)構(gòu)歸納 針對(duì)我們儀表室主要負(fù)責(zé)的范圍，特將常接觸到的電動(dòng)閥處理維修方案總結(jié)如下：4.1 武漢華易執(zhí)行機(jī)構(gòu) 武漢華易的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是幾

8、種常見執(zhí)行機(jī)構(gòu)之一，其主要特點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)緊密、體積小、性能穩(wěn)定、故障率較低且因使用一整塊模塊使維修簡單方便。但其缺點(diǎn)我認(rèn)為是電機(jī)功率相對(duì)較低，不適宜用在雜質(zhì)較多、易結(jié)晶的地方，長時(shí)間可能會(huì)造成電機(jī)帶不動(dòng)閥體的情況。 武漢華易執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其模塊： 武漢華易執(zhí)行機(jī)構(gòu)常見問題及處理方法：（1）零點(diǎn)或滿點(diǎn)反饋不照：對(duì)于SF-SA類似的帶可調(diào)電位器的模塊，只需調(diào)整其零點(diǎn)滿點(diǎn)即可；對(duì)于SF-LB類似的帶按鈕式的模塊，需先將自動(dòng)撥到手動(dòng)（1撥到2），按住KS不動(dòng)，同時(shí)按KC和KO，此時(shí)進(jìn)入反饋標(biāo)定狀態(tài)（模塊上紅燈亮），調(diào)整KC與KO可減小或增加零點(diǎn)反饋，零點(diǎn)調(diào)好后按KS不丟，紅燈熄滅，再次亮?xí)r松開KS，此時(shí)進(jìn)入

9、滿點(diǎn)標(biāo)定，標(biāo)定完后再次按KS不丟，紅燈熄滅再亮后松開KS，標(biāo)定完成。（2）開不到位或關(guān)不到位：對(duì)于SF-SA類似的帶可調(diào)電位器的模塊，調(diào)整零點(diǎn)或滿點(diǎn)即可使電動(dòng)閥關(guān)或開；對(duì)于SF-LB類似的帶按鈕式的模塊，需先撥到手動(dòng)，然后按KO使執(zhí)行機(jī)構(gòu)走到全開位，同時(shí)按KS與KO，紅燈亮后松開，全開位標(biāo)定完成；同樣，按KC使執(zhí)行機(jī)構(gòu)走到全關(guān)位，同時(shí)按KS與KC，紅燈亮后送開，全關(guān)位標(biāo)定完成。注意：如果遇到標(biāo)定完關(guān)位后電動(dòng)閥仍內(nèi)漏的情況，首先拆下閥頭，觀察閥體是否在全關(guān)位，如果是閥體未在全關(guān)位則通過調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)來控制閥體走到全關(guān)位關(guān)嚴(yán)；如果閥體在全關(guān)位，則需拆下整臺(tái)閥門，觀察閥腔是否卡有異物、是否被腐蝕等。

10、（3）電動(dòng)閥給信號(hào)不動(dòng)作： 首先在控制室用萬用表量是否卡件損壞，若卡件未損壞則去現(xiàn)場拆開蓋子，看SA是否在手動(dòng)擋，看模塊上自檢、卡澀指示燈是否亮若果自檢燈亮，重新標(biāo)定一下全開全關(guān)位即可，如果卡澀燈亮，說明是開過了或關(guān)過了，用搖把先搖過來再重新標(biāo)定全開全關(guān)位。如果以上情況都沒有，則模塊內(nèi)部的問題，更換一塊新的模塊即可。4.2 鞍山工裝執(zhí)行機(jī)構(gòu) 2000T使用的鞍山工裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)其特點(diǎn)是體積略大，且?guī)У氖菃巫y，響應(yīng)速度快，性能穩(wěn)定。缺點(diǎn)是電機(jī)旁固定的齒輪組易產(chǎn)生卡澀現(xiàn)象，使閥體雖然達(dá)到全關(guān)狀態(tài)，但執(zhí)行機(jī)構(gòu)反饋未到全關(guān)。齒輪組照片： 鞍山工裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)常見問題及處理方法：（1）全開或全關(guān)反饋不符： 適

11、當(dāng)調(diào)節(jié)模塊上量程與零點(diǎn)旋鈕即可。（2）未關(guān)嚴(yán)或未開到位： 未開到位：配合調(diào)整限位與模塊上量程旋鈕使之開到位； 未關(guān)嚴(yán)：在由開到關(guān)的運(yùn)動(dòng)過程中左右旋轉(zhuǎn)零點(diǎn)旋鈕，使之達(dá)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)能跟著你旋轉(zhuǎn)而上下運(yùn)動(dòng)、不旋轉(zhuǎn)而停止的狀態(tài)，然后使執(zhí)行機(jī)構(gòu)向關(guān)位運(yùn)行，直至關(guān)嚴(yán)。注意：如何判斷是否關(guān)嚴(yán)？ 觀察閥中間的連桿上端彈簧是否壓緊即可判斷是否關(guān)嚴(yán)。（3）開關(guān)閥全開或全關(guān)時(shí)無反饋信號(hào)： 原因是對(duì)應(yīng)的全開或全關(guān)微動(dòng)開關(guān)未限位，重新調(diào)整使之限位即可。 注意：負(fù)責(zé)反饋的微動(dòng)開關(guān)要比負(fù)責(zé)量程的微動(dòng)開關(guān)提前限位，否則必定沒有反饋信號(hào)！連桿上端彈簧圖片： 4.3 重慶川儀執(zhí)行機(jī)構(gòu) 2000T內(nèi)使用的重慶川儀的執(zhí)行機(jī)構(gòu)不多，所以

12、簡單介紹下：其執(zhí)行機(jī)構(gòu)特點(diǎn)是體積大、質(zhì)量重、接線端子多（對(duì)應(yīng)功能超多：如遠(yuǎn)程自動(dòng)、遠(yuǎn)程開啟和關(guān)閉、Modbus通訊接口、報(bào)警輸出等），缺點(diǎn)是由于功能太多，接線調(diào)試相對(duì)來說比其他的復(fù)雜。 調(diào)試或處理其故障時(shí)最常用的三個(gè)按鍵： SX、XX、SD（分別對(duì)應(yīng)增加鍵、減少鍵、設(shè)定鍵）。 功能說明： SD鍵：在工作方式，點(diǎn)動(dòng)SD鍵，可進(jìn)行就地與遠(yuǎn)程工況的切換，長按SD鍵可進(jìn)入設(shè)定工況。在設(shè)定工況，點(diǎn)動(dòng)SD鍵可在菜單之間順序切換（菜單中第一項(xiàng)為零位調(diào)整、第二項(xiàng)為滿位調(diào)整），長按SD鍵可退出設(shè)定工況。 SX、XX鍵：在自動(dòng)工況下，操作無效；在手動(dòng)工況下，按下SX，閥位增大，按下XX，閥位減小；在設(shè)定工況下，用

13、于操作設(shè)定值參數(shù)的增大或減小。通過以上三個(gè)按鍵即可處理常見反饋、閥位不符等問題。4.4 吳忠儀表執(zhí)行機(jī)構(gòu) 吳忠儀表執(zhí)行機(jī)構(gòu)在本次2000T項(xiàng)目中使用量最大，出現(xiàn)問題也較多。首先簡單介紹一下其執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部主要構(gòu)造： 電路板、電位器齒輪、扇形齒輪、凸輪、微動(dòng)開關(guān)、電機(jī)、電容等。 （1）電路板出現(xiàn)問題時(shí)的現(xiàn)象： 給信號(hào)不動(dòng)作、無反饋信號(hào)、全關(guān)或全開位時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)震蕩、行程不夠等。 處理方法：通過調(diào)節(jié)電路板上6個(gè)可調(diào)電位器來解決上述問題。 六個(gè)可調(diào)電位器P1P2P6P5P4P3功能：P1死區(qū)；P2零位電壓；P3行程；P4滿位電壓；P5零位反饋；P6滿位反饋。 （2）電位器齒輪與扇形齒輪出現(xiàn)故障時(shí)的現(xiàn)象：

14、 反饋不照，輸入信號(hào)不動(dòng)作等。 兩個(gè)齒輪經(jīng)常出現(xiàn)的故障是頂絲滑絲、齒輪間距過松或過緊，從而導(dǎo)致了執(zhí)行機(jī)構(gòu)反饋等問題。解決方法是更換齒輪或者調(diào)整間距。 （3）凸輪與微動(dòng)開關(guān)出現(xiàn)故障時(shí)的現(xiàn)象： 開關(guān)到位時(shí)運(yùn)行指示燈仍亮（原因是微動(dòng)開關(guān)限位小于電子限位，將凸輪頂絲松開向大移動(dòng)少許即可）；電機(jī)堵轉(zhuǎn)（原因是電子限位大于機(jī)械限位且小于微動(dòng)開關(guān)限位，將凸輪頂絲松開調(diào)整微動(dòng)開關(guān)限位，同時(shí)調(diào)整電子限位與機(jī)械限位） （4）電機(jī)與電容出現(xiàn)故障時(shí)的現(xiàn)象： 電機(jī)與電容出現(xiàn)故障時(shí)一般都是電機(jī)堵轉(zhuǎn)導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱，甚至電容被擊穿。出現(xiàn)的現(xiàn)象是電動(dòng)閥不工作，執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)發(fā)熱且有糊味。解決方法是更換電容或電機(jī)。 以上所述都只是片面的

15、介紹了電動(dòng)閥常見問題的處理方法，現(xiàn)場處理問題時(shí)，只要頭腦清晰，明白電動(dòng)閥的工作原理，仔細(xì)分析，則不管再困難的問題，也都能迎刃而解。下面講一下電動(dòng)閥的工作原理。 電動(dòng)閥的構(gòu)造：執(zhí)行機(jī)構(gòu)、閥體以及連接兩者的機(jī)械部件。直行程閥的連接部件一般是兩個(gè)長長的連桿，中間用帶指示箭頭的部件連接固定。角行程閥的連接部件一般是支架和聯(lián)軸器。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)造一般由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速器、控制器（接線部分）、位移檢測(cè)機(jī)構(gòu)四部分組成。（1）驅(qū)動(dòng)電機(jī) 驅(qū)動(dòng)電機(jī)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源。（2）減速器 減速器把驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出的高轉(zhuǎn)速、小轉(zhuǎn)矩的運(yùn)動(dòng)化為低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩的輸出，驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。（3）控制器 控制器就是接收上位機(jī)傳來的420mADC調(diào)節(jié)信號(hào)，經(jīng)轉(zhuǎn)換后，與閥位信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算比較，輸出相應(yīng)的開關(guān)信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)機(jī)械減速變換后驅(qū)動(dòng)閥門。 （4）位移檢測(cè)機(jī)構(gòu) 位移檢測(cè)機(jī)構(gòu)通過差動(dòng)變壓器把執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸的機(jī)械位置成比例的轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，輸入到控制器，參與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)控制。同時(shí)可