閥門執(zhí)行器簡介
閥門執(zhí)行器
閥門執(zhí)行器的選擇基于多種因素，包括操作閥門所需的扭矩和自動(dòng)執(zhí)行的需求。執(zhí)行器的類型包括手動(dòng)手輪，手動(dòng)桿，電動(dòng)機(jī)，氣動(dòng)，電磁閥，液壓活塞和自動(dòng)執(zhí)行器。除手動(dòng)手輪和操縱桿外，所有執(zhí)行器均適用于自動(dòng)執(zhí)行。
手動(dòng)，固定和錘式執(zhí)行器
手動(dòng)執(zhí)行器能夠?qū)㈤y門放置在任何位置，但不允許自動(dòng)操作。最常見的機(jī)械執(zhí)行器是手輪。該類型包括固定在閥桿上的手輪，錘式手輪和通過齒輪連接到閥桿的手輪。
固定在閥桿
上的手輪如右圖所示，固定在閥桿上的手輪僅提供了車輪的機(jī)械優(yōu)勢。當(dāng)這些閥門暴露于高工作溫度下時(shí)，閥門的捆綁使操作變得困難。
錘子手輪
如圖所示，錘子手輪自由移動(dòng)一部分，然后撞到輔助輪上的凸耳。輔助輪安裝在氣門桿上。通過這種布置，可以將閥敲打以緊密關(guān)閉，或者如果卡在關(guān)閉狀態(tài)，則可以敲打打開。
手動(dòng)變速箱
如果手動(dòng)閥需要更多的機(jī)械優(yōu)勢，則閥蓋上裝有手動(dòng)齒輪頭，如圖所示。附在小齒輪軸上的特殊扳手或手輪允許一個(gè)人在不需要齒輪的情況下需要兩個(gè)人來操作閥門。因?yàn)橐D(zhuǎn)一圈閥桿，需要旋轉(zhuǎn)幾小齒輪，所以大型閥門的工作時(shí)間特別長。連接到小齒輪軸的便攜式氣動(dòng)馬達(dá)的使用減少了閥門的工作時(shí)間。
手動(dòng)變速箱
如果手動(dòng)閥需要更多的機(jī)械優(yōu)勢，則閥蓋上裝有手動(dòng)齒輪頭，如圖所示。附在小齒輪軸上的特殊扳手或手輪允許一個(gè)人在不需要齒輪的情況下需要兩個(gè)人來操作閥門。因?yàn)橐D(zhuǎn)一圈閥桿，需要旋轉(zhuǎn)幾小齒輪，所以大型閥門的工作時(shí)間特別長。連接到小齒輪軸的便攜式氣動(dòng)馬達(dá)的使用減少了閥門的工作時(shí)間。
電動(dòng)執(zhí)行器
電動(dòng)馬達(dá)允許手動(dòng)，半自動(dòng)和自動(dòng)操作閥門。電動(dòng)機(jī)主要用于開閉功能，盡管它們可以將閥門定位到任何點(diǎn)的開口，如下圖所示。電動(dòng)機(jī)通常是可逆的高速類型，通過齒輪系連接以降低電動(dòng)機(jī)速度，從而增加桿上的扭矩。電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向決定了磁盤運(yùn)動(dòng)的方向。
電氣致動(dòng)可以是半自動(dòng)的，就像通過控制系統(tǒng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)一樣。可以與齒輪系嚙合的手輪可以手動(dòng)操作閥門。通常提供限位開關(guān)，以在全開和全關(guān)閥門位置自動(dòng)停止電動(dòng)機(jī)。限位開關(guān)可以通過閥的位置進(jìn)行物理操作，也可以通過電動(dòng)機(jī)的扭矩進(jìn)行扭轉(zhuǎn)操作。
氣動(dòng)執(zhí)行器
如下圖所示，氣動(dòng)執(zhí)行器可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或半自動(dòng)閥操作。這些執(zhí)行器通過作用在與閥桿相連的隔膜或活塞上的氣壓將空氣信號轉(zhuǎn)換為閥桿運(yùn)動(dòng)。在需要快速動(dòng)作的節(jié)氣門中，氣動(dòng)執(zhí)行器用于開閉定位。當(dāng)氣壓關(guān)閉閥門并且彈簧作用打開閥門時(shí)，執(zhí)行器稱為直接作用。當(dāng)氣壓打開閥門并且彈簧作用關(guān)閉閥門時(shí)，執(zhí)行器稱為反向作用。雙執(zhí)行器的空氣供應(yīng)到隔膜的兩側(cè)。隔膜上的壓差將閥桿定位。當(dāng)空氣信號由電路自動(dòng)控制時(shí)，將提供自動(dòng)操作。
液壓執(zhí)行器
液壓執(zhí)行器類似于氣動(dòng)執(zhí)行器，可實(shí)現(xiàn)閥門的半自動(dòng)或自動(dòng)定位。這些執(zhí)行器使用活塞將信號壓力轉(zhuǎn)換為閥桿運(yùn)動(dòng)。液壓油被輸送到活塞的任一側(cè)，而另一側(cè)被排空或放氣。水或油用作液壓油。電磁閥通常用于液壓流體的自動(dòng)控制，以引導(dǎo)閥的打開或關(guān)閉。手動(dòng)閥也可用于控制液壓油。從而提供半自動(dòng)操作。
自動(dòng)閥
自動(dòng)閥使用系統(tǒng)流體來定位閥。安全閥，安全閥，止回閥和疏水閥是自驅(qū)動(dòng)閥的示例。所有這些閥都使用系統(tǒng)流體的某些特性來致動(dòng)閥。這些閥的操作不需要系統(tǒng)外部的能源即可。
電磁閥
電磁驅(qū)動(dòng)閥可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開關(guān)閥的定位，如下圖所示。大多數(shù)電磁驅(qū)動(dòng)閥還具有手動(dòng)超馳功能，只要手動(dòng)設(shè)置超馳功能，就可以手動(dòng)定位閥。電磁閥通過吸引附著在閥桿上的磁性塞來定位閥。在單電磁閥中，當(dāng)電磁閥通電時(shí)，彈簧壓力會(huì)阻止彈頭的運(yùn)動(dòng)。這些閥的布置方式可以使電磁閥的電源打開或關(guān)閉。斷開螺線管的電源后，彈簧將閥返回到相反的位置。通過向適當(dāng)?shù)穆菥€管通電，可以使用兩個(gè)螺線管同時(shí)打開和關(guān)閉。
根據(jù)電磁閥斷電時(shí)閥門的位置，將單個(gè)電磁閥稱為失效打開或失效關(guān)閉。故障打開電磁閥通過彈簧壓力打開，并通過給電磁閥通電而關(guān)閉。失效關(guān)閉的電磁閥通過彈簧壓力關(guān)閉，并通過給電磁閥通電而打開。雙電磁閥通?！鞍丛瓨印笔?。即，當(dāng)兩個(gè)螺線管都斷電時(shí)，閥位置不變。
電磁閥的一種應(yīng)用是在空氣系統(tǒng)中，例如用于向氣動(dòng)閥致動(dòng)器供應(yīng)空氣的系統(tǒng)。電磁閥用于控制向氣動(dòng)執(zhí)行器的空氣供應(yīng)，從而控制氣動(dòng)執(zhí)行器的位置。
電動(dòng)執(zhí)行器的速度
工廠安全考慮因素決定了某些安全相關(guān)閥門的閥門速度。在必須非常迅速地隔離或打開系統(tǒng)的地方，需要非?？斓拈y門致動(dòng)。如果閥門的打開導(dǎo)致將相對較冷的水注入到熱水系統(tǒng)中，則需要緩慢打開以最大程度地減少熱沖擊。工程設(shè)計(jì)根據(jù)速度和功率要求以及執(zhí)行器的能量可用性，為安全相關(guān)的閥門選擇執(zhí)行器。
通常，液壓，氣動(dòng)和螺線管執(zhí)行器提供最快的執(zhí)行器。但是，螺線管不適用于大型閥門，因?yàn)樗鼈兊某叽绾凸β室髸?huì)過高。而且，液壓和氣動(dòng)致動(dòng)器需要用于提供液壓或氣動(dòng)能量的系統(tǒng)。兩種情況下的致動(dòng)速度都可以通過在液壓或氣動(dòng)管路中安裝適當(dāng)尺寸的孔來設(shè)定。在某些情況下，閥門會(huì)被彈簧壓力關(guān)閉，而彈簧壓力會(huì)與液壓或氣壓相反，以保持閥門打開。
電動(dòng)機(jī)提供相對快速的致動(dòng)。實(shí)際氣門轉(zhuǎn)速由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和傳動(dòng)比的組合設(shè)定。可以選擇這種組合以在大約2秒鐘到幾秒鐘的范圍內(nèi)提供完整的閥門行程。
閥位指示
操作員要求指示某些閥門的位置，以使設(shè)備知識淵博。對于此類閥門，以位置燈的形式提供遠(yuǎn)程閥門位置指示，以指示閥門是打開還是關(guān)閉。遠(yuǎn)程閥門位置指示電路使用位置檢測器來檢測閥桿和閥瓣位置或執(zhí)行器位置。位置檢測器的一種類型是機(jī)械限位開關(guān)，該限位開關(guān)通過閥的移動(dòng)進(jìn)行物理操作。
另一種類型是感應(yīng)其磁芯運(yùn)動(dòng)的電磁開關(guān)或變壓器，這些磁芯通過閥門運(yùn)動(dòng)進(jìn)行物理操作。
局部氣門位置指示是指指示氣門位置的氣門的某些視覺上可辨別的特性。閥桿位置指示閥桿位置上升。無立桿閥有時(shí)具有較小的機(jī)械指針，該機(jī)械指針由閥致動(dòng)器與閥操作同時(shí)進(jìn)行操作。電動(dòng)閥通常具有機(jī)械指示器，可提供本地閥位置指示。另一方面，某些閥門沒有任何位置指示功能。
氣門執(zhí)行器摘要
手動(dòng)執(zhí)行器是最常見的閥門執(zhí)行器類型。手動(dòng)執(zhí)行器包括直接連接到閥桿的手輪和通過齒輪連接的手輪，以提供機(jī)械優(yōu)勢。
電動(dòng)機(jī)執(zhí)行器由可逆電動(dòng)機(jī)組成，該可逆電動(dòng)機(jī)通過齒輪系連接到閥桿，該齒輪系降低了轉(zhuǎn)速并增加了扭矩。
氣動(dòng)執(zhí)行器利用隔膜兩側(cè)或兩側(cè)的氣壓來提供力來定位閥門。
液壓執(zhí)行器在活塞的一側(cè)或兩側(cè)使用加壓液體，以提供定位閥所需的力。
電磁執(zhí)行器的閥桿上裝有一個(gè)磁性塞子。定位閥的力來自閥桿上的彈頭和閥執(zhí)行器中的電磁線圈之間的磁性吸引力。
參考：DOE-HDBK-1018 / 2