撥叉式氣動執(zhí)行機構(gòu)的分類:按照作用類型的不同,可分為單作用撥叉式氣動執(zhí)行機構(gòu)和雙作用撥叉式氣動執(zhí)行機構(gòu)。執(zhí)行機構(gòu)的開關(guān)動作都是通過氣源驅(qū)動完成的,就是雙作用撥叉式氣動執(zhí)行機構(gòu);而只有開動作是由氣源驅(qū)動完成,關(guān)動作為彈簧復(fù)位的就是單作用撥叉式氣動執(zhí)行機構(gòu)。按照結(jié)構(gòu)的不同,可分為單氣缸活塞式和雙氣缸活塞式。按主要材質(zhì)的不同,可分為鋁合金型、不銹鋼型、碳鋼型等。高于7000Nm的扭矩要求時,齒輪齒條式執(zhí)行機構(gòu)往往不符合成本效益,而大功率撥叉式氣動執(zhí)行器可以提供更高的扭矩輸出,可達到10000Nm。撥叉式氣動執(zhí)行機構(gòu)是一種利用壓縮空氣作為動力源,通過撥叉?zhèn)鲃臃绞絹眚?qū)動閥門或其他機械部件的裝置。石油全周期執(zhí)行機構(gòu)設(shè)備
電動執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)被控對象的運動方式可分為角行程、直行程和多轉(zhuǎn)式三類。角行程:輸出軸作90°或120°旋轉(zhuǎn)運動,適配球閥、蝶閥、風(fēng)門等設(shè)備,其減速機構(gòu)常采用行星齒輪與蝸輪蝸桿組合。直行程:輸出推力和直線位移,適用于單座閥、套筒閥等,由多轉(zhuǎn)式執(zhí)行機構(gòu)配合絲杠螺母傳動裝置實現(xiàn)線性運動。多轉(zhuǎn)式:輸出軸可旋轉(zhuǎn)超過360°,用于閘閥、截止閥等需要多圈驅(qū)動的場景,減速機構(gòu)以行星齒輪為主,配合交錯軸斜齒輪傳動輸出軸,保障多圈驅(qū)動順暢。國產(chǎn)分體式執(zhí)行器組件撥叉式氣動執(zhí)行機構(gòu)單作用型依靠彈簧復(fù)位原理工作,而雙作用型則依賴于兩個方向上的氣壓驅(qū)動。
電動執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)信號輸入與控制邏輯差異,可分為開關(guān)型、遠控調(diào)節(jié)型和比例調(diào)節(jié)型。開關(guān)型:接收開關(guān)信號控制全開、全關(guān)動作,無法中途停止,依賴限位開關(guān)保護。遠控調(diào)節(jié)型:通過繼電器信號實現(xiàn)分段控制,信號復(fù)位后執(zhí)行機構(gòu)立即停止,屬于開環(huán)調(diào)節(jié)。比例調(diào)節(jié)型:采用閉環(huán)控制系統(tǒng),輸入4-20mA信號與行程呈線性比例關(guān)系,集成PID算法實現(xiàn)精確定位,適用于連續(xù)過程控制。三類執(zhí)行機構(gòu)分別對應(yīng)不同的自動化層級,從基礎(chǔ)開關(guān)控制到高精度連續(xù)調(diào)節(jié),覆蓋工業(yè)生產(chǎn)中90%以上的閥門驅(qū)動需求。
伺服放大器作為電動執(zhí)行機構(gòu)的關(guān)鍵控制單元,具體工作流程可分為三個關(guān)鍵階段:信號綜合與偏差檢測:系統(tǒng)接收來自DCS或調(diào)節(jié)器的標(biāo)準(zhǔn)信號(4-20mA DC)后,前置磁放大器將輸入信號與執(zhí)行機構(gòu)的位置反饋信號進行綜合比較。磁放大器內(nèi)部采用四組坡莫合金環(huán)結(jié)構(gòu),通過偏移繞組和反饋繞組實現(xiàn)信號疊加,產(chǎn)生與偏差成比例的電壓信號。功率放大與驅(qū)動控制:當(dāng)檢測到偏差時,觸發(fā)電路將偏差信號轉(zhuǎn)換為晶閘管的觸發(fā)脈沖。正偏差觸發(fā)固態(tài)繼電器導(dǎo)通,驅(qū)動電機正轉(zhuǎn);負偏差則觸發(fā)反向回路,電機反轉(zhuǎn)。新型伺服放大器采用過零觸發(fā)固態(tài)繼電器技術(shù),既能輸出高達150VA的驅(qū)動功率,又避免了電網(wǎng)污染。閉環(huán)動態(tài)調(diào)節(jié):執(zhí)行機構(gòu)動作時,位置發(fā)送器實時將閥位轉(zhuǎn)換為電阻或電流信號反饋至輸入端。當(dāng)反饋信號與輸入信號的差值小于死區(qū)閾值(通?!?%)時,觸發(fā)電路停止輸出,電機進入制動狀態(tài)。這種PID調(diào)節(jié)機制可使定位精度達到±0.5% FS,重復(fù)誤差不超過±0.1%。盡管電動執(zhí)行機構(gòu)的技術(shù)已經(jīng)非常成熟,但仍有持續(xù)改進的空間,特別是在提高整體性能和降低能耗方面。
電動執(zhí)行機構(gòu)的開關(guān)時間與行程也是不容忽視的技術(shù)參數(shù)。對于角行程執(zhí)行機構(gòu)而言,90°回轉(zhuǎn)時間是一個重要的指標(biāo)。這就如同一個旋轉(zhuǎn)的機械臂,從起始位置旋轉(zhuǎn)到90°的目標(biāo)位置所需要的時間,直接影響到整個系統(tǒng)的工作效率。而直行程閥門的全行程時間則需要通過閥桿螺距和轉(zhuǎn)速來計算。這就好比一個沿著直線軌道移動的物體,它的移動速度取決于軌道的螺距和自身的轉(zhuǎn)速,這些因素共同決定了它從起點到達終點所需要的時間。 選型時需要結(jié)合工藝系統(tǒng)上的技術(shù)要求,確定電動執(zhí)行機構(gòu)的開關(guān)時間。在選擇電動執(zhí)行機構(gòu)時,還需要評估其電磁兼容性(EMC),以免干擾其他電子設(shè)備。核電智能執(zhí)行器哪家好
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進步,未來電動執(zhí)行機構(gòu)有望實現(xiàn)更加智能化的操作體驗。石油全周期執(zhí)行機構(gòu)設(shè)備
開關(guān)型電動執(zhí)行機構(gòu)(開環(huán)控制)是一種較為基礎(chǔ)的控制模式,適用于全開/關(guān)場景。這種控制模式就像是一個簡單的開關(guān),要么打開,要么關(guān)閉,不存在中間狀態(tài)的精確調(diào)節(jié)。在一些對流量控制要求不高的場景中,如簡單的給排水系統(tǒng)中的某些閥門控制,只需要閥門完全打開或者完全關(guān)閉即可。開關(guān)型執(zhí)行機構(gòu)有分體式或一體化結(jié)構(gòu)可選。分體式結(jié)構(gòu)相對較為靈活,各個部件可以根據(jù)實際安裝空間和需求進行分別布置;而一體化結(jié)構(gòu)則集成了控制單元,這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于便于遠程操作。例如,在一些大型的工廠中,操作人員可以在中控室通過遠程控制系統(tǒng)直接對一體化的開關(guān)型執(zhí)行機構(gòu)進行操作,無需到現(xiàn)場手動操作閥門,極大提高了工作效率,同時也減少了操作人員在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境中的風(fēng)險暴露。石油全周期執(zhí)行機構(gòu)設(shè)備