阀门驱动装置

.阀门驱动装置的选择 第一节 阀门驱动方式的分类按驱动机构的运动方式，阀门驱动装置分为直行程和角行程两种。按驱动结构，阀门驱动装置分为： 第二节 各类驱动装置的特点电动、液动和气动驱动装置的特点 第三节 阀门驱动方式的选择阀门驱动方式的选用依据是：1）阀门的形式、规格与结构。2）阀门的启闭力矩（管线压力、阀门的最大压差）、推力。3）最高环境温度与流体温度。4）使用方式与使用次数。5）启闭速度与时间。6）阀杆直径、螺距、旋转方向。7）连接方式。8）动力源参数：电动的电源电压、相数、频率；气动的气源压力；液动的液压源压力。9）特殊考虑：低温、防腐、防爆、防水、防火、防辐照等。 第四节 阀门驱动装置的连接一、多回转阀门驱动装置的连接多回转阀门驱动装置是指对阀门产生直行程的驱动装置。该驱动装置和阀门相连接的法兰尺寸按多回转阀门驱动装置的连接。既能传递力矩又能承受推力的驱动件（推力盘）的尺寸。仅传递力矩的驱动件的尺寸。通过多回转驱动装置连接法兰和驱动件所能同时传递的最大力矩和最大推力。二、部分回转驱动装置的连接部分回转驱动装置和阀门相连接的法兰尺寸部分回转阀门驱动装置的连接阀杆为键连接的驱动件尺寸。当阀门处于关闭位置时（顺时针转动为关闭），驱动件与被驱动件的连接（可采用单键或多键）三、阀门电动装置目前常用的连接尺寸多回转阀门电动装置的连接部分回转阀门电动装置的连接阀门手动装置 2.手 轮（一）手轮材料手轮可采用可锻铸铁、球墨铸铁或钢，也有采用铝合金或塑料等材料。（二）手轮直径（三）手轮旋向关阀：顺时针；开阀：逆时针。（四）撞击式手轮撞击式手轮适用于要求启闭力矩较大的截止阀。 第二节 远距离操纵手动装置远距离操纵手动装置是用机械手段克服由于阀门安装位置限制带来的操作不便而采用的一种装置。该装置可以配合手动阀门安装，也可以配合电动阀门安装，通常在阀杆顶部采用万向联轴节过渡。一种带电动装置落地安装的远距离操纵手动装置。一种为侧向机架的手动装置。为远距离操作用装置的部件。 第三节 齿轮传动手动装置齿轮传动手动装置分两种，一种是在阀门支架上设置齿轮减速机构，一种是齿轮减速箱式手动装置。前者大多为一级齿轮减速，后者又可分为多回转手动装置。减速箱式手动装置设有开度指示和调整机构。手动装置与阀门的连接可以与电动驱动装置一致。3.阀门电动装置 第一节 电动装置的分类与其他阀门驱动装置相比，电动驱动装置具有动力源广泛，操作迅速、方便等特点，并且容易满足各种控制要求。所以，在阀门驱动装置中，电动装置占主导地位。阀门电动装置按输出方式分为多回转型（Z型）和部分回转型（Q型）两种，前者用于升降杆类阀门，包括：闸阀、截止阀、节流阀、隔膜阀等；后者用于回转杆类阀门，包括球阀、旋塞阀、蝶阀等，通常在90%范围内启闭。阀门电动装置按防护类型分为普通型和特殊防护型两大类。普通型电动装置的使用环境如下：（1）环境温度-25-40；（2）环境相对湿度90%.（25时）；（3）海拔1000m；（4）工作环境要求不含有腐蚀性、易燃、易爆的介质。如阀门的工作环境条件超过普通型电动装置所具有的能力时，需采用特殊防护型产品。这类产品根据其所处工作环境而具有多种型式。 第二节 型号编制方法阀门电动装置的型号编制方法如下：代号说明：1以汉语拼音字母表示电动装置的类型，Z为多回转型，Q部分回转型；2以数字表示电动装置额定输出力矩（Nm）：3以数字表示电动装置额定输出转速（r/min）或开关旋转90.的额定输出时间（s/ 90）；4输出轴最大转圈数（部分回转型不注）；5防护型式（普通型不注）。如Z10-18/80B 表示输出力矩100 Nm、（10kgfm）、输出转速18r/min，最大输出转圈数为80的防爆型多回转的阀门电动装置。 第三节 电动装置的选择及安装连接方式一、操作力矩操作力矩是选择阀门电动装置的最主要参数。电动装置的输出力矩应大于阀门操作过程中所需的最大力矩，一般前者应等于后者的1.2-1.5倍。因此，准确地掌握阀门所需的力矩是选择阀门电动装置的关键。然而，由于实际情况的复杂性，计算所得到的阀门力矩，误差往往都比较大；采用试验方法实测阀门的最大操作力矩时，又受到试验系统条件和设备的限制，也受到阀门本身结构形式多样性的限制，很难取得典型的数据。从目前情况来看，可以采用计算或实测的方法取得近似结果，然后，在选用电动装置时留有适当的裕度。以下定性地介绍各类阀门的操作力矩。（一）闸阀的操作特性楔式闸阀操作力矩特性:当阀门的开度在10%以上时，阀门的轴向力，即阀门的操作力矩的变化不大。当阀门的开度低于10%时，由于流体的节流，使闸阀的前后压差增大。这个压差作用在闸板上，使阀杆需要较大的轴向力才能带动闸板，所以在此范围内，阀门操作力矩的变化比较大。图中，实线表示刚性闸板闸阀操作力矩特性；虚线表示弹性闸板的闸阀操作力矩特性。从曲线看出，弹性闸板的闸阀，在接近关闭时所需的操作力矩比刚性闸板的要大些。闸板关闭时，由于密封面的密封方式不同，会产生不同的情况。对于自动密封闸阀（包括平板闸阀），在阀关闭时，闸板的密封面恰好对正阀座密封面，即是阀门的全关位置。但此位置在阀门运行条件下是无法监视的，因此在实际使用时是将阀门关至下止点的位置作为闸阀全关位置。由此可见，自动密封的阀门全关位置是按闸板的位置（ 即行程）来确定的。对于强制密封的闸阀，阀门关闭时必须使闸板向阀座施加压力。此压力可以保证闸板和阀座之间的密封面严格地密封，是强制密封阀门的密封力。这个密封力由于阀杆螺纹的自锁将会继续作用。显然，为了向闸板提供密封力，阀杆螺母传递的力矩比阀门操作过程中的力矩大。由此可见，对于强制密封的闸阀，阀门的全关位置是按阀杆螺母所受的力矩大小来确定的。阀门关闭后，由于介质或环境温度的变化，阀门部件的热膨胀会使闸板和阀座之间的压力变大，反映到阀杆螺母上，就为再次开启阀门带来困难。所以，开启阀门所需的力矩比关闭阀门所需的力矩大。此外，对于一对互相接触的密封面来说，它们之间的静摩擦系数也比动摩擦系数大，要使它们从静止状态产生相对运动时，同样需施加较大的力以克服静摩擦力；由于温度变化，使密封面间的压力变大，需要克服的静摩擦力也随之变大，从而使开启阀门时，对阀杆螺母上需施加的力矩有时会增大很多。（二）截止阀的操作特性截止阀的操作力矩特性: 介质由阀门下部进入阀门内腔的关阀操作力矩特性。在阀门由全开位置开始关闭的阶段，随着阀瓣的下降# 流体在阀瓣前后造成压差，以阻止阀瓣下降，而且这个阻力随阀瓣下降而迅速增加。当阀门全关时，阀瓣前后压差等于介质工作压力，这时阻力最大。再加以强制的密封力，使阀门关闭瞬间的操作力增加很快。在阀门开启过程中，由于介质压力或阀瓣前后压差造成的推力都是帮助开启阀门的，所以开阀特性曲线的形状与图中曲线相似，但位于图中曲线的下方。应该指出的是，在开阀的瞬间的力矩有可能超过关阀时的力矩，因为此时要克服较大的静摩擦力。截止阀开启时，阀瓣的开启高度达到阀门公称直径的$( % &)( 时，流量即已达到最大，即表明阀门已达到全开位置，所以截止阀的全开位置应由阀瓣行程来确定。截止阀关闭时的情况和关严后再次开启的情况与强制密封式的闸阀相似，因此，阀门的关闭位置应按操作力矩增加到规定值来确定。（三）蝶阀的操作特性蝶阀的操作特性: 蝶阀的操作力矩特性曲线是中间高、两端低。造成这现象的原因是，蝶阀在中间位置时，流体受蝶板的阻碍，绕过蝶板流动，会在蝶板两侧形成旋流，对蝶板形成一流水力矩，此力矩是迫使蝶板关闭的。随着蝶板的开启或关闭，流体在蝶板两侧造成的旋流的影响越来越小，直到旋流消失，这时蝶板受到的阻力也越来越小，因此形成中间高、两端低的特性曲线。至于阀门开启过程中的操作力矩比关闭过程中的大，其原因则是由于流体对蝶板造成的动水力矩始终是向着关阀方向的。非密封型蝶阀的最大操作力矩出现在中间位置，而密封型蝶阀的最大操作力矩出现在阀门关闭时，这是因为要附加上强制密封力矩的缘故。蝶阀的阀杆只作旋转运动，它的蝶板和阀杆本身是没有自锁能力的。为了使蝶板定位（停止在指定位置上），一种办法是在阀杆上附加一个具有自锁能力的减速器，在附加蜗轮减速器之后，可以使角位移增加到几十圈，而操作力矩却相应降低，这样可以使蝶阀的某些操作性能（如总转圈数和操作力矩）与其他阀门接近，便于配用电动装置。对于强制性密封的蝶阀，它的关闭位置应该按操作力矩升高到规定值来确定。（四）球阀的操作特性球阀的操作力矩特性: 球阀的操作力矩特性曲线与蝶阀的很相似，其原因也是由于流体在球体中流向改变时造成旋流的影响。旋流的影响随阀门的开启或关闭逐渐减小。球阀由全开到全关，阀杆的旋转角度为90%，球阀要设机械限位。球阀的开启位置和关闭位置都应按阀杆旋转角度来确定的，故球阀是按行程定位的。二、操作推力阀门电动装置的主机结构，一种是不配置推力盘的，此时直接输出力矩；一种是配置有推力盘的，此时输出力矩通过推力盘中的阀杆螺母转换为输出推力。输出力矩换算成输出推力时引入了阀杆系数的概念。输出力矩与输出推力之比称为阀杆系数。三、输出轴转动圈数电动装置输出轴转动圈数的多少与阀门的口径、阀杆螺距、螺纹头数有关，按下式计算： M = H / ZS式中 M电动装置应满足的总转动圈数；H阀门的开启高度，即阀门启闭件的全行程（mm）；Z阀杆螺纹的螺距（mm）；S阀杆螺纹头数。四、阀杆直径对于多回转类的升降杆阀门来说，如果电动装置允许通过的最大阀杆直径不能通过所配阀门的阀杆时是不能组装成电动阀门的，因此，电动装置空心输出轴的内径必须大于升降杆阀门的阀杆外径。对于部分回转阀门以及多回转阀门中的旋转杆阀门，虽不用考虑阀杆直径的通过问题，但在选配时亦应充分考虑阀杆直径与键及键槽的尺寸，使之装配后能正常工作。五、输出转速阀门的操作速度快，对工业生产过程是有利的。但操作速度过快容易产生水击现象，因此应根据不同的使用条件选择合适的操作速度。六、安装、连接方式（一）安装方式电动装置的安装方式有：垂直安装、水平安装、落地安装。（二）连接方式 4.阀门电动装置的结构一、箱体阀门电动装置的箱体设计决定了它的防护性能，如可用于户外、防爆、防火等。通常箱体材料采用灰铸铁，防爆型产品的灰铸铁牌号不低于HT250。也有采用铝合金作为箱体材料的，其优点是重量轻，压铸的铝合金箱体外形美观。但铝合金箱体作为防爆产品有一定难度；另外，铝合金箱体电动装置的轴向推力应由铸铁制造的内置阀杆螺母的推力盘承担。二、传动机构阀门电动装置的传动机构起到减速器的作用，它将专用电动机的高速度降低为对阀门的操作速度。传动部分均采用齿轮传动机构，所选用的有以下几种：1.）圆柱齿轮传动；2.）蜗杆传动；3.）行星齿轮传动；4.）一齿差或少齿差齿轮传动；5.）摆线针轮传动；6.）谐波齿轮传动；7.）转臂丝杠传动。以下介绍几种主要传动机构的参数计算及强度校核。（一）圆柱齿轮传动渐开线圆柱齿轮传动的几何计算（二）蜗杆传动（1）蜗轮蜗杆参数选择。蜗杆传动是阀门电动装置中最常见的传动机构。（2）蜗杆的参数计算与强度计算。在多回转阀门电动装置中，常采用蜗轮蜗杆作为主传动，强度计算以蜗轮轮齿表面的接触强度为基础，弯曲强度进行校核.正常工作载荷下的许用接触应力。当以蜗轮蜗杆作为阀门电动装置的主传动时，按阀门的启闭工作性质，应该选取尖峰载荷的许用应力，否则电动装置的体积过大。（3）蜗杆传动的效率蜗杆传动作为阀门电动装置主传动时，它的效率在整个装置的效率中起着主导作用。（三）行星齿轮传动阀门电动装置常用的行星齿轮传动可以参考行星齿轮传动选择。根据上表确定行星齿轮传动中各齿轮基本参数之后，其余参数关系可按圆柱齿轮传动计算。（四）转臂丝杠传动转臂丝杠传动大多是上接多回转电动装置而构成较大输出力矩的部分回转电动装置。三、行程控制机构行程控制机构的种类有凸轮式、丝杠螺母式等。但最普遍采用的是计数器式。其特点是结构紧凑，控制行程的输出轴转圈数范围大，调整精度高。行程计数器与阀门的调整必须仔细进行.四、力矩控制机构力矩控制机构的作用是：用于强制密封式阀门，控制阀门的关闭位置；在电动装置出现过力矩故障时，及时切断电源，对装置起到保护作用。一种用于多回转电动装置的力矩限制机构。对于部分回转电动装置，由于二级减速多采用行星齿轮传动，有一种利用行星内齿轮被迫转动的力矩限制机构。五、开度指示机构电动装置的开度指示机构分装置本体上的现场开度指示和遥控时电气控制箱面板上的开度指示。开度指示由指针、刻度盘组成。但阀门电动装置上开度指示的特点是：1）电气控制箱上的开度指示通常是用安装在装置本身上的绕线电位器的电阻值的变化控制指针显示出来的。2）开度指示刻度盘上“开”、“关”的界限线必须是可以调节的，以便该电动装置适应不同口径阀门的需要。为此有多种不同的开度界限调整机构。现场开度指示、遥控开度指示必须调整到与阀门的实际开度一致。六、手电动切换机构阀门电动装置手电动切换以半自动为主。即在电动装置由电动操作改变为手动操作时要辅以人工操作进行切换；而由手动操作改为电动操作则是自动进行的。手电动切换分高速档切换和低速档切换两种。前者切换机构设置在转速比较高的蜗杆轴上，手动速比大，但手柄的切换力比较小。后者切换机构设置在转速比较低的输出轴上，一般手动输出速比为1：1，但切换力比较大，用在需要迅速以手动启闭阀门的情况。为了降低切换力，有的低速挡切换的电动装置，采用非自锁蜗杆降低切换力，克服低速挡切换的缺点。七、电动机（一）阀门专用电动机的特点阀门用电动机的特点是高起动转矩、低惯量、短时工作制。起动转矩和最大转矩对额定转矩之比不低于2。5；转动惯量比一般电动机约小1/3；额定时间10min，也有15min和30min的。（二）阀门专用电动机型号编制1）普通型阀门专用电动机型号2）防爆型阀门专用电动机型号3）阀门专用电动机的功率系列4）阀门专用电动机功率与电动装置输出转矩的关系5）阀门专用电动机的自身热保护。阀门专用电动机绕组中埋入一温度继电器，使它连接在阀门电动装置控制电路中。当电动机过载时，使定子绕组的温升达到该温度继电器的整定值时，该温度继电器动作，断开电动机电源，对电动阀门起到保护作用。温度继电器尺寸约为17mm*5mm*3mm，动作温度误差3%，温度继电器整定值约比电动机绝缘等级温度低10%，阀门专用电动机绝缘等级温度.6）普通型YDF系列阀门专用电动机的连接尺寸。7）防爆型YBDF系列阀门专用电动机的连接尺寸与普通型的完全通用，仅在电动机端面出线部分考虑隔爆需要加装出线套筒。八、碟簧阀门电动装置的碟簧可按照出力要求参数选取。 第五节 阀门电动装置对阀门的控制功能及电气控制线路一、阀门电动装置的功能阀门电动装置具有下述功能：1.控制功能（1）整体控制功能：（2）开启、关闭控制功能：（3）操作功能（4）保护功能操作、控制与显示功能间的关系二、阀门电动装置电气控制线路典型的阀门电动装置电气控制线路等电气元件在电动装置上，其余在控制箱里。当三相电源接通后，合上控制线路电源开关DK，指示灯ZSD亮；揿动按钮1GA-LD，交流接触器的线圈通电，常闭触点闭合。 第六节 电磁驱动电磁驱动是通过电磁力或同时利用增力机构来快速启闭阀门的驱动机构。它的启动力和行程较小，多用于液压、气压控制系统。这种电磁阀的种类很多。电磁阀的电磁铁多半直接安装在阀门上，阀瓣在磁力作用下仅向一个方向瞬时移动；阀瓣向反方向移动要靠弹簧或作用于阀瓣上的介质压力。 第七节 阀门电动装置的质量分级阀门电动装置的质量分级防护型阀门电动装置 第一节 防爆型阀门电动装置当电动阀门在含有爆炸性混合物的环境中使用时，该阀门电动装置需要选用防爆型的。由于防爆型阀门电动装置是按照防爆有关规定条件设计制造的，因而其电气部分不会引起周围爆炸性混合物爆炸。防爆型阀门电动装置是采用隔爆型型式，即电动装置电气部分的外壳具有能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力，并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播的能力。一、防爆标志与等级（一）防爆标志与等级代号最高表面温度为第4组的防爆电动装置。（二）防爆类别防爆类别分为两类：类煤矿井下使用；类工厂用。（三）防爆级别类电气设备，按其适用于爆炸性气体混合物最大试验安全间隙或最小点燃电流分为A、B、C三级，以C级要求最高。（四）最高表面温度类电气设备的允许最高表面温度须符合规定。（五）防爆等级的选择爆炸性环境可燃性气体、蒸气级别、温度组别的防爆选择。二、防爆型电动装置的设计（一）平面、圆筒隔爆结构与结构参数平面式隔爆结构；止口式隔爆结构；圆筒式隔爆结构（二）接线盒（1）接线盒空腔与主空腔之间按隔爆结构要求设计。（2）接线盒的电气间隙和爬电距离应符合规定。（3）引入电缆或导线须采用压盘式或压紧螺母式，并须具有防松与防止电缆拔脱的措施。（4）使用的密封圈采用硬度的橡胶制造。为配合不同外径的电缆，允许密封圈上切割同心槽。（5）接线盒内壁和可能生产火花部分的金属外壳的内壁须均匀地涂耐弧漆。（三）透明观察窗透明观察窗采用密封结构，密封垫的厚度须不小于2.0mm。当外壳净容积不大于0.1L时，嵌入部分宽度不小于6.0mm；外壳净容积大于0.1L, 时，不小于10mm。（四）其他要求（1）外壳采用灰铸铁，材料牌号不低于HT250。（2）防爆电气设备需设内接地和外接地。外接地螺栓的规格有以下几种： 1）设备功率大于10KW，不小于M12。 2）功率5-10KW，不小于M10。 3）功率250W-5KW，不小于M8。 4）功率小于250W且电流不大于5A，不小于M6。此外，接地线需用不锈钢或作防锈处理。（3）隔爆接合面粗糙度Ra不大于6.3um。（4）隔爆接合面需有防锈措施，如电镀、磷化、涂204-1防锈油等，不允许涂漆。（5）外壳上不应有穿透螺孔，其周围及底部的厚度须不小于螺栓直径的1/3，但至少为3mm。（6）接线柱参考图 第二节 户外型阀门电动装置一、户外条件环境温度：-25-40；空气最大相对湿度：90%（25时）；最大降水量：50mm/10min。最大太阳辐射强度：5862J/( cm2*min）；其他：有砂、尘、冰、雪、霜、露等。二、设计的防护措施（1）外壳采用圆形结合面，由0形密封圈密封。（2）动力和控制回路的导线最好由一根电缆进入，电缆进口按防爆要求密封。（3）在220V的控制回路中串入电阻加热器，以降低电器箱内昼夜的温差，从而减少凝霜。加热器可视电气箱体积大小在功率为5-15w之间选取。（4）外露紧固件应采用内六角螺钉，端部用211号丁基橡胶封泥填封.（5）材料选择和表面防护要求： 1）全部0 形密封圈（垫）都采用丁氰橡胶，以提高耐寒、耐热、抗老化和抗轻微腐蚀的能力。 2）在减速箱体内选用耐寒、耐热、耐腐蚀、承载能力高的半流体锂基润滑脂润滑；不能油浸润滑的各部位，选用3号或5号锂基润滑脂。 3）铭牌、铭牌铆钉选用黄铜时，表面电镀Ni/Cr，最小镀层厚度0.3-9um后经抛光处理，并涂一层聚氨酯清漆；选用不锈钢时，表面涂一层聚氨酯清漆。 4）一般构件、紧固件和弹性零件的选材和防护处理方法 5）外壳表面应涂漆防护，涂二层环氧铁红底漆，一层聚氨酯皱纹纹面漆；外壳内表面涂一层磷化底漆，一层环氧铁红与1504环氧清漆以1:4混合的面漆。表面涂漆的质量要求漆膜均匀光滑，厚度应在规定的范围内，并无脱漆、发皱、漏喷等现象；漆面不得有可见的颗粒存在。三、轻微防腐经以上措施设计的电动装置具有轻微防腐的能力，适用于空气中经常或不定期地存在有一种或一种以上的化学腐蚀介质，其允许质量分数 第三节 防辐照型阀门电动装置防辐照型阀门电动装置是指用于核电站电动阀门上的电动装置。HN1型安装于安全壳内，失水事故发生后仍能进行操作；HN2 型安装于安全壳内，在最大主蒸汽管道破裂发生后仍能进行操作；HY1型安装于安全壳外，在经受失水事故的蒸汽侵袭后仍能进行操作；HY2型在失水事故情况下，不承受蒸汽侵袭和温度及辐射的突变。阀门电动装置的选择 第一节 选用电动阀门应考虑的问题在管道工程中，正确选用电动阀门是满足使用要求的保证条件之一。如果对所使用的电动阀门选择不当，不仅会影响使用，而且还会带来不良后果或严重的损失，因此，在管道工程设计中应正确选用电动阀门。一、电动阀门的工作环境电动阀门除应注意管道参数外，尚应特别注意其工作的环境条件，因为电动阀门中的电动装置是一机电设备，其工作情况受其工作环境影响很大。通常情况下，电动阀门所处工作环境有以下几种：1）室内安装或有防护措施户外使用；2）户外露天安装，有风、砂、雨露、阳光等侵蚀；3）具有易燃、易爆气体或粉尘环境；4）湿热带、干热带地区环境；5）管道介质温度高达480以上；6）环境温度低于-20以下；7）易遭水淹或浸水中；8）具有放射性物质（核电站及放射性物质试验装置）环境；9）舰船上或船坞码头（有盐雾、酶菌、潮湿）的环境；10）具有剧烈振动的场合；11）易于发生火灾的场合。对于上述工作环境中的电动阀门，其电动装置结构、材料和防护措施皆不同。因此，应依据上述工作环境选择相应的阀门电动装置。二、电动阀门功能要求根据工程控制要求，对电动阀门来讲，其控制功能是由电动装置来完成的。使用电动阀门的目的，就是对阀门的开、闭以及调节联动实现非人工的电气控制或计算机控制。目前的电动装置使用已不只是为了节省人力了。由于不同厂家产品的功能和质量差异较大，因此，选择电动装置和选择所配阀门对工程是同等重要的。三、电动阀门的电气控制由于工业自动化水平的要求不断提高，一方面对电动阀门的使用量越来越多，另一方面对电动阀门的控制要求也越来越高，越来越复杂。所以电动阀门在电气控制方面的设计也在不断更新。随着科学技术的进步及计算机的普及应用，新型的、多样的电气控制方式将会不断地出现。对电动阀门总体控制方面的考虑，应注意选择电动阀门的控制方式。例如，根据工程需要，是否使用集中控制方式，还是单台控制方式，是否与其他设备联动，程序控制还是应用计算机程序控制等等，其控制原理都不一样。阀门电动装置厂家样本给出的仅是标准电气控制原理图，因此使用部门应与电动装置生产厂进行技术交底，明确技术要求。此外，在选择电动阀门时，应考虑是否附加购置电动阀门控制器。因为一般情况下，控制器是需要单独购买的。多数情况下，采用单台控制时，是需要购买控制器的，因为购买控制器比用户自行设计、制造要方便、便宜。当电气控制性能满足不了工程设计要求时，应向生产厂提出修改或重新设计。下面介绍三个典型的特殊电控型式电动阀门：（一）自动调节型（EPC型）自动调节型电动装置采用专用三相异步和单相电动机驱动的执行机构，有两种型式：直行程电动执行机构和角行程电动执行机构。1）接收：DC（0-10）mA 、（4-20）mA 、(0-10)V信号。2）发出：DC（4-20）mA。可与各种调节阀匹配。（二）双线控制型（TWC型）双线控制型电动阀门是指电动阀门所配的电动装置，其控制导线采用最少为2根导线的控制形式。如果对多台（2 台或2 台以上）进行控制时，则需要（n+1）根导线，n为控制电动阀门的台数，所以又称作（n+1）控制方式。此种电动阀门的控制形式适用于多台远距离的控制。采用此种控制形式的特点是可以节省大量配线费用，而且还有利于提高电动阀门的控制可靠性，因为使用导线数量少，而且信号采用脉冲方式，可以避免和减少由于配线电阻的压降及配线间电容引起的电动装置误动作。双线控制型与普通型相比具有以下特点：1）配线简单、节省导线及配线时间。2）更适用于远距离操作，控制距离大于800m 更好。3）具有过电压保护回路，可以避免线路过电压或雷击引起的误动作。4）具有错误判断回路，可以及时判断发现由某种原因引起的误动作。5）能与计算机联网，能够直接接收计算机信号进行工作。（三）双速控制型（Hi-Lo型）一般工况采用的电动阀门，在工作运行中开阀和关阀的速度都是单一的，速度无变化，在开阀或关阀瞬间，易使管道系统出现事故或影响正常工作。双速控制型电动阀门在开启和关闭的每个过程中都是由两种速度完成的。假设阀门全行程为100%，阀门在打开（0-10%）的行程内为低速运行，其余行程为高速运行。阀门在关闭时从（100%-10%）的行程为高速运行，从（10%-0）为低速运行。低速和高速运行的转换点可根据实际工况进行调整。速度的转换自动完成。电动阀门的控制型式还很多，上述介绍的三种型式（EPC、TWC、Hi-Lo型）是天津市阀门公司的可供产品。 第二节 阀门电动装置的选择方法由于电动阀门是由阀门和电动装置组合而成，所以当阀门确定后如何正确选择电动装置是关系到实际使用中是否能够满足工程需要的重要因素。在选择电动装置时不但应考虑前述的工作环境、电气控制和一般技术性能，而且对电动装置的综合技术性能亦应进行全面的考虑。一、电动装置的输出转矩与转速输出转矩值是电动装置的重要技术参数之一，也是使用中需要选择的重要参数。如果在组配电动阀门时选用的电动装置输出转矩过大或不足都是不可取的。因为一般情况下，电动装置生产厂在产品出厂时均需进行输出转矩值的测试与调整，是相对比较准确的。如果选用过大的输出转矩余量，将会使电动阀门具有很大的潜在危险性，一旦发生控制保护失灵情况将很容易造成阀门损坏（阀杆弯曲、阀体破裂）现象，极易造成管道系统事故。所以输出转矩余量选择过大是不可取的。如果在实际工作中打不开阀门也是属于选择不合理。关于对电动装置输出转速的确定，在阀门对其启闭时间没有严格要求时，应尽量选用较慢的速度。 因为不必要的较快速度，在相同转矩要求下将会增大电动机功率，这样不但浪费能源，提高工程造价，而且也会使电动装置体积增大造成多方面的浪费。目前国内自行开发研制的电动装置，在每个机座号中设计配用的电动机规格数量不多（一般为2-3个规格），以及主体传动中齿轮副和蜗轮副的速比范围变化有限，所以每个机座号的转矩分档和转速分档都不多。天津市阀门公司产品每个机座号具有 4-6 个规格电动机，主体传动具有 5-10 对以上齿轮副和 3-4 对蜗轮副相匹配，所以输出转矩和输出转速配比范围相当广泛，转速选择方便。二、电动装置的最大推力允许值如果阀门轴向力由电动装置承担（即阀杆螺母在电动装置中），其推力值不允许超过电动装置的允许值。三、阀杆螺母的最大转圈数在选用多回转阀门电动装置时必须说明阀门工作时阀杆螺母的最大转圈数，这样可以正确选配电动装置中位置指示机构的有关齿轮速比，以使位置指示有足够的精度满足阀门工作过程中对阀门开、关程度的观察，否则易造成错觉，影响正常工作。四、阀杆直径的允许值升降杆阀门选择电动装置应注意其允许通过的阀杆直径值，阀杆直径必须小于该值。另外，对于多回转电动装置，在选用时还应提出对阀杆罩高度的要求（与阀门通径有关）。旋转杆阀门可不配带阀杆罩。五、阀门与电动装置的连接阀门与电动装置的连接型式与尺寸应符合国家标准：GB/T12222-1989多回转阀门驱动装置的连接，GB/T12223-1989部分回转阀门驱动装置的连接。目前，部分回转阀门电动装置均有机械限位，以防止无法判断阀瓣位置，这类阀门与电动装置之间的连接螺孔和键槽位置的对应关系要求是严格的。为了解决这一问题，天津市阀门公司生产的部分回转阀门电动装置均设计了花键接头，不仅解决了上述问题，而且还大大方便了电动装置与阀门的装配工作。六、其他（1）阀门种类很多，本手册仅闸阀部分编写的较为详细，其他阀类仅编写一种或两种典型产品。选择其他种阀门时，依据阀门类型，公称通径DN 和公称压力PN。亦可根据本手册确定阀门驱动装置的型号和具体参数。（2）当选用气动阀门时，亦可根据本手册给出的技术参数确定气动装置的型号，因此本手册也可作为选用气动阀门的工具书。（3）对于闸阀、截止阀当介质温度达+,-.及以上时，或阀杆直线速度超过305mm/min（闸阀）和102mm/min（截止阀）时，应考虑选用!#3 型。如用作高速情况选择规格时，相对SCD系列应大一个机座号。（4）对电动装置还有其他特殊要求时，应与生产厂家协商。（5）选择电动装置时，务必说明阀门类型，因为部分回转型电动装置用于球阀出厂时处于“开位置”。其他类型阀门所配用的电动装置，出厂时均处于“关位置”。（6）本手册所提供的电气控制原理图是几类典型图，如需其他类型亦应与生产厂家协商。 第三节 阀门电动装置专用电动机技术参数一、SMC系列阀门电动装置及其组合、派生产品用电动机技术参数二、ZA、QB系列阀门电动装置及其组合、派生产品用电动机技术参数 第四节 阀门电动装置主要技术参数一、多回转型AMC系列阀门电动装置技术参数二、多回转型ZA系列阀门电动装置技术参数三、多回转型SMC系列阀门电动装置典型规格技术参数四、部分回转型SMC/HBC系列阀门电动装置技术参数五、部分回转型QB系列阀门电动装置技术参数 第五节 阀门电动装置电气控制原理图一、SMC系列阀门电动装置电气元件明细二、ZA、QB系列阀门电动装置电气元件明细三、单台电动装置主回路熔断器熔体的额定电流等级四、SMC系列阀门电动装置（基本型）电气控制原理图五、SMC系列阀门电动装置（带现场按钮盒）电气控制原理图六、SMC系列阀门电动装置（整体基本型）电气控制原理图七、SMC系列阀门电动装置（带现场按钮盒的现场电动自锁型）电气控制原理图八、SMC系列阀门电动装置（带现场按钮灯盒）电气控制原理图九、SMC系列阀门电动装置（转矩采用微动开关型）电气控制原理图十、SMC系列阀门电动装置（强制起动型）电气控制原理图十一、SMC系列阀门电动装置十二、ZA系列阀门电动装置十三、QB系列阀门电动装置国外主要阀门电动装置生产厂家的产品简介 第一节 伯纳德阀门电动装置 一、角行程执行器性能简介1.角行程执行器：SD 系列、开关式、三相电动机380V，50Hz，30%电动机负荷率，外壳防护等级。2.角行程执行器：SD系列、开关式，单相电动机220V，50Hz，30%电动机负荷率，外壳防护等级。3.角行程执行器：SD系列调节型、控制精度380V，50Hz，1.5%，外壳防护等级。4.角行程执行器：SD系列调节型、控制精度220V，50Hz，1.5%，外壳防护等级。5.角行程执行器：ST+RS系列、开关式、三相电动机380V，50Hz，30%电动机负荷率，外壳防护等级。6.角行程执行器：ST+RS系列、开关式、单相电动机220V，50Hz，30%电动机负荷率。7.角行程执行器：ST+RS系列调节型、控制精度380V，50Hz，1.5%，外壳防护等级。8.角行程执行器：ST+RS系列调节型、控制精度220V，50Hz，1.5%，外壳防护等级.9.角行程执行器：调节型、控制精度1%、三相电机380V，50Hz，电器外壳防护等级。10.角行程执行器：调节型、控制精度1%、单向电机5220V，50Hz，外壳防护等级。二、直行程执行器性能简介1.直行程执行器：调节型、控制精度1.5%、三相电动机380V，50Hz，电器外壳防护等级。2.直行程执行器：调节型、控制精度1.5%、单向电动机220V，50Hz，外壳防护等级。3.直行程执行器：调节型、控制精度1%、三相电动机380V，50Hz，外壳防护等级。4.直行程执行器：调节型、控制精度1%、单相电动机220V，50Hz，外壳防护等级。三、多回转执行器性能简介1.多回转执行器：ST系列、开关式、三相电动机380V，50Hz，30%电动机负荷率，外壳防护等级。2.多回转执行器：ST系列、开关式、单相电动机220V，50Hz，30%电动机负荷率，外壳防护等级。3.多回转执行器：ST+ARM系列、开关式、三相电动机380V，50Hz，30%电动机负荷率，外壳防护等级。4.多回转执行器：ST+ARM系列、开关式、单相电动机220V，50Hz，30%电动机负荷率，外壳防护等级。5.多回转执行器：ST系列、调节型、控制精度1.5%、三相电动机380V，50Hz，外壳防护等级。6.多回转执行器：ST系列、调节型、控制精度1.5%、单相电动机220V，50Hz，外壳防护等级。7.多回转执行器：SR+ARM系列、调节型、控制精度1.5%、三相电动机380V，50Hz，外壳防护等级。8.多回转执行器：SR+ARM系列、调节型、控制精度1.5%、单相电动机220V，50Hz，外壳防护等级。9.多回转执行器：调节型、控制精度1%、三相电动机380V，50Hz，外壳防护等级。10.多回转执行器：调节型、控制精度1%、单相电动机220V，50Hz，外壳防护等级。 第二节 比菲阀门电动装置一、ICON 2000系列多回转阀门电动装置1.主要外形尺寸2.主要性能参数3.B 型连接件4.B1/B2型连接件5.B3/B4型连接件6.斜齿轮减速器（BGR）7.直齿轮减速器（SGR）二、ICON 2000系列部分回转阀门电动装置1. 主要外形尺寸2. 用于部分回转的蜗轮减速器（WGR）：蜗轮设计符合AWWAC-540。3. 系列执行机构主要外形尺寸和技术参数4. ICON 2000 ELGA系列阀门电动装置三、ICON 2000直线执行机构专用于闸阀、截止阀等直线启闭的阀门、具有无螺纹的阀杆，常用于取代活塞或隔膜气动执行器。1.主要技术参数2.主要连接部分外形尺寸和连接尺寸 第三节 罗托克阀门电动装置英国罗托克（rotork）有限公司是世界上生产电动、气动、液动阀门驱动装置最著名的公司之一，有30多年生产阀门电动装置的历史，全球20家分支机构。A系列多回转阀门电动装置是罗托克公司几十年先进技术之精华。它可以满足启动频率为60-600次/H，一小时之内连续工作时间不超过15min 的要求，主要与闸阀、截止阀、节流阀等配套。一、A 系列多回转阀门电动装置的特点1）密封性好 防护等级为IP68（可在3m 深水下浸 48h）；2）设计简单 主传动仅由三只可动部件及一浸于油中的蜗杆传动副组成；3）标准化 阀门的开启、关闭及远距离监控均采用了标准化的线路；4）力矩范围广 输出力矩可达3000/nm。二、主要技术指标环境温度：-30+70相对湿度：100%电源电压：单相AC220V，10%，-20%，50/60HZ;三相AC380V，10%，-10%，50/60HZ;(7A-16A可选用单相电动机）防护等级：IP68A 系列多转式阀门电动装置按控制系统不同分为辛克罗赛特型和辛克罗帕克型阀门电动装置.三、辛克罗赛特控制系统辛克罗赛特型为传统概念的，不带控制箱的阀门电动装置。它由三相电动机、减速箱、力矩- 限位开关机构以及一只空间加热器组成，其控制手段用户自配。根据用户需要，也可附加add-on-pak 附加开关机构、就地操作开关及就地- 断开- 遥控选择开关。辛克罗赛特阀门电动装置成本较低，尤其适用于阀门现场空间较小的情况下。四、辛克罗帕克控制系统辛克罗帕克型为带控制箱的阀门电动装置，它由三相电动机、减速箱、力矩- 限位开关机构、加热器、可逆起动器、阀门位置指示器、就地操作开关、就地- 断开- 遥控选择开关组成。按控制系统采用的电子技术不同，可分为1400系列和1600系列。1400系列阀门电动装置采用了传统的继电器硬线控制。由于多芯电缆传输时交流电流的电容作用，所以采用交流控制时，控制距离一般不超过600m，根据用户控制要求，可以有以下附加件。（1）相位鉴别器（P.R.D. ）：可防止在错误相位下运转，避免阀门损坏或卡死，保护电动机。（2）直流遥控继电器：当现场与控制室距离超过600m时，在起动器中增加直流遥控继电器可使电缆中电容干扰消除。（3）监控继电器：可在热继电器断开、电动机过载、控制电源丧失及不正确的运转工况出现时报警。1600 系列阀门电动装置采用了现代固态电子技术，固态CMOS 集成电路插在一块印刷线路板上。1600系列控制系统具有1400系列全部的控制与监控功能，并且在不增加成本的情况下，增加了许多额外的保护和控制功能。例如：1）自动相位校正。即阀门和阀门电动装置不会因电源相序接错而损坏；2）防锤击保护；3）缺相保护；4）阀门卡死时的电动机保护；5）瞬时换向保护；6）光电隔离器；7）电动机的热继电器保护；8）紧急事故控制（3& .& (）；9）二线通5 断遥控。10）结构特点双密封结构：电气元件外壳采用了独特的双密封结构，即使在现场拆下端子盒盖接线，电气元件仍保持与外界环境隔绝的全密封状态，因此，防潮、防尘性能很好。防护等级为IP68，是目前世界上最高的。减速箱：采用单级蜗轮、蜗杆减速机构，而且可动部件少，运转平滑，基本无噪声。输出速度：输出转速1896r/min，可满足阀门对电动装置输出速度的不同要求。驱动套：为可拆卸式，用户可根据阀杆尺寸自己加工，驱动套分A型和AZ型。法兰：符合ISO5210及DIN3210。当阀门法兰尺寸不符合ISO5210时，我厂可代用户设计过渡法兰。电动机：采用了高转矩、低惯性的三相电动机，符合阀用电动机特性。热继电器：嵌装于电动机定子绕组内，超过130时，恒温开关动作，可保护电动机不致过热烧坏。力矩弹簧组：能使蜗杆的轴向位移与输出轴转矩成正比，是力矩保护机构中的关键部件。就地/ 断开/ 遥控选择开关：置于本机位置时，就可以操作。就地操作开关，实现现场控制；置于遥控时，可以实现控制室操纵；置于断开位置时，可锁住就地操作开关，防止未经许可的任何操作。就地操作开关：供现场控制或调试用。旋转此开关，可实现“开”或“关”阀门，按下时阀门停止动作，此开关有复位功能。手动/ 电动选择手柄：置于手动时，可直接进行手动操作。电动机通电运转时，操作手柄会由手动位置自动复位到电动位置，手柄挂锁后可防止这种切换。止推座：所有的阀门作用力都通过推力轴承作用于止推座上，该结构有以下优点：a.齿轮箱重量减轻；b.阀杆不会因齿轮箱损坏而不牢固，并且阀门未经许可的运转不会使整个系统损坏。c.推力座浸入齿轮箱润滑液中，不须另加润滑脂。阀位指示器：由旋转指针和刻度盘组成，用于指示阀门位置运行情况，对辛克罗帕克型还有红 白绿指示灯指示阀门位置。标准的螺纹型进线口：40mm 1只，32mm 2只，符合BS3646。锤击作用：A 系列阀门电动装置输出轴与蜗轮之间传动靠二根相差180的销子，故可逆运转中有180间隙角，满足了阀门电动装置撞击式起动要求。由电动机特性曲线也可知，执行器在达到起动力矩前，已获得了足够速度。转矩/ 限位开关机构：转矩控制与行程控制合用一副开关，即转矩/ 限位开关。该开关适用于任何类型的阀门，具有转矩过载和行程限位保护功能。该开关可机械锁住，以防止未设定而运转时开关触点抖动而断开。阀门电动装置从一种类型的阀门上移到另一种类型的阀门时，转矩范围不须重新设定。另外，转矩/ 限位开关机构中有二组辅助开关，可传输远距离的位置和联锁信号。如需连接更多的控制信号，满足更多的控制要求，可选用附加件Add-on-pak。（ 中途发信，现场连续指示机构）。五、选型代号及主要性能参数六、连接尺寸七、上海Rotrok产品型号编制说明 第四节 利密托克阀门电动装置 一、产品性能参数二、L120 系列阀门电动执行机构L120 系列电动阀门执行机构是多转阀门执行机构领域的杰出代表。它是为需要转动或线性动力的阀门操作而设计的，可以直接安装使用。可用在：闸阀、截止阀、水门、水闸以及任何需要阀杆升降的地方；当L120 系列与90转角齿轮箱组合后，可用于蝶阀、球阀、旋塞阀、风门、挡板、以及任何需要90角转动的装置。为确保其可靠性，L120-102000 系列执行机构的所有部件均由高质量材料制成。所有产品均适用于户外工作，具有耐候性，在厂内进行了耐-20+150F的润滑处理。所有产品稍作改进就可用于水下及有防爆要求的情况。基本特点：1）标准构造为压膜铸铝或铸铁，取决于执行机构的尺寸。2）高强度的铜制蜗轮与经过渗碳硬化处理的蜗杆连用，可以提高使用寿命。3）可靠的双力矩开关使用高性能的银触点连接。该开关在整个力矩范围内是可调的，并对两个行程方向产生保护作用。4）所有产品都按标准装有一个额定电压600V，四位齿轮限位开关。按标准每个转子有四个接触点，共有16个触点。这个开关装配在一个间歇负载的齿轮组上，并且完全包容在相应的润滑剂中。这个开关允许在整个移动范围内任意调节。5）为了保证所围空间的完整，整个箱体外壳都由大面积交叉的O 形圈密封。6）所有产品按标准装有手动离合器手柄，保证了可以使用手轮操作。当电动机通电时，这个装置会自动回到电动操作状态而不需对手轮操作，因此可以保证个人的安全。这个通用的离合器设计使用户操作更方便。7）为了提供尽可能高的效率，所有的轴、齿轮、及其旋转部件都装在高性能的滚珠轴承上。8）按标准，所有产品都提供地线接线端、限位开关、力矩开关及加热器。9）专门为阀门执行机构生产的电动机，采用特殊的高转矩设计，通常为：3相/50Hz / 380V，F 级绝缘，500 的启动力矩，15min 额定时间，带有空间加热器及热负荷继电器。同时对应客户的要求，也可用单相电动机，直流电等。10）应客户的要求，可添加附属设备：如：内设整体安装或独立安装的反转控制器，变压器，按钮箱，加热器，地板架，调节控制系统，特殊的电机绝缘材料以及各类电子元件。11）质量保证：公司在整个的制造设备上全部采用了高标准质量控制系统；公司定期听取用户意见并且建有一个系统的内部听证程序；从最初设计到每一生产步骤均受到严格控制；根据客户的需要，可提供质量保证手册复印件。三、MX直行程阀门电动执行机构1）以易于操作为前提的设计：利密托克生产的先进的直行程电动阀门执行装置。执行装置通过高控制性能，整体的坚固及耐用性以及先进的监视和通信性能，使您获得节省时间和费用的效益。同时，通过用户友好的人机界面，使调试和运行变得容易，而且更多扩展功能是以前任何执行器所没有的。集可控性、可靠性及经济性为一体，且贯穿于流程控制的全部。简便的安装，快捷、费用降低的调试和设计周期的缩短到投运时间的增加、简化的维修，使您得到了一台满足需要。2）简易控制：控制面板是一个32 位字符的液晶显示器（LCD），具有多种语言功能，它提供执行装置的状态和诊断，极易使用和便于阅读，并可据此就地控制开关，进行全部操作。3）精度：一个创新的100可回复的绝对编码器提供阀门光学位置监测达到15位数的精确度，不需要电池或备用电源来跟踪阀门位置。4）连接：利密托克MX执行装置的设计适用于各种类型的阀门，而且适用于国际标准的阀门与执行装置的接口，包括ISO和MSS标准。5）高适应性：双密封端子箱，高强度外壳、磁性连接开关和耐用的动力系统使执行装置能适应最严酷的环境。即使在未严格密封使电线管渗漏，极限温度、电磁干扰、高腐蚀性大气等苛刻的环境中，执行装置依然能够正常运行。6）寿命：动力齿轮传动系统，全部由轴承支撑 并浸入能延长其寿命的合成油中，它有经过淬火硬化处理的钢制蜗杆和青铜合金蜗轮构成的传动装置，设计寿命超过一百万次的驱动套筒的转动圈数。7）故障预警：利密托克专利技术的执行装置监视器，在发生故障的情况下，可接受并监视执行装置的响应特性，可提高设备的可靠性使其在最佳状态运行并减少故障和维修费用。力矩传感器应用电子感应来检测力矩，用于阀门控制、过负荷保护等，使用户知道阀门运行趋势，且在阀门可能出现故障前发现问题。8）网络控制：利密托克的分散式数字控制（DDC）阀门控制网络运用标准协定可在一条双绞线电缆上支持多达250 台执行装置。第七章 阀门气动装置阀门气动驱动装置安全、可靠、成本低，使用维修方便，是阀门驱动机构中的一大分支。目前气动装置在具有防爆要求的场合应用较多。阀门气动驱动装置采用气源的工作压较低，一般不大于0.82MPa又因结构尺寸不宜过大，因而阀门气动驱动装置的总推力不可能很大。 第一节 阀门气动驱动装置的使用条件阀门气动驱动装置的使用条件 第二节 阀门气动驱动装置的分类和结构特点阀门气动驱动装置按其结构特点分为三种型式：薄膜式气动驱动装置、气缸或气动驱动装置、摆动式气动驱动装置。此外还有气动马达式气动驱动装置。 第三节 典型的气动驱动装置及气路系统第四节 各类气动驱动装置的结构特点各类气动驱动装置的结构特点见表。气动驱动装置缓冲行程长度与气动驱动装置主要零件缸体直径的关系. 第五节 气动驱动装置主要零件材料及其加工精度气动驱动装置主要零件材料及热处理要求。气动驱动装置主要零件的主要表面的加工精度。 第六节 气动驱动装置的设计计算一、薄膜式气动驱动装置的设计计算二、气缸式气动装置的设计计算（一）单气缸普通单向作用气缸，压缩空气仅从气缸的一端进入气缸，以推动活塞前进；活塞的返回是借助于弹簧力。单向作用缸的输出推力按下式计算（二）双气缸（1）单活塞杆双作用气缸（2）双活塞双作用气缸三、摆动