新一代Q系列閥門電動執行機構的特點

    隨著工業動化技術的發展和蝶閥的大量應用，工業管道控制系統對小型Q系列的電動執行器需求量逐年增加，對其性能要求越來越高，參考吸收了國內外的諸行業的使用情況和先進技術，新一代Q系列電動執行器有以下突出優點：

    1、新一代Q系列閥門電動執行機構的特點整體結構采用了單元組合的設計思想，在同一機型上可派生出數種控制方式。

    2、設計了高效放逆轉機構與大速比行星減速器的組合系統，具有較高的傳動效率和可靠的自鎖性能。

    3、電動機全部控制機構都密閉在一個罩殼內，采用大斷面O型密封圈，調整方便，密封性好，可直接用于戶外或環境比較惡劣的場所。

    手動與電動為無干擾式切換，手動時可以電動，電動時也可手動，消除了換機構的操作不便和誤動作。

    4、可通過溫度、時間、力矩保護系統與行程控制機構的組合，對電動機和閥門提供雙重或三重保護，同時還能為控制系統提供多組聯鎖控制或信號接點。

    5、外形美觀、結構緊湊、占用空間小，整機重量比老產品降低50%。

    6、性能價格比高。同老產品相比，基本件數量少13%，通用件和標準件數數量增加5%和2%，外購件和材料費用降低14%左右。

    二、主要技術指標

    表1所示為第二代小型Q系列閥門電動裝置的主要規格和技術參數。表2為WQ25-1型產品與老產品及日本島津制作所產品的技術指標對比。

    三、結構和工作原理

    主傳動系統由電動機，逆轉制動器和大速比行星齒輪減速器組成。根據不同的控制要求，本系列產品的電動機可配用閥門專用電動機，力矩電動機或伺服電動機。前者為短時工作制，適用于簡單的開關量控制。后兩種電動機的控制性能好，價格較高，主要用于啟閉頻繁或通過模擬量進行控制的自動調節系統。圖1為工作原理圖。電動機轉動時，所輸出的轉矩經逆轉制動器傳至齒輪偏心套。在偏心作用下，雙聯齒輪作平面運動，并同時與渦輪內齒輪、輸出內齒輪。因渦輪內齒輪被手動蝸桿“鎖定”而處于靜止狀態，輸出內齒輪被迫轉動，通過輸出軸帶動閥桿（閥門本體與箱體連接）完成閥門的開、閉運動。本系統的總減速比為1:1350.

    新型Q系列閥門電動執行機構手動機構主要用于停電或處理事故時的現場手工操縱。為安全起見，電動時不允許其手柄隨之轉動，故一般都設有一個離合裝置和一套保證手動時不允許電動的聯鎖機構。手工操作時先進行切換。本產品的手動系統用電動時對渦輪內齒輪起“鎖定”作用的蝸桿與主傳動鏈相連系，所以手動與電動無需切換，聯鎖，甚至可以同時進行。當二者轉動方向相同時，輸出軸轉速增快，反之減慢或停止。這種方式對現場使用，特別是處理緊急故障時是極為便利的。其傳動路線；通過手把轉動手動蝸桿，使渦輪內齒輪驅動雙聯齒輪轉動（齒輪偏心套在逆轉制動器的作用下無法轉動），迫使輸出內齒輪隨之一起轉動，實現手動操作。

    行程控制系統

采用了較通用的凸輪式結構。輸出軸的轉角位移由反饋齒輪、倍增齒輪放大后，傳至形成控制軸，行程凸輪套裝在軸上用螺釘定位，行程開關固定于箱體。調整行程凸輪相對行程開關的位置，就能實現對閥門開、關兩個極限位置的控制。凸輪圓周上刻有等距離的標線，每調整一格，閥門的開度變化3°，使用較為方便。

電位器的轉臂與行程控制軸相固聯，同步將輸出軸的轉角位移轉換成電信號反饋回控制系統。刻度盤、指針同電位器巧妙地設計成一體，做為現場指示，通過罩殼上的觀察孔可以直觀地看到閥門的開度。

    過載保護系統

    根據具體使用情況，有三種保護方式供用戶選擇。標準型產品從成本角度出發采用一種即第三種過轉矩保護。特殊防護性采用兩種或三種方式組合，以保證使用安全。

    溫度保護

    用埋在電動機定子繞組內的高靈敏定溫熱敏元件和過載保護電路來控制繞組的溫升，防止電動機因過熱而損壞。

    時間保護

    借助時間檢測電路對電動機的工作時間進行監護，電動機每次的工作時間根據所控制的閥門或系統工藝預先設定，當超過設定的時間電動機仍未斷電，該電路即認為出現了故障，將電源切斷同時發出報警信號。

    過轉矩保護

    它由手動蝸桿，轉矩曲軸、轉矩凸輪、轉矩開關和碟簧等組成。工作時渦輪內齒輪所承受的轉矩。同輸出軸所輸出的轉矩大小相等、方向相反。電動時，因手動蝸桿的自鎖作用，渦輪內齒輪不能隨雙聯齒輪一同轉動，但轉矩使手動蝸桿產生一軸向力。在軸向力作用下，蝸桿克服碟簧組的反力產生正比于軸向力的軸向位移，通過曲柄使轉軸曲軸轉動一個角度。當該轉角超過預先整定的值時，套裝在曲軸上的轉矩凸輪觸動轉矩開關，切斷電源發出報警信號。調整轉矩凸輪相對轉矩開關的角度位置，就能控制蝸桿的軸向位移量，達到對軸向力或輸出轉矩的控制。

?    使用選型第二點小型Q系列閥門電動裝置已經批量生產。用戶選用時，應根據具體控制要求合理選擇機型及配套的控制器。標準型產品與DK-B型控制器配套使用，能通過開關量對電動球閥等電動閥門進行單獨或集中控制；特殊性產品配用專用型控制器，可接受模型兩或數字量，用于自動調節系統或計算機控制系統。