電動執(zhí)行機構根據(jù)被控對象的運動方式可分為角行程、直行程和多轉式三類。角行程:輸出軸作90°或120°旋轉運動,適配球閥、蝶閥、風門等設備,其減速機構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,由多轉式執(zhí)行機構配合絲杠螺母傳動裝置實現(xiàn)線性運動。多轉式:輸出軸可旋轉超過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。電動執(zhí)行機構內(nèi)部的關鍵組件包括電動機、減速器以及限位開關等。石化分體式執(zhí)行機構組件
撥叉式氣動執(zhí)行器采用“雙活塞-撥叉式變扭矩”傳動結構,通過壓縮空氣驅(qū)動活塞直線運動,帶動撥叉盤將直線運動轉換為旋轉運動,使得輸出力矩隨角度的改變而改變,從而控制閥門的90°轉角開關或調(diào)節(jié)。其關鍵組件包括:氣缸模塊:雙活塞設計,分體式結構便于制造大尺寸缸體,適應高扭矩需求。撥叉盤:將活塞的直線運動轉化為輸出軸的旋轉運動,部分型號采用對稱或傾斜式設計以優(yōu)化扭矩曲線。輸出軸:符合國際標準,可直接連接閥門閥桿。智能執(zhí)行器生產(chǎn)商使用過程中,應注意保持氣源清潔干燥,避免雜質(zhì)進入系統(tǒng)影響正常工作。
電動執(zhí)行機構作為機電一體化領域的關鍵執(zhí)行設備,其關鍵功能在于將電能轉化為機械能,通過驅(qū)動閥門、擋板等裝置實現(xiàn)工業(yè)流程的精確控制。這類設備由電動機、減速機構、控制單元和位置傳感器四大關鍵組件構成:電動機作為動力源,通常采用交流或直流電機,通過電磁感應原理實現(xiàn)電能向旋轉機械能的轉換;減速機構則將電機的高轉速、低扭矩輸出轉化為低轉速、高扭矩,適配閘閥、球閥等不同負載需求;控制單元集成PID算法和智能診斷模塊,可接收4-20mA信號或數(shù)字指令,實現(xiàn)位置閉環(huán)、速度閉環(huán)及力矩保護;位置傳感器則通過編碼器或差動變壓器實時反饋執(zhí)行狀態(tài),形成精確的位置反饋系統(tǒng)。
電動執(zhí)行機構的動力系統(tǒng)采用三相或單相交流電機驅(qū)動,其工作原理基于電磁感應原理,定子繞組通過交變電流產(chǎn)生旋轉磁場帶動轉子輸出機械能。減速器作為關鍵傳動部件,主要分為行星齒輪和蝸輪蝸桿兩種形式:行星齒輪減速器通過多級行星輪系實現(xiàn)高精度分流傳動,特別適用于大扭矩輸出場景;蝸輪蝸桿結構則利用斜齒嚙合特性,可達到50:1以上的減速比,同時具備自鎖功能防止反轉。減速機構內(nèi)部通過渦輪蝸桿組將電機的高速旋轉轉換為低速高扭矩輸出,配合絲桿螺母機構進一步將旋轉運動轉化為直線位移(直行程),或通過扇形齒輪組實現(xiàn)0-90°角度旋轉(角行程)。不同閥門類型對應不同傳動結構:閘閥、截止閥等需要多回轉運動(通常900°-1800°)的閥門采用蝸輪蝸桿減速系統(tǒng),而球閥、蝶閥等只需部分回轉(90°-120°)的閥門則配備行星齒輪系統(tǒng)。環(huán)境溫度的變化會對電動執(zhí)行機構的性能產(chǎn)生一定影響,因此需要關注其溫升指標。
電動執(zhí)行機構根據(jù)信號輸入與控制邏輯差異,可分為開關型、遠控調(diào)節(jié)型和比例調(diào)節(jié)型。開關型:接收開關信號控制全開、全關動作,無法中途停止,依賴限位開關保護。遠控調(diào)節(jié)型:通過繼電器信號實現(xiàn)分段控制,信號復位后執(zhí)行機構立即停止,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)行機構分別對應不同的自動化層級,從基礎開關控制到高精度連續(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。撥叉式氣動執(zhí)行機構在開啟、關閉時扭矩輸出大,更適合蝶閥、球閥控制。石化分體式執(zhí)行機構組件
隨著技術的發(fā)展,無線通信功能逐漸成為前端電動執(zhí)行機構的配置之一。石化分體式執(zhí)行機構組件
電動執(zhí)行機構的選型流程中的合規(guī)性檢查環(huán)節(jié)。確保電動執(zhí)行機構符合行業(yè)標準(如GB/T 24923)以及防爆認證要求是至關重要的。行業(yè)標準規(guī)定了電動執(zhí)行機構在性能、質(zhì)量、安全等方面的基本要求,如果不符合這些標準,可能會導致閥門卡阻或者執(zhí)行器燒毀等問題。例如,在一個按照GB/T 24923標準設計的工業(yè)流體控制系統(tǒng)中,如果使用了不符合該標準的電動執(zhí)行機構,可能會出現(xiàn)執(zhí)行機構輸出扭矩不足,無法正常驅(qū)動閥門,從而導致閥門卡阻在某個位置,影響整個系統(tǒng)的流體傳輸;或者由于執(zhí)行機構的電氣性能不符合標準,在工作過程中出現(xiàn)過載現(xiàn)象,會導致執(zhí)行器燒毀,造成整個系統(tǒng)的癱瘓。石化分體式執(zhí)行機構組件