電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)是什么？
電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)是什么？
電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡單來說，它是一種用電力驅(qū)動的機(jī)構(gòu)，用來控制、調(diào)節(jié)或自動化各種工業(yè)過程中的機(jī)械運(yùn)動。
能夠?qū)⑤斎氲碾娔苻D(zhuǎn)化為機(jī)械動能，同時與閥門構(gòu)成電動調(diào)節(jié)閥來完成各種控制任務(wù)。主要應(yīng)用于化工、石油、冶金、電力、水處理等各項領(lǐng)域。根據(jù)控制信號的類型，主要有開關(guān)型和調(diào)節(jié)型兩種。
1.開關(guān)型
開關(guān)型主要是用來開關(guān)閥門，其中控制信號為二進(jìn)制(開或關(guān))，可分為直接開關(guān)、蝶閥和球閥機(jī)構(gòu)。直接開關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是將電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)動運(yùn)動，通過齒輪將輸出軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，從而推動開關(guān)閥門完成開關(guān)操作。蝶閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)是以輪縫平面作為夾合工件，將輸出軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，從而推動蝶閥完成開關(guān)操作。球閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)是將輸出軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動直接轉(zhuǎn)化為閥球的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，從而推動球閥完成開關(guān)操作。
2.調(diào)節(jié)型
調(diào)節(jié)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要用來調(diào)節(jié)閥門開度，其中控制信號為模擬量或數(shù)字量，可分為旋渦流量計機(jī)構(gòu)、角行程機(jī)構(gòu)和直線行程機(jī)構(gòu)。旋渦流量計機(jī)構(gòu)通過電機(jī)和減速器帶動齒輪來驅(qū)動輸出軸回轉(zhuǎn)，從而帶動角行程、直線行程的閥門執(zhí)行器完成啟閉操作。角行程機(jī)構(gòu)主要通過輸出轉(zhuǎn)軸帶動齒輪機(jī)構(gòu)使輸出軸作相對旋轉(zhuǎn)，并帶動球頭輸出桿完成角行程位移。直線行程機(jī)構(gòu)則可通過改變輸入控制信號的大小來改變執(zhí)行器的輸出位移，從而改變閥門的開度。
電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由電機(jī)、減速器、齒輪及輸出軸等構(gòu)成。其中電機(jī)是控制機(jī)構(gòu)的核心部件，通過控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)來驅(qū)動減速器和輸出軸運(yùn)動。減速器的作用是將較高轉(zhuǎn)速的電機(jī)減速，并提高輸出的扭矩。通過齒輪驅(qū)動輸出軸，進(jìn)而帶動執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成各種控制任務(wù)。下面再來具體分析下它的一些組成部件：
力矩行程限制器：
力矩行程限制器是一個標(biāo)準(zhǔn)單元，但它在結(jié)構(gòu)上與減速器機(jī)殼是一個整體。它由力矩限制機(jī)構(gòu)、行程控制機(jī)構(gòu)、位置傳感器及接線端子等組成。
力矩限制機(jī)構(gòu)：
力矩限制機(jī)構(gòu)比較特別，它借助于行星內(nèi)齒輪在傳遞力矩時產(chǎn)生的隨力矩大小的偏轉(zhuǎn)，以撥動裝在齒輪外圓的滑塊，滑塊兩側(cè)各裝有一個壓縮測力彈簧作為正、反轉(zhuǎn)向力矩的傳感元件，當(dāng)輸出力矩超過設(shè)定限制力矩時，內(nèi)齒輪的偏轉(zhuǎn)使滑塊位移加大，滑塊帶動撥桿觸動力矩限制的微動開關(guān)動作，使其切斷控制電路使電機(jī)停轉(zhuǎn)。調(diào)整力矩限制彈簧的壓縮量即可調(diào)整力矩的限定值。
行程控制機(jī)構(gòu)：
行程控制機(jī)構(gòu)借助于兩個凸輪(如果需要也可以用四個)分別作用于正、反轉(zhuǎn)向的微動開關(guān)來控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程。四片凸輪機(jī)構(gòu)中，由一套減速裝置驅(qū)動。減速裝置與減速器傳動軸相連，通過調(diào)整凸輪的位置可限定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程。行程調(diào)整方便，只需用要改錐先向下按后再轉(zhuǎn)動，使凸輪轉(zhuǎn)到所需限位位置即可。
位置傳感器：
是采用高精度、長壽命的導(dǎo)電塑料電位器作為位置傳感元件二它與行程控制機(jī)構(gòu)同軸連接。其阻值為1KΩ，功率4W，線性精度0.2%，壽命可達(dá)5千萬次。電位器的電阻變化值既可做位置反饋信號也可做位置指示信號。
分立式比例調(diào)節(jié)型、遠(yuǎn)控型、積分型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置反饋信號是通過電流變換器模塊將電位器電阻變化值變?yōu)殡娏餍盘?。模塊上有0%及100%兩個微型多圈電位器，可以分別精確地調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)起始位置電流值(4mA)和終點位置電流值(20mA)。
整體式比例調(diào)節(jié)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置指示信號是執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的導(dǎo)電塑料電位器隨減速器轉(zhuǎn)角變化的電阻變化值，送入的位置定位器的采樣電路，通過位置定位器處理后，輸出一個4~20mA DC信號用于指示。
控制箱：
控制箱是一個獨立的箱體，通過連接螺套與減速器安裝在一起。它是由繼電器、交流接觸器及上面所述的力矩限制微動開關(guān)(S3、S4)等組成保護(hù)單元。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)過力矩時，可立即使電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)這一方向上斷電，從而保護(hù)傳動機(jī)構(gòu)。該電路有記憶功能，將過力矩保護(hù)狀態(tài)始終保持，直到故障排除。執(zhí)行機(jī)構(gòu)行程控制也是通過前述的行程微動開關(guān)(S1、S2)控制該箱內(nèi)的交流接觸器(K1、K2)，達(dá)到控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)行程的目的。
手輪：
在故障狀態(tài)和調(diào)試過程中，手動就地操作是不能缺少的。而手動操作則可通過轉(zhuǎn)動手輪來實現(xiàn)。操作前先確認(rèn)斷電后方能進(jìn)行操作。帶有離合器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，手操時先將離合器分開，操作省力，操作完畢將離合器復(fù)位。注意手輪使用前先將手輪向外拉出方可使用，用后再將其推回原位。
現(xiàn)場操作：
如圖，左邊旋鈕放在“LOCAL"位置，執(zhí)行機(jī)構(gòu)處于就地操作狀態(tài)，使用右邊的旋鈕控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開關(guān)動作；左邊旋鈕放在“4~20mA DC”和“DRY CONTACTS”位置，執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受上位儀表或DCS模擬信號或開關(guān)量信號控制。
機(jī)械限位裝置：
角行程機(jī)械限位是用安裝在箱體上兩個可調(diào)節(jié)的螺釘或在箱體中設(shè)有的固定擋塊做機(jī)械限位。前者可調(diào)節(jié)后者不可調(diào)二機(jī)械限位主要用于故障時和極限位置保護(hù)，以防止自動操作時超過極限位置。直行程在直線位移機(jī)構(gòu)中設(shè)置機(jī)械限位裝置。
電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)在工業(yè)過程控制中不斷的增加著應(yīng)用領(lǐng)域，主要包括以下幾個方面：
1.化工行業(yè)
用于各種化工的生產(chǎn)設(shè)備中，如輸送帶、離心機(jī)、攪拌器和離合器等設(shè)備中的控制運(yùn)動。
2.石油行業(yè)
用于油田鉆機(jī)，沖孔機(jī)，焊接機(jī)和破碎機(jī)等設(shè)備的控制運(yùn)動。
3.冶金行業(yè)
用于鋼鐵、有色金屬和鑄造等相關(guān)設(shè)備的控制運(yùn)動。
4.電力行業(yè)
包括水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電和輸電線路等等。
5.水處理行業(yè)
是飲用水和工業(yè)廢水處理廠的流量控制裝置，其中包括流量計、調(diào)節(jié)閥和壓力控制器等裝置。
電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、電力、水處理等各個領(lǐng)域，不斷地推動著人類科技進(jìn)步和生產(chǎn)效率的提高。
