电动执行机构是一种通过电信号驱动阀门或调节装置的自动化控制设备,其工作原理可概括为以下闭环控制流程:信号输入与比较:接收控制系统发出的标准电信号(如4-20mA、0-10V或数字信号),通过伺服放大器或智能控制模块将输入信号与位置反馈信号进行对比,生成偏差信号。驱动与动力转换:偏差信号经放大后驱动两相伺服电机或三相异步电机,通过齿轮组、蜗轮蜗杆等减速机构将电机的高转速(约1500r/min)转换为低转速(如0.5-1.5r/min),同时输出扭矩提升至数百至数万牛米,满足大尺寸阀门需求。位置反馈与闭环调节:执行机构内置导电塑料电位器、差动变压器或编码器,将输出轴位移/转角转化为4-20mA反馈信号,形成闭环控制,精度可达±0.5%。部分智能型号还集成PID算法,实现自适应调节。安全保护机制:配备双重限位(机械+电气)和力矩过载保护,当行程达到设定值或负载超限时,触发微动开关切断电源,避免设备损坏。拨叉式气动执行机构是一种利用压缩空气作为动力源,通过拨叉传动方式来驱动阀门或其他机械部件的装置。石化分体式执行机构控制器
在现代工业领域中,电动执行机构扮演着至关重要的角色,其安装环境与基础准备工作的质量直接影响到整个系统的运行稳定性和安全性。 电动执行机构的安装需遵循环境适应性原则,这一原则的背后有着深刻的安全考量。在工业环境中,危险气体无处不在,尤其是在化工、石油等行业。例如,在炼油厂中,空气中可能弥漫着各种易燃易爆的油气混合物。如果将非防爆型的电动执行机构安装在这样的环境中,哪怕是一个微小的电火花,都可能引发灾难性的事故。因此,应避免将非防爆型设备安装在易燃易爆区域。良好的通风环境对于电动执行机构也极为重要。通风不仅有助于设备散热,防止因过热而引发的故障,还能及时驱散可能泄漏的少量危险气体。比如在一个封闭的小型化工车间,如果通风不畅,一旦设备出现轻微泄漏,危险气体就会积聚,对设备和操作人员的安全构成威胁。在户外场景下,电动执行机构面临着雨水、灰尘和其他液体的侵蚀威胁。雨水可能会渗入设备内部,导致电路短路或者腐蚀机械部件。所以,需要为其配置防水罩或者直接选择具有IP68防护等级的设备。石油气动执行器生产商为了应对突发状况,电动执行机构配备了紧急停止按钮,可在必要时迅速切断电源。
调节型电动执行机构(闭环控制)则是一种更为高级和精确的控制模式,主要用于支持流量的精确调节。在许多工业生产过程中,如化工生产中的化学反应过程、制药过程中的原料配比等,对流体流量的精确控制是确保产品质量和生产安全的关键因素。调节型执行机构需要明确信号类型,包括电流型或者电压型。不同的信号类型就像不同的指令语言,执行机构需要准确识别才能做出正确的动作。失信号保护机制也是调节型执行机构需要考虑的重要因素,它包括全开、全关或者保位等不同的保护方式。例如,在一些化工生产线上,如果出现信号丢失的情况,若执行机构选择全开或全关保护机制,阀门会迅速达到全开或者全关状态,以防止可能出现的危险情况,如过量的化学原料流入反应釜或者反应釜内的物料泄漏;而保位机制则是在信号丢失时,执行机构保持当前阀门的位置不变,这种机制适用于一些对系统稳定性要求较高,不允许阀门突然动作的场景。
拨叉式气动执行机构在半导体制造行业的应用:半导体制造过程对超纯水的质量和供应稳定性要求极高,气动拨叉式执行机构可用于超纯水生产系统反渗透工艺中的阀门控制,实现对反渗透设备的精确控制和自动化操作,确保产水的质量和生产效率。此外,在半导体制造的其他工艺环节,如化学气相沉积、光刻、晶圆清洗和刻蚀后处理工序等过程中,也需要使用气动拨叉式执行机构来控制各种工艺气体和液体的输送阀门,配合实现整个生产系统高精度运行。随着技术的发展,无线通信功能逐渐成为前端电动执行机构的配置之一。
电动执行机构选型需重点关注的参数包括以下要素:输出力矩/推力:角行程机构需匹配阀门扭矩需求,常规范围覆盖16-800kg·m,特殊工况可扩展至1000kg·m以上。直行程机构需计算负载推力(如不平衡力),并留30%安全余量防止卡阻。多转式机构需结合减速比验证总输出转矩。速度与行程范围:角行程调节速度需控制在90°行程内完成(如15-120秒),直行程以mm/s计量(常规10-100mm/s)。多转式需明确总旋转圈数(如闸阀需多圈启闭),同时注意蜗轮蜗杆减速结构的噪音和效率。附加功能适配性:智能化功能:非侵入式调试(红外遥控/磁感应旋钮)、PID控制模块、阀位数字显示(0.1%精度)提升操作便捷性;通信协议:支持PROFINET、OPC UA等工业总线协议,便于与PLC/DCS集成;防护设计:防爆等级需符合ExdⅡBT4标准,防护等级达IP68以应对潮湿、粉尘环境;安全保护:双向过力矩保护(40%-120%可调)、电机过热保护等多重机制保障系统安全。此外,电源参数(220VAC/380VAC)、控制模式(开关型/调节型)、机械接口也需与现场工况匹配。选型时应综合阀门类型(如蝶阀适配角行程,闸阀需多回转)、工艺介质特性及自动化层级要求,确保执行机构在全生命周期内的可靠性与经济性平衡。通过定期校准传感器和其他关键部件,可以维持电动执行机构的优异性能表现。石油气动执行器生产商
某些特殊应用场景可能要求电动执行机构具备防爆性能以确保安全运行。石化分体式执行机构控制器
电动执行机构根据被控对象的运动方式可分为角行程、直行程和多转式三类。角行程:输出轴作90°或120°旋转运动,适配球阀、蝶阀、风门等设备,其减速机构常采用行星齿轮与蜗轮蜗杆组合。直行程:输出推力和直线位移,适用于单座阀、套筒阀等,由多转式执行机构配合丝杠螺母传动装置实现线性运动。多转式:输出轴可旋转超过360°,用于闸阀、截止阀等需要多圈驱动的场景,减速机构以行星齿轮为主,配合交错轴斜齿轮传动输出轴,保障多圈驱动顺畅。石化分体式执行机构控制器