揭密:電動(dòng)執(zhí)行器設(shè)計(jì)分析
發(fā)布時(shí)間:2013-04-25 21:33:10 文章來(lái)源:未知 作者:test 人氣:
電動(dòng)執(zhí)行器,又稱為電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。它是一種能提供直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置,它利用某種驅(qū)動(dòng)能源并在某種控制信號(hào)作用下工作。
電動(dòng)執(zhí)行器的優(yōu)點(diǎn)是能源取用方便,信號(hào)傳輸速度快,傳輸距離遠(yuǎn),便于集中控制,靈敏度和精度較高,與電動(dòng)調(diào)節(jié)儀表配合方便,安裝接線簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,推力小,平均故障率高于氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),適用于防爆要求不高,氣源缺乏的場(chǎng)所。
在電動(dòng)執(zhí)行器中可是喲個(gè)兩種尺寸的閥芯:全閥芯,他是最常用的并涉及到閥座環(huán)的面積,該面積在電動(dòng)執(zhí)行器特殊尺寸內(nèi)可通過最大流量。另一方面,當(dāng)希望閥門節(jié)流到較該尺寸閥門額定流量為少時(shí),則使用縮徑閥芯。如果使用全閥芯時(shí),必須在較小的增量情況下對(duì)閥座節(jié)流關(guān)閉,但這是用手操縱器難以獲得的。優(yōu)先的辦法是使用小的閥座直徑和相匹配的旋塞,他叫做縮徑閥芯。
電動(dòng)執(zhí)行器具有較寬的兩個(gè)端部連接,因此閥體可適用于幾乎每一種的端部連接,盡管為適應(yīng)無(wú)法蘭結(jié)構(gòu)其面對(duì)面尺寸太長(zhǎng)(螺栓連接兩個(gè)管線法蘭之間的閥體,這在旋轉(zhuǎn)閥中是常見的)。對(duì)電動(dòng)執(zhí)行器來(lái)說(shuō),不匹配的端部連接也是可以的。
電動(dòng)執(zhí)行器的閥芯是大于準(zhǔn)確位置的一個(gè)閉合元件(因?yàn)楣?jié)流閥大于恰好打開或關(guān)閉的位置,但是倒不如說(shuō)閥芯是調(diào)節(jié)元件),他使閥門按照流動(dòng)特性和閥的位置改變流率。典型的閥芯由兩個(gè)關(guān)鍵零件組成:閥芯,他是調(diào)節(jié)元件的凸模部分;閥座環(huán),他是凹模部分。
閥芯插入閥座環(huán)的部分叫做閥芯頭,而通過電動(dòng)執(zhí)行器頂部伸出的部分叫做閥芯桿。在閥芯桿的頂部上車有絲扣以便與首輪機(jī)構(gòu)相配合。單調(diào)座閥芯的主要優(yōu)點(diǎn)是其嚴(yán)密關(guān)閉的可能性(在某些情況下,可達(dá)到優(yōu)于閥門最大流量的0.01%)。這種情況是由于手動(dòng)操縱器的力直接作用于支座表面而造成的。
電動(dòng)執(zhí)行器閥體是閥的主要承壓部件,并且容納閉合元件。電動(dòng)執(zhí)行器內(nèi)的流動(dòng)通道被設(shè)計(jì)成具有光滑的圓弧內(nèi)壁而沒有尖銳的角和尖棱,這樣可提供一個(gè)不產(chǎn)生異常湍流及噪音的平穩(wěn)工藝流動(dòng)。流動(dòng)通道本身必須具有恒定的面積以避免產(chǎn)生任何附加的壓力損失和過高的流速。
另外一種常用電動(dòng)執(zhí)行器的導(dǎo)向型式是閥座導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。此處閥芯桿是由一個(gè)上導(dǎo)向器支撐(它的作用如同填料壓蓋)。閥芯頭延伸部分的外部直徑,作為第二個(gè)導(dǎo)向表面,對(duì)閥座進(jìn)行導(dǎo)向。這意味著下部導(dǎo)向器表面留在物流層之內(nèi),所以工藝介質(zhì)比較清潔。閥芯頭的靠下部分具有開孔,該開孔在閥座開啟過程中使物流運(yùn)動(dòng)通過閥芯頭到達(dá)閥座。
閥芯的金屬支座表面設(shè)計(jì)成與閥座環(huán)的金屬支座表面相互匹配,但其接觸角度略有不同。正常情況下,閥芯具有一個(gè)比閥座環(huán)錐度較大的角度。這種環(huán)形的不相匹配保證了一個(gè)窄點(diǎn)的接觸,是全部操作器的軸向力僅僅傳遞到閥座的一小部分,因而得到了金屬對(duì)金屬接觸的最嚴(yán)密關(guān)閉的可能性。
保持閥芯頭與閥座環(huán)對(duì)中,對(duì)于嚴(yán)密關(guān)閉是重要的。為維持這種對(duì)中,可使用兩種導(dǎo)向機(jī)構(gòu)之一:雙頂部閥桿導(dǎo)向器或閥座導(dǎo)向器。雙頂部閥桿導(dǎo)向器使用兩個(gè)閉合配件在填料盒兩端進(jìn)行導(dǎo)向一保持發(fā)型和閥座環(huán)同心。這些導(dǎo)向器可整體的由與旋塞相容的金屬制成,以避免金屬擦傷,亦可使用彈性體或石墨襯套。
兩個(gè)導(dǎo)向器的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能的遠(yuǎn)離以避免由工藝流體作用在閥芯頭所造成的側(cè)向運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)向器、閥帽孔和執(zhí)行閥桿必須保持在關(guān)閉時(shí)的容許偏差內(nèi)以維持一個(gè)配合,此配合將造成平穩(wěn)直線運(yùn)動(dòng)而無(wú)約束和濺出的液體。
在大多數(shù)結(jié)構(gòu)中,電動(dòng)執(zhí)行器的閥座環(huán)是用螺紋擰入閥體的。又是在有限的空間內(nèi)要求用工具旋轉(zhuǎn)閥座環(huán)。對(duì)于帶螺紋的閥座也有某些缺點(diǎn):首先,在腐蝕或苛刻的工況下,螺紋會(huì)被腐蝕,使得拆卸困難。
某些電動(dòng)執(zhí)行器要求鼓泡嚴(yán)密關(guān)閉,這用金屬對(duì)金屬密封是達(dá)不到的。為完成這些,在閥座環(huán)中可嵌入彈性體。在這種情況下,閥座環(huán)是兩部分結(jié)構(gòu),即在兩個(gè)半邊之間嵌入彈性體。金屬旋塞表面壓向閥座環(huán)軟支座表面,如閥芯和閥座環(huán)表面是同心的,就能得到雙重嚴(yán)密的關(guān)閉。某些制造商也在閥芯內(nèi)嵌入彈性體已得到相同效果。
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