電液動閥門驅(qū)動裝置的特點及應(yīng)用前景

吳紅濤

（河南泉舜流體控制科技有限公司，河南 鄭州 450001）

1 研制背景

隨著我國對環(huán)境保護(hù)、能源節(jié)約日益重視，特別是抓節(jié)能減排、走循環(huán)經(jīng)濟理念的提出，使以犧牲環(huán)境為代價的粗放經(jīng)濟發(fā)展模式走到了盡頭。節(jié)能環(huán)保型產(chǎn)品的研發(fā)、推廣十分必要，而且意義深遠(yuǎn)。在國家大力倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保背景下，由我公司與中國船舶重工集團(tuán)公司第七一三研究所聯(lián)合開發(fā)研制的QSDYZJ系列電液閥門驅(qū)動裝置，研制成功。

2 電液動閥門驅(qū)動裝置性能及特點

驅(qū)動裝置接收來自遠(yuǎn)程DCS的指令信號或來自就地操作按鈕的指令信號，通過控制液壓動力裝置的電機轉(zhuǎn)動（正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)），帶動液壓泵輸出液壓能；液壓能使驅(qū)動機構(gòu)內(nèi)的擺動液壓缸運動，將液壓能轉(zhuǎn)化為機械能，從而帶動閥門轉(zhuǎn)動，完成閥門的開啟或關(guān)閉。

控制單元實時檢測閥門位置，將位置信號發(fā)送給遠(yuǎn)程DCS系統(tǒng)，同時在驅(qū)動裝置的顯示屏上實時顯示閥門開度信息。

在緊急情況下（故障、停電），由人工操作手動泵來驅(qū)動閥門的開啟或關(guān)閉。

2.1 性能

目前所開發(fā)產(chǎn)品的公稱轉(zhuǎn)矩可達(dá)17 000Nm，啟閉時間5～22s可調(diào)，功率僅為0.25kW，與同扭矩電動產(chǎn)品相比功率降低達(dá)30%，液壓系統(tǒng)工作壓力為13MPa。

2.2 功能

1）可接收來自DCS系統(tǒng)的4～20mA控制信號，向DCS系統(tǒng)發(fā)送4～20mA反饋信號。

2）驅(qū)動裝置分為遠(yuǎn)程、就地、應(yīng)急手動三種工作模式。

3）可自動識別給定指令信號的故障，并能根據(jù)用戶選定的信號失效處理方式（全開、全關(guān)、保持）自動控制閥門的位置。

4）對控制指令的變化進(jìn)行比較、判斷，對瞬間的變化偽指令進(jìn)行剔除，防止誤觸發(fā)，當(dāng)確認(rèn)是控制指令信號變化時執(zhí)行，否則保持原狀態(tài)，大大提高驅(qū)動裝置的抗干擾能力。

5）自動相序校正功能。

6）電源缺相保護(hù)報警功能。

7）電氣中途、終端限位功能。

8）遙控設(shè)置／遙控控制功能。

9）液壓系統(tǒng)工作壓力調(diào)整／力矩保護(hù)功能。

調(diào)整溢流閥，可改變液壓系統(tǒng)工作壓力，從而限定最大輸出轉(zhuǎn)矩。

10）閥位保持功能。當(dāng)?shù)綦娀蚩刂剖r，由于液壓系統(tǒng)中雙液控單向閥的作用，使閥門保持在當(dāng)前位置。

2.3 技術(shù)特點

1）集成的特點

該型驅(qū)動裝置采用軍工技術(shù)，集就地操作、電氣控制、液壓動力、機械傳動于一體，具有體積小、輸出轉(zhuǎn)矩大、安裝使用方便等優(yōu)點。

與電動裝置相比，該驅(qū)動裝置在同樣功率的情況下具有更小的體積、更為簡潔的外觀以及更大的輸出轉(zhuǎn)矩。

與液壓驅(qū)動裝置相比，由于該驅(qū)動裝置自身具有液壓動力單元，則可省略液壓泵站的配置和大量液壓管路的敷設(shè)，可有效提高安裝施工和維護(hù)的效率。

2）高精度的特點

由于該型驅(qū)動裝置采用液壓傳動形式，液壓缸中的齒條活塞直接驅(qū)動閥門的開啟或者關(guān)閉，相較于電動裝置無需減速箱，可減少機械傳動環(huán)節(jié)，大大減少傳動鏈上的空回，使控制閥門位置精度更高。

3）機械式閥位指示

該型驅(qū)動裝置集閥位機械指示和電氣閥位指示于一體，閥位機械指示與閥桿同軸，能直接反映閥門的實際位置。

3 設(shè)備組成

驅(qū)動裝置由箱蓋、控制單元、內(nèi)置式液壓動力單元、驅(qū)動機構(gòu)、手動泵等組成。驅(qū)動裝置外形結(jié)構(gòu)見圖1。

控制單元主要包括主控板、顯示屏、驅(qū)動板、變壓器、遙控器和接線端子組成。

圖1 驅(qū)動裝置外形結(jié)構(gòu)圖

4 應(yīng)用前景

電液動閥門驅(qū)動裝置適用于閘閥、蝶閥和旋塞閥等多種工業(yè)閥門的控制，完成管路的截止、調(diào)節(jié)、止回、分流、安全等作用，可廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、船舶、鋼鐵、城市供水、污水處理等行業(yè)。在閥門數(shù)量多、分布廣、使用環(huán)境惡劣的場合，高效率、自動化、集成化、智能化的電液動閥門驅(qū)動裝置將會發(fā)揮較大的作用。

［1］ 沈陽閥門研究所.閥門設(shè)計［M］.沈陽：沈陽閥門研究所，1976

［2］ 楊源泉.閥門設(shè)計手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，1992

［3］ 徐灝.機械設(shè)計手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，1999

［4］ 張清雙，尹玉杰，李樹勛，等編譯.閥門和驅(qū)動裝置技術(shù)手冊［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010

［5］ 朱良和.純堿企業(yè)閥門使用情況小結(jié) ［J］.純堿工業(yè)，2006，（2）：45