過力矩保護(hù)是電動(dòng)執(zhí)行器的一個(gè)重要控制環(huán)節(jié)
,它的控制精度直接決定著執(zhí)行器能否對(duì)自身和連接的閥門起到保護(hù)作用本文從三種主流過力矩保護(hù)方式的優(yōu)缺點(diǎn)及控制精度等方面開展比照和分析,以判斷過力矩保護(hù)的發(fā)展方向.
電動(dòng)執(zhí)行器作為工業(yè)過程控制系統(tǒng)中一個(gè)十分重要的現(xiàn)場(chǎng)驅(qū)動(dòng)裝置
,廣泛應(yīng)用于電力、冶金、石油、化工等行業(yè)在流體控制中如閥門在運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)問題,就會(huì)在電動(dòng)執(zhí)行器中表達(dá)出來。所以它還擁有一個(gè)身份-“閥門的保護(hù)者’其作用就表達(dá)在對(duì)閥門的正常使用的監(jiān)測(cè)作為現(xiàn)場(chǎng)儀表的一種,電動(dòng)執(zhí)行器的價(jià)值更多地表達(dá)在穩(wěn)定性
1、機(jī)械控制過力矩階段我國(guó)從六十年代末七十年代初開始仿制前蘇聯(lián)的電動(dòng)執(zhí)行器
,經(jīng)過二十年緩慢發(fā)展,到八十年代生產(chǎn)出DKJ型角行程 DKZ型直行程電動(dòng)執(zhí)行器(我國(guó)生產(chǎn)的電動(dòng)執(zhí)行器那個(gè)時(shí)候電動(dòng)執(zhí)行器在我國(guó)尚在推廣之中,僅僅用來在特殊環(huán)境下代替人工作業(yè),更談不上過力矩保護(hù)功能,只能依靠設(shè)計(jì)時(shí)電機(jī)的功率來保證對(duì)力矩的控制。后來引進(jìn)伯納德電動(dòng)執(zhí)行器的技術(shù),出現(xiàn)了最早的過力矩保護(hù),其控制方式就是機(jī)械控制過力矩方式(后文介紹和分析的是在此根底上加以改良的控制過力矩方式)。這種方式的主要部件是力矩傳動(dòng)件、行星內(nèi)齒圈、力矩微動(dòng)開關(guān)。1.1
、控制原理電動(dòng)執(zhí)行器帶負(fù)載運(yùn)行
,與電機(jī)連接的行星內(nèi)齒圈隨著轉(zhuǎn)矩的傳遞,根據(jù)傳遞轉(zhuǎn)矩的大小,軸側(cè)力出現(xiàn)微小的偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)的幅度幾乎與負(fù)載所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大小成正比(具體計(jì)算在這里省略)所以一旦負(fù)載超過允許的最大值,撥動(dòng)裝在內(nèi)齒輪外沿上的裝有平衡正向和反向兩個(gè)轉(zhuǎn)矩的兩個(gè)螺旋圓柱彈簧(簡(jiǎn)稱力矩簧組件)的傳動(dòng)件1.2
控制精度一般在 10%到 25%之間,而且隨著負(fù)載的轉(zhuǎn)矩的變小
1.3
這種機(jī)械控制方式主要存在三方面的問題
1)力矩簧的材質(zhì)--彈簧的彈性系數(shù)在整個(gè)控制過力矩過程起著重要的作用;傳動(dòng)件的加工精度--傳動(dòng)件是保證連桿
2)機(jī)械部件在長(zhǎng)期頻繁使用狀況下顯得壽命相對(duì)較短隨著使用時(shí)間的加長(zhǎng),故障的出現(xiàn)率也會(huì)越來越高
3)在現(xiàn)場(chǎng)安裝執(zhí)行器需要根據(jù)不同的要求的保護(hù)轉(zhuǎn)矩值來對(duì)傳動(dòng)件的位置和力矩簧的松緊程度開展有效調(diào)節(jié),而這樣的機(jī)械控制方式需要打開控制箱部分的箱蓋
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