电动阀的原理及结构简析 ［摘要］电动阀是一种自动控制阀门，通常在自动化 程度较高的设备上配套使用。由于石油化工行业具有高温、 高压、易燃、易爆的特点，所以电动阀得到了广泛的使用。 文中对电动阀的工作原理、基本结构进行简单的介绍。 ［关键词］电动阀；原理；结构 分类号：TU855文献标识码：A文章编号： 1009-914X (2014) 20-0372-01 一、 引言 电动阀简单地说就是用电动执行器控制阀门，从而实现 阀门的开和关。其可分为上下两部分，上半部分为电动执行 器，下半部分为阀门。电动阀分两种，一种为直行程电动阀: 由直行程的电动执行器配合直行程的阀使用，实现阀板上下 动作控制管道流体通断；另一种为角行程电动阀：由角行程 的阀配合角行程的电动执行器使用，实现阀门90度以内旋 控制管道流体通断。 二、 工作原理 电动阀通常由阀门和电动执行机构连接起来，经过安装 调试后成为电动阀。电动阀使用220VAC?或者380VAC电源， 控制信号4?20mA，阀里面有控制器，控制器把电流信号转 换为 电动执行机构的角行程信号，控制电机转动，由杠杆， 齿轮，或者杠杆加齿轮，带动阀杆运作，实现阀门的开关、 调节动作。电动调节阀通过系统信号来驱动阀门改变阀芯和 阀座之间的截面积大小控制管道介质的流量、温度、压力等 工艺参数。从而达到对管道介质的开关或是调节目的。实现 自动化调节功能。 三、基本结构 电动调节阀一般由调节阀（调节机构）和两个可拆分的 执行机构部分组成。调节阀（调节机构）的结构因使用条件 的不同类型很多，最常用的是直通双阀座和直通单阀座两 种。执行机构接受调节器输出的4?20mADC或0?lOmADC信 号，并将其转换成相应的直线位移，推动下部的调节阀动作， 直接调节流体的流量。各类电动调节阀的执行机构基本相 同。 四、执行器 执行器根据驱动动力的不同，可划分为气动执行器、液 动执行器和电动执行器。 在任何自动控制系统中，执行器是必不可少的组成部 分。如果把传感器比拟成控制系统的感觉器官，调节器就是 控制系统的大脑，而执行器则可以比拟为干具体工作的手。 在过程控制系统中，执行器接受调节器的指令信号，经执行 机构将其转换成相应的角位移或直线位移，去操纵调节机 构，改变被控对象进、出的能量或物料，以实现过程的自动 控制。 执行器常常工作在高粘度、高温、深冷、高压、易结晶、 闪蒸、强腐蚀、高压差、汽蚀等状态下，使用条件恶劣，因 此，它是整个控制系统的薄弱环节。如果执行器选择或使用 不当，往往会给生产过程自动化带来困难。在许多场合下， 会导致调节失灵，控制系统的控制质量下降，甚至因介质的 易燃、易爆、有毒的性质而造成严重的事故。为此，对于执 行器的正确选用和安装、维修等各个环节，必须给予足够的 注意。 电动执行器主要是由相互隔离的齿轮传动部分和电气 部分组成，电机作为连接两个隔离部分的中间部件。电机按 控制要求输出转矩，通过多级正齿轮传递到梯形丝杆上，梯 形丝杆通过螺纹变换转矩为推力。因此梯形螺杆通过自锁的 输出轴将直线行程传递到阀杆。执行机构输出轴带有一个防 止传动的止转环，输出轴的径向锁定装置也可以做动位置指 示器。输出轴止动环上连有一个旗杆，旗杆随输出轴同步运 行，通过与旗杆连接的齿条板将输出轴位移转换成电信号， 提供给智能控制板作为比较信号和阀位反馈输出。同时执行 机构的行程也可由齿条板上的两个主限位开关开限制，并由 两机械限位保护。防止发生过力矩现象而损坏电机和调节 阀。 电动执行机构是以电动机为驱动源、以直米乐m6官网流电流为控制 及反馈信号，原理方块图如下： 当控制器的输入端有一个信号输入时，此信号与位置信 号进行比较，当两个信号的偏差值大于规定的死区时，控制 器产生功率输出，驱动伺服电动机转动使减速器的输出轴朝 减小这一偏差的方向转动，直到偏差小于死区为止。此时输 出轴就稳定在与输入信号相对应的位置上。 五、调节阀 调节阀一般分为直通双阀座和直通单阀座结构，它由上 阀盖（或高温上阀盖）、下阀盖、阀体、阀芯与阀杆组成的 阀芯部件、填料、阀座、压板等组成。 调节阀与工艺管道中被调介质直接接触，阀芯在阀体内 运动，改变阀芯与阀座之间的流通面积，即改变阀门的阻力 系数就可以对工艺参数进行调节。 直通双座调节阀的阀体内有两个阀座和阀芯。它的流通 能力与同口径单座阀相比约大20%?25%。因为流体对上、下 两阀芯上的作用力可以相互抵消，但上、下两阀芯不易同时 关闭，因此双米乐m6官网座阀具有泄漏量较大、允许压差大的特点。故 适用于泄漏量要求不高，阀两端压差较大的干净介质场合， 不适用于含纤维和高粘度的场合。直通单阀座的阀体内只有 一个阀座和一个阀芯，其特点是结构简单、允许压差小和泄 漏量小（甚至可以完全切断）。因此，它适用于工作压差较 小，要求泄漏量小的干净介质的场合。在应用中应特别注意 其允许压差，防止阀门关不死。 结束语 电动阀具有响应灵敏，安全可靠等特点，在自动化生产 较高的企业应用广泛，随着科学技术的不断发展，电动阀门 也在向高技术含量、高参数、耐强腐蚀、高寿命方向发展， 其所起到的作用也越来越重要。 参考文献 JanAxelson.串行端口大全〔M).北京：中国电力 出版社，2001 阳宪惠.现场总线技术及其应用〔M).北京：清华 大学出版社， 李朝青.PC机及单片机数据通信技术〔M).北京： 航空航天大学出版社，2000. 项举伟等.利用Windows API函数构造C6类实现串 行通讯〔J).测试技术，2000 范逸之.Visual Basic与RS232串行通讯控制〔M〕. 北京：中国青年出版社，2000.

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