由于老式电动执行机构可靠性差,因此选用较少,不得已只好采用“气动阀+电气阀门定位器+气源”的复杂组合方式,其目的就是绕开电动执行机构。通过近二十年电动执行机构的发展,尤其是近十年电子式执行机构的问世,它可靠性高、重量轻、外观美,所以其应用迅猛发展,大有取代“气动阀+电气阀门定位器+气源”之势,我们不得不对电动执行机构另眼相看了。
DKZ直行程电动执行机构
它是七十年代设计的老产品,其结构见图4-11。它可配用DFD电动操作器实现系统的手动、自动的无干扰切换、中途限位、远程控制等。DKZ执行机构分为普通型和隔爆型两种,其推力范围是40~1600kgf,行程是10—100mm。
主要存在的问题是:①可靠性差;②伺服放大器与执行机构分开安装,使用不方便;③笨重,小规格DKZ-1100重达38kg,规格DKZ—5600重量高达150kg;④外形尺寸大,需占据较大的安装空间。如此看来,DKZ的应用将会越来越少。
图4-11 DKZ电动执行机构
DKJ角行程电动执行机构
它与DKZ同属七十年代设计的产品,其特点与DKZ一致,只是输出的是角行程,用于角行程类
调节阀。其结构见图4-12。
它的缺点除与DKZ一致外,另有两个缺点:①无防爆结构;②需另设置一个角铁零件再与阀连接,这种连接方式笨重、落后又复杂。它同DKZ一样属淘汰品种。
图4-12 DKJ电动执行机构
S系列(SKZ、SKJ)电动执行机构
为解决上述DKZ、DKJ存在的问题,在80年代对它们进行了改进型设计,原DKZ改进后为SKZ,原DKJ改进后为SKJ。其结构分别见图4-13、4-14。
改进后的优点为:①将DKZ顶置位阀改在了侧面;使高度有所降低;②顶置的手轮也改在侧面了,降低了高度,方便了手动操作;③在可靠性方面作了一定的改进;④较DKZ、DKJ减轻30%(普通型)、防爆型减轻20%;⑤角行程执行机构增加了直连式连接方式。
但仍存在的问题有:它仍然局限在老式的DKZ、DKJ的基础上的改进,没有得到根本性的突破,如可靠性问题、重量问题、外观问题、伺放另外安装问题等,较好地解决这些问 图4-12 DKJ电动执行机构题,还是下述的电子式执行机构。
图4-13 SKZ直行程电动执行机构
图4-14 SKJ角行程电动执行机构
电子式电动执行机构
它于80年代问世,在90年代日趋完善,应用在国外越来越普及。非常遗憾的是,国内却没有这样的产品,除国内引进日本工装的电子式执行机构外,主要还是靠进口或国内代销,国内的厂家还在DKZ、DKJ及S系列,可见,执行机构与国外有十年的差距。好在进口执行机构的价格还算能够接受,与“气动阀+进口阀门定位器”的价格不相上下。为此,一方面,我们呼吁应尽量选用高可靠、高性能、超轻型的电子式执行器,同时,我们也呼吁国内厂家尽快研制出自己的产品(国内的厂家和研究所也正在努力)。作者近十年在调节阀的研究上下了很大的功夫,认为在目前的情况下,进口电子式执行机构配国产的阀是当前调节阀的。
在后面第六篇将详细地介绍了日本工装、日本光荣、西德PS公司的电子式电动执行机构以及国产的电子式电动执行机构。
电子式电动执行机构有如下特点:
(1)可靠性高,好的进口执行机构可以在5~10年内免维修,这是突出的特点:
(2)执行机构、伺服放大器,其伺服放大器小到如烟盒大小。它不仅尺寸小,而且调整方便,功能齐全;
(3)超小超轻,轻到了3~5kg,而国内的DKZ、DKJ轻也达30多公斤;
(4)外观美。这种电子式执行机构通常是两种形状,一种圆柱型,小的形状尺寸约为Φ130×150mm,大规格的也不过如生活中的“高压锅”般大小;另一种是长方形,小规格的形如“小饭盒”般大小。它们与阀相匹配,使整个阀十分匀称。
(5)多功能。具有自诊断系统、状态切换、信号任意切换、行程任意选定、带过载保护、带过热保护、带阀位反馈等,这些都是老式电动执行机构无法相比的;
(6)调整方便。手动操作简单方便(不需手柄推进拉出)、调整方便、接线方便、伺服放大器,不需考虑伺服放大器的另外安装;
(7)性能价格比优越,这也是它被大量使用的又一主要因素。