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工业阀门电动装置的优化设计
作者:管理员    发布于:2015-08-05 18:29:08    文字:【】【】【

  2结构方面作了探讨。

  i前言在水利电力及化工行业,不同种类的阀类,如截止阀闸阀蝶法等得到了广泛的应用。在对阀门实现远程控制集中控制和自动控制的过程中,阀门电动装置是种必不可少的执行部件。通过对国内外同类产品的分析研究发现,国内正在使用的各种电动装置普遍存在着设备庞大结构匹配不合理关键部件加工精度低故障率居不下的缺陷。对现行装置的设计进行优化配置,合理使用现代自动控制元件,是提高产品质量减少事故发生率和增强国际间竞争的有效途径。

  2电动装置机械结构的优化设计电动装置中的机械传动部件的设计是影响该装置性能的关键因素,因而机械设计的合理程度将直接影响到整机的性能和加工成本。将该电动装置的每个设计方案分为技术与经济,将电动装置的使用即技术与经济的合理匹配,以大技术和经济来确定优设计方案。

  电动装置机械传动均采用蜗杆传动以及普通的齿轮传动结构等常的机械传动结构形式。1为列米托克。6公司。20系列阀门电动装置的典型结构。主要包括专用电动机减速器行程控制机构转矩控制机构开度指和手电动切换机构等。

  为满足阀门开启时较大的开启力矩,阀门电动装置中选用了阀门专用电动机。该电动机为列米托克阀门专用电动装置用相异步电动机。时间定额是以短时工作制为基准。时限为满压直接启动。由于电机工作时间短,因而可短时满负荷运行。设计时除考虑大转矩所需功率外,其他功率损耗不应作为增大电机功率的主要因素。这样,可从减小体积人手,优化整机结构。无论从机械加工成本,还是从材料使用方面,都是合理和经济的。

  阀门电动装置的减速部分是优化设计的关键。传统的传递扭矩减速结构第级采用直齿齿轮传动,第级为蜗杆传动结构。通过蜗轮将扭矩传递到阀门矩形螺纹螺杆上,驱动阀门实现开关或调整。针对小通径阀门,以上结构可以沿用。而对于中等通径以上的阀门,沿用该种传动结构显得电动装置庞大而笨拙。

  为满足较大通径阀门关紧和开启阀门力矩的需要,长期沿用选用大功率电机来满足大力矩要求。这样虽然机械传动部分路线较博山多级离心泵短,但从整机加工制作的精度保证到故障检修都带来较大的不便。如减速部分庞大的体积,高精度的机械加工制作难度很大,成本很城找多,岬2,1.9高;加之以机械部分的行程控制机构转矩控制机构开度指和手电动切换机构的体化设计,给其之间准确的机械位置关系的保证带来不便。基于以上原因,针对不同通径的阀门采用以下几种优化设计方小通径阀门以满足大扭矩为主要目标,考虑在满足强度的情况卞缩小传动空间,尽可能减小体积和整机重量。由于其大力矩要求较小,电机可沿用传统的选用方法。为缩小传动部件的体积,蜗杆传动反程不得自锁的要求不沿用传统的多头蜗杆传动的设计方法,而选用加大蜗杆模数以增大导程角的新的设计思路。这设计思路可在国际Auma公司Limitoque公司和珏,公司的产品2中得到印证。采用单头蜗杆传动设计的产品外形小巧美观,简单实用。在精度协调方面,由于体积较小,精度低部分在设计中予以严格区分以利于降低加工成本的意义不大。因而,设计精度趋于致。

  中等以上通径的阀门机械部分在满足力矩的条件时,可采用两种设计方法。种是选用大功率电机,同时采用传统的机械传动方式。特点是阀门关闭速度快,电机运行时间短。但体积庞大,高精度零件与低精度零件体积均较大,加工费用高,不利于提控制精度和降低生产成本,同时也不利于设备的结构优化。另外种是采用机械精度分档优化设计法。即在满足性能的前提下,机械经济精度较低的零部件,在可能的情况下集中设计为个部分,而精度较高且故障率较零部件单独设计并尽可能地简化结构和缩小体积,以利于高精度加工降低成本和检修难度。动力部分使用小功率电机驱动,减速器采用大传动比,特点是电机运行时间长,但这样的设计不仅减小了转矩控制机构手动机构和及相关机械结构的设计及加工难度,而且大大降低了电器自动控制的生产难度和检修难度,有利于自动控制实现数字化。

  装置齿轮减速部件。在该装置中,设计者将精度要求较低的齿轮减速传动独立设计为个部件,同时使用了大传动比减速,大大减小了故障率较的零部件尺寸,使得检修工作变得简单易行。另外,由于使用了大传动比减速装置,使得选用电机功率大大减小,手动操作简单易行。4所反映部件与之匹配共同控制大通径阀门安全平稳运行。而该部分减速器制作精度中等,加工条件较为成熟,机械加工难度小,适合于般机械加工生产厂家,有利于企业之间的合作生产和降低生产成本。

  为达到简化结构,降低加工难度,同时有利于标准化系列化和通用化,把电动装置中除齿轮传动以装置齿轮减速部件相配套的电动装置前部外的部件通用化和系列化,使之在某阀门通径范围内可通用同种型号部件,而使用不同传动比的减速器改变力矩以满足不同通径的要求。这样电动装置的不同参数的设计重点转移到减速器的设计,而减速器的系列化设计难度要小的多。

  王学新中原石油勘探扃机械制造总厂,河壳濮阳457,1滚动轴承是机械制造中常用的传动元件,滚动轴承径隙的大小对轴承的寿命温升噪声都有很大影响。笔者在多年的机械维修工作中,接触到各种各样的轴承,看到不少滚动轴承仅是因为径隙超过标准而被判为废品,感到非常可惜。

  经过仔细观察,笔者发现双列圆锥滚子轴承的径隙是可以调节的。,1为轴承外轨,2为滚子,3为轴承内轨,4为隔环。假设内隔环的厚度为5.时,双列圆锥滚子轴承的径隙为,则当轴承隔环的厚度550时,径向间隙增加时,则隔环厚度增加2佐2,为外轨斜角,可测出。即,若径隙需要增加,我们只需加工个5+2众厚的隔环替换原隔环,此双列圆锥滚子轴承仍可使用。现场使用证明,根据公式所配隔环完全满足需要。

  3阀门电动装置的电器部分的优化设计阀门电动装置的电器控制包括行程控制开度指及力矩控制大部分,其中采用程序逻辑控制,控制已是大势所趋。行程控制和力矩指是电器控制计数的方法将阀门螺杆的回转圈数纪录下来,作为控制电机开闭的种依据。然而,由于开关阀门的特殊性,单纯的行程控制并不能完全保证阀门是否关闭到位。因而,力矩控制成为阀门关闭是否成功的重要依据,开度指的使用使就地操作直观明了,尤其对调整中的执行机构,开度指几乎可以认为是操作者唯子SIEMENS公司将种现代的控制技术引进应用到了阀门电动装置,用变频技术成功满足了阀门在启闭过程中的力矩变化;行程控制也摆脱了传统的机械计数模式,而采用了稳定可靠脉冲计数方法,使得电动控制装置电路高度集成。

  由于开度指作为开启和关闭阀门的参考,与行程控制和力矩控制相比,其控制精度也可以略低,因而,用衰减较小的电流信号作为数码显或液晶显如有可能加装红外线智能遥控装置,使整套电动77,男,工程师,研究方向为石油机械产品。

  收稿日期20,135集成控制系统装置不仅可以实现集中控制智能控制,还可以实现高危环境远程遥控。

  4结论对我国的阀门电动装置进行进步的优化设计是必要和必须的。面对高质量的闰外产品对民族工业所带来的冲击,摆在我们面前的只有努力完善自己,不断汲取同类产品的长处,提高产品的科技含量,才能够面对加入世贸组织即将带来的机遇和挑战。

  作老场介张建中10,男,副教授,山东科技大学机械工程系主任,省部级专业技术拔尖人才,主要研究方向为。

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