氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)執(zhí)行器的性能對(duì)比及選型
氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)執(zhí)行器的性能對(duì)比
•氣動(dòng)——投資成本最低,結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,容易操和維護(hù),對(duì)工人的技術(shù)要求低。防爆效果好,安全性最高。應(yīng)用最廣。
•電動(dòng)——安裝成本也不高,能源易獲取。但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,容易發(fā)生故障,維修難度大,使用壽命較短。輸出力更大,控制更精確,運(yùn)行更穩(wěn)定。
液動(dòng)——使用范圍最小,只有大型工程才會(huì)應(yīng)用。需配備液壓系統(tǒng),需要有很高的初裝投入。輸出力最大,控制精度最高。
適用環(huán)境
•氣動(dòng)——普通工場(chǎng)合,以及防火防爆場(chǎng)合,如化工、石油。
•電動(dòng)——普通工場(chǎng)合,對(duì)輸出或控制精確度有一定要求的場(chǎng)合,如高壓水系統(tǒng)控制。
•液動(dòng)——只應(yīng)用于特殊或大型的、對(duì)控制要求非常高的場(chǎng)合。如大型的電廠、石化廠。
※由于液動(dòng)執(zhí)行器適用范圍較小,故下面只對(duì)氣動(dòng)執(zhí)行器和電動(dòng)執(zhí)行的選型進(jìn)行概述。
氣動(dòng)執(zhí)行器 | 電動(dòng)執(zhí)行器 | |
特殊工況適用 | 高溫環(huán)境,防爆環(huán)境,電磁干擾 | 寒冷環(huán)境 |
力矩范圍 | 5~100000Nm | 50~4000Nm |
使用壽命 | 使用100000次 | 電子元件易燒毀 |
動(dòng)作時(shí)間 | 根據(jù)氣缸排氣量一般0.2~20s左右 | 根據(jù)電機(jī)大小一般10~120S |
準(zhǔn)確性 | 易失真和振蕩 | 非常精確 |
氣動(dòng)執(zhí)行器選型——結(jié)構(gòu)類型選擇
•直行程運(yùn)動(dòng)方式(直線往復(fù)運(yùn)動(dòng))——單座閥、套筒閥、雙座閥、三通閥(合流、分流)、直角閥等
•角行程運(yùn)動(dòng)方式(90度范圍類往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))——O球閥、V球閥、蝶閥等
氣動(dòng)執(zhí)行器——閥門啟閉扭矩選擇
首先確定閥門啟、閉時(shí)所需要的力矩。在正常使用條件下,推薦安全系數(shù)為 15~20% ;對(duì)水蒸汽或非潤滑液體介質(zhì)增加至 25% 安全值;非潤滑的漿料液體介質(zhì)增加至 40% 安全值;非潤滑的顆粒粉料介質(zhì)增加至 80% 安全值。(此安全值以廠家要求為準(zhǔn))然后根據(jù)使用的氣源壓力,查找雙作用式或單作用式輸出力矩表,就可得到準(zhǔn)確的氣動(dòng)執(zhí)行器型號(hào)。
氣動(dòng)執(zhí)行器——閥門啟閉扭矩選擇
單作用執(zhí)行器輸出力矩表中,最小彈簧扭矩即為關(guān)閉閥門時(shí)的扭矩,最大彈簧扭矩即為打開閥門時(shí)的扭矩。
氣動(dòng)執(zhí)行器選型——閥體材質(zhì)和密封材料的選擇
1 、閥體耐壓等級(jí)、使用溫度和耐腐蝕性能等方面應(yīng)不低于工藝連接管道的要求,并應(yīng)優(yōu)先選用制造廠定型產(chǎn)品
2 、水蒸汽或含水較多的濕氣體和易燃易爆介質(zhì),不宜選用鑄鐵閥。
3 、環(huán)境溫度低于- 20℃ 時(shí) ( 尤其是北方 ) ,不宜選用鑄鐵閥。
4 、對(duì)強(qiáng)腐蝕性介質(zhì),選用耐蝕合金必須根據(jù)介質(zhì)的種類、濃度、溫度、壓力的不同,選擇合適的耐腐蝕材料。
5 、對(duì)襯里材料 ( 氟橡膠、塑料、 PTFE) 的選擇時(shí)該工作介質(zhì)的溫度、壓力、濃度都必須滿足該材料的使用范圍,并考慮閥動(dòng)作時(shí)對(duì)它物理、機(jī)械的破壞 ( 如剪切破壞 ) 。
6 、典型的特殊介質(zhì)應(yīng)選擇典型耐蝕合金材料。
電動(dòng)執(zhí)行器選型——結(jié)構(gòu)類型選擇
• 直行程電動(dòng)執(zhí)行器(直線運(yùn)動(dòng))——適用于單座調(diào)節(jié)閥、雙座調(diào)節(jié)閥等
電動(dòng)執(zhí)行器選型——結(jié)構(gòu)類型選擇
• 角行程電動(dòng)執(zhí)行器(轉(zhuǎn)角小于 360° )——輸出軸轉(zhuǎn)角小于一周即可實(shí)現(xiàn)閥門的啟閉過程控制。根據(jù)安裝結(jié)方式不同分為直連式、底座曲柄式兩種。適用于蝶閥、球閥、旋塞閥等。
• 直連式——電動(dòng)執(zhí)行器輸出軸與閥桿直接連接安裝的形式。
• 底座曲柄式——輸出軸通過曲柄與閥桿連接的形式。
電動(dòng)執(zhí)行器選型——結(jié)構(gòu)類型選擇
• 多回轉(zhuǎn)電動(dòng)執(zhí)行器(轉(zhuǎn)角大于 360° )——輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)大于一周,一般需要輸出多圈才能實(shí)現(xiàn)閥門的啟閉過程控制。適用于閘閥、截止閥等。
電動(dòng)執(zhí)行器——電氣參數(shù)的確定
• 因不同廠家的電氣參數(shù)有所差異,所以選型過程中還需考慮確定電氣參數(shù),主要有電機(jī)功率、額定電流、二次控制回路電壓等。此方面的疏忽可能造成空開跳閘、保險(xiǎn)絲熔斷、熱過載繼電器保護(hù)起跳等故障現(xiàn)象。
電動(dòng)執(zhí)行器選型——閥門開啟扭矩選擇
• 此處選擇方法與氣動(dòng)執(zhí)行器相同
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