氣動(dòng)閥門定位器工作原理要點(diǎn)

1、氣動(dòng)閥門定位器工作原理3慣心毛動(dòng)閥門定住黑3液人宙氣幼放入爲(wèi)氣勸放人監(jiān)氣功放人爲(wèi)氣功放人爲(wèi)毛動(dòng)閥門走住怎7肢人盔氣動(dòng)閥門変住轟氣動(dòng)閥門定位器是按力平衡原理設(shè)計(jì)工作的，其工作原理方框見(jiàn)上圖所示，它是按力平衡原理設(shè)計(jì)和工作的。如圖上圖所示當(dāng)通入波紋管的信號(hào)壓力增加時(shí)，使杠桿2繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，檔板靠近噴嘴，噴嘴背壓經(jīng)放大器放大后，送入薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室， 使閥桿向下移動(dòng)，并帶動(dòng)反饋桿（擺桿）繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，連接在同一軸上的反饋凸輪（偏心凸輪）也跟著作逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)滾輪使杠桿1繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，并將反饋彈簧拉伸、彈簧對(duì)杠桿2的拉力與信號(hào)壓力作用在波紋管上 的力達(dá)到力矩平衡時(shí)儀表達(dá)到平衡狀態(tài)。此時(shí)，一定的信號(hào)壓力

2、就與一定的閥門位置相對(duì)應(yīng)。以上作用方式為正作用，若要改變作用方式，只要將凸輪翻轉(zhuǎn)，A向變成B向等，即可。所謂正作用定位器， 就是信號(hào)壓力增加， 輸出壓力亦增加；所謂反作用定位器，就是信號(hào)壓 力增加，輸出壓力則減少。一臺(tái)正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)只要裝上反作用定位器，就能實(shí)現(xiàn)反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作；相反， 一臺(tái)反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)只要裝上反作用定位器，就能實(shí)現(xiàn)正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。ZPD-2000系列電氣閥門定位器ZPD-2000系列電氣閥門定位器是根據(jù)國(guó)際先進(jìn)的同類型產(chǎn)品，集多年成功的專業(yè)制造經(jīng)驗(yàn) 和先進(jìn)的應(yīng)用技術(shù)，經(jīng)過(guò)消化吸收和針對(duì)（老產(chǎn)品）ZPD-2000型系列電氣閥門定位器加以綜合改進(jìn)的產(chǎn)品，并積極貫徹IS

3、09001質(zhì)量保證體系，具有一定的先進(jìn)性，符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要 求的一種新型定位器。一、產(chǎn)品的功能用途和適應(yīng)范圍：1、產(chǎn)品的功能用途：ZPD-2000系列電氣閥門定位器是各種氣動(dòng)執(zhí)行器的主要配套儀表。它與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥配套使用，構(gòu)成閉環(huán)控制回路。用以提高調(diào)節(jié)閥的控制精度。克服填料函與 閥桿的磨擦力，克服介質(zhì)壓差對(duì)調(diào)節(jié)閥閥芯不平衡力。提高閥門動(dòng)作速度， 可實(shí)現(xiàn)分程控制（段幅信號(hào)）?？筛淖冮y的作用方式，可控制非標(biāo)操作壓力的各類型氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。2、適應(yīng)范圍：ZPD-2000系列是自動(dòng)化控制裝備中的控制器，它廣泛應(yīng)用于石油。化工、 電站、冶金、輕工等工業(yè)部門。二、產(chǎn)品型號(hào)規(guī)格及主要技術(shù)指標(biāo)L產(chǎn)品型號(hào)規(guī)格d-隔爆

4、型：d 11ZPD 口 口防爆型式 e.增安型：e rr Tft （Aoe）i. 本安型：誨 11 CTfifH HI e） （標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）L輸出壓力（信號(hào)）0血-0剛國(guó)或O-O.SMpa2. 輸出壓力（信號(hào)XJM-f）.2Mpa 汛輸tl®OB-0.2 Mpa泵閥1.林準(zhǔn)輸入倍號(hào)42nmA.DC1 一4777依而專歟當(dāng)蹄號(hào)i 嘶泵.C）/l 1 _恥用棚辭爲(wèi)號(hào)O-】OmA,DC 021-5291-44.分程輸入估號(hào)（段福信號(hào)）1 l-Sm A .DC;作用型式AHhnA.DC 1 .配氣動(dòng)薄魏式執(zhí)行機(jī)構(gòu)單作用2配代動(dòng)活塞式（氣缸式用I行機(jī)構(gòu)雙作川 込設(shè)計(jì)順序號(hào)習(xí)和型系列電氣閥門定*立

5、器ZPD-2000系列定位器型號(hào)規(guī)格基本對(duì)照表型號(hào)防爆型式輸入信號(hào)mA.DC氣源壓力Mpa輸出壓力Mpa（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）執(zhí)行 機(jī)構(gòu)輸出行 程和范 圍耗氣量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）類似型號(hào)Z PD-2111d隔爆4-200.140.02-0.1氣動(dòng) 薄膜 式450L/hZPD-1111ZPD-1112-21120.250.04-0.2-21130.30;0.340.08-0.2ZPD-2000系列定位器型號(hào)規(guī)格基本對(duì)照表?Z ?P ?D-2121e增安4-1212-200.140.02-0.1氣動(dòng) 薄膜 式直行程10-100mm或 角行程0- 90°等（直連式）450L/hZPD-112'-2

6、1220.250.04-0.2ZPD-1122-21230.08-0.2例：1 ZPD-2111d:表示配氣動(dòng)薄膜式、輸入信號(hào)4-20 mA.DC輸入壓力（信號(hào)）：0.02-0.1Mpa, 防爆等級(jí)d:隔爆型d n BT6,兼容老防爆等級(jí)標(biāo)準(zhǔn) B3d、直行程、單作用電氣閥門定位器。例: 2 ZPD-2211i:表示配氣動(dòng)活塞（氣缸）式、輸入信號(hào)：4-20 mA.DC輸出壓力（信號(hào)）: 0-05Mpa、防爆等級(jí)i,本質(zhì)安全型：is n CT6,兼容老防爆等級(jí)標(biāo)準(zhǔn) H川e、 雙作用電氣 閥門定位器。1. 主要技術(shù)指標(biāo)（1） 基本誤差：土 1%（單作用）；土 2%（雙作用）（2）回 差：1% （單作

7、用）；2% （雙作用）（3）死區(qū)：0.4% （單作用）；0.8% （雙作用）（4） 額定行程：0- （10-100 ） mm.角行程（轉(zhuǎn)行程）0- （50°、75°、90° ）（5）氣源壓力：0.14-0.55Mpa（6）輸入信號(hào)：4-20mA.DC（標(biāo)準(zhǔn)型、常規(guī)產(chǎn)品）（4-12mA.DC、12-20 mA.DC、0-10A.變 型產(chǎn)品（0-5 mA.DC、5-10mA.DC）（7）輸出壓力：0.02-0.5Mpa（8）耗氣量：?jiǎn)巫饔脠?zhí)行器 450L/h （供氣0.14Mpa）;雙作用執(zhí)行器3600L/h （供氣0.55Mpa）(9)輸出特性：線性 常規(guī)性；（等百

8、分比，非線性特殊型）(10)環(huán)境溫度:-35+60C（本質(zhì)安全型為-20+60C)(11)相對(duì)濕度:5%-100%(12)防爆（防護(hù)）型式（等級(jí)）：隔爆型d (d nBT6);曾安型e(en T6）;本質(zhì)安全型(ian CT6)(13)輸入阻抗:4-20mA.DC/300h 100( 20C 時(shí))；0-10 mA.DC/1000± 300( 20C 時(shí))（14） 氣源接口： M1（X 1,聯(lián)接銅管為 6X 1 （標(biāo)準(zhǔn)型）（15） 電源接口： M22< 1.5 ,電源接頭口 M22< 1.5壹只（16）外殼材料：鋁合金噴涂工藝處理（17） 外形尺寸：203X 160X 10

9、5 （ mm （長(zhǎng)X寬X高），安裝尺寸為中心距 50mm的兩只 M8 螺孔。（18）重量：2.8kg三、工作原理3.1 ZPD-2000系列電氣閥門定位器是按力平衡原理設(shè)計(jì)工作的，其工作原理方框見(jiàn)（圖一）:Almi iMapft&P 出Ahfr*. 申追號(hào)一'力鉅號(hào)達(dá)一聯(lián)咀皙板 +執(zhí)疔機(jī)構(gòu)耐泵閥1 _ 3礎(chǔ)閥心依耐泵網(wǎng)b&91-477702 心刎4777 1021-5291-4；圖中： 1：輸入電流 AP背：噴咀擋板背壓增加 M1:電磁力矩 AP出：輸出壓力增加 M2 : 反饋力矩 Ah行：閥門行程增加 M電磁力矩增加 AQ反饋轉(zhuǎn)角增加3.2 ZPD-200系列基本工作

10、原理如圖二所示當(dāng)從電動(dòng)調(diào)節(jié)器來(lái)的電流信號(hào)，輸入到力矩馬達(dá)組件的線圈（1 ）時(shí)，在例句馬達(dá)的氣隙中產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，它與永久磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)共同作用，使銜鐵（2）產(chǎn)生一個(gè)向左的力，主杠桿（銜鐵）（2）繞支點(diǎn)（15）轉(zhuǎn)動(dòng)，擋板（13）靠近噴嘴（14），噴嘴背壓經(jīng) 放大器（16）放大后，送入薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室（8）,使閥桿向下移動(dòng)，并帶動(dòng)反饋桿（9）繞支點(diǎn)（4）轉(zhuǎn)動(dòng)，連接在同一軸上的反饋凸輪（5）作逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)滾輪（10）使付杠桿（6）繞支點(diǎn)（7）轉(zhuǎn)動(dòng)，并將反饋彈簧（11）拉仲、彈簧（11）對(duì)主杠桿（2）的拉 力與力矩馬達(dá)作用在主杠桿上的力矩相等時(shí)，杠桿系統(tǒng)達(dá)到平衡狀態(tài)。此時(shí)，一定的信號(hào)電流就與一定

11、的閥門位置相對(duì)應(yīng)。彈簧（12）是作調(diào)整零位用的。以上作用式為正作用，弱要改變作用方式，只要將凸輪翻轉(zhuǎn)，A向變成B向等，即可。8 76 5 43 2 1定位器基奉工桂膿理BBISZ1所謂正作用定位器， 就是信號(hào)電流增加， 輸出壓力亦增加；所謂反作用定位器，就是信號(hào)電 流增加，輸出壓力側(cè)減少。一臺(tái)正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)只要裝上反作用定位器，就能實(shí)現(xiàn)反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作：相反，一臺(tái)反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)只要裝上反作用定位器，就能實(shí)現(xiàn)正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。四、機(jī)械結(jié)構(gòu)ZPD-2000系列電氣閥門定位器的整體結(jié)構(gòu)，如（圖例）所示。主要由殼體、氣路板、接線 盒、力矩馬達(dá)、氣動(dòng)放大器（單作用、雙作用）、噴咀、擋板、反饋彈簧

12、臂、量程調(diào)節(jié)、內(nèi) 部零部件、外調(diào)零部件及反饋部件等零部件組成。五、防爆型及防爆措施1. 防爆型式（d）隔爆型：防爆（Ex）標(biāo)志d d n BT6 （老標(biāo)志 B3d）（e）增安型：防爆（Ex）標(biāo)志e e n T6 （老標(biāo)志Aoe）（i）本安型：防爆（Ex）標(biāo)志I ia n CT6 （老標(biāo)志 H川e）2. 防爆措施（a）防爆型電氣閥門定位器符合GB3836.1-83爆炸性環(huán)境用防爆用氣設(shè)備通用要求及GB3836.2-83爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備隔爆型電氣設(shè)備“ d”有關(guān)規(guī)定要求。從設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、制造上保證電氣設(shè)備內(nèi)部規(guī)定的爆炸性 氣體混合物爆炸時(shí)不能點(diǎn)燃設(shè)備周圍同一爆炸性氣體混合物。（b）本安型電氣

13、閥門定位器，符合GB3836.1-83爆炸性環(huán)境用防爆用氣設(shè)備通用要求及 GB3836.4-83爆炸性環(huán)境用 防爆電氣爆電氣設(shè)備本質(zhì)安全電路和電氣設(shè)備“ i” 有關(guān)規(guī)定要求在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)電氣線路上 采取防爆措施，使用電路在正常工作和規(guī)定故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī) 定的爆炸性混合物。（c）隔爆型、增安型、本安型電氣閥門定位器經(jīng)國(guó)家級(jí)儀器儀表防爆安全監(jiān)督檢驗(yàn)頒發(fā)有 關(guān)防爆合格證書(shū)。（d ）本質(zhì)安全型電氣閥門定位器防爆保護(hù)措施如（圖三）所示：24VJX')291-4771安全場(chǎng)所安全掘危險(xiǎn)場(chǎng)所僅耐泵帽:印鄂級(jí)件"切護(hù)元杵Ii''本安電路，圖三)3保護(hù)措施

14、(a)本安型定位器必須與關(guān)聯(lián)設(shè)備齊納安全柵LB828、LB815、LB840、LB878、LJ9201、ISB5362-3006、ISB5362-4006、ISB5362-5006、EKZ231B-0-13 (調(diào)節(jié)器發(fā)射極輸出)配套使 用，組成本質(zhì)安全防爆系統(tǒng)。b )定位器力矩馬達(dá)中的線圈為高儲(chǔ)能元件，線圈中并聯(lián)的兩只齊內(nèi)二極管 D1及D2為保護(hù)性元件。如(圖三)所示，在正常工作時(shí)，線圈通過(guò)4-20 mA.DC 電流時(shí)D1、D2處于截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)處于故障狀態(tài)下(突然斷電、電路開(kāi)路、短路或接地)儲(chǔ) 能線圈中的能量將通過(guò) D1及D2與線圈構(gòu)成的回路釋放能量，不能點(diǎn)燃設(shè)備周圍爆炸性氣體混合物。故D1及

15、D2稱之為保護(hù)元件。(c)本質(zhì)安全電路中串聯(lián)有D3二極管，用于輸入信號(hào)單向?qū)āＨ缛舳ㄎ黄餍盘?hào)加不到線圈中去，定位器不能工作，否則將失去保護(hù)元件應(yīng)有的作用。六、安裝使用及調(diào)整1. 安裝閥門定位器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝正確與否， 直接影響閥門定位器的使用效果。 合理安裝就是將固 定在安裝聯(lián)板上的定位器與連接在執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的定位器安裝附件合理的連成一體。特殊安裝方式可與供應(yīng)芳進(jìn)行聯(lián)系，進(jìn)行技術(shù)服務(wù)指導(dǎo)。(1) 首先將定位器與安裝聯(lián)板固定在一起，方法是用兩個(gè)M8X 15螺釘將定位器裝在安裝 聯(lián)板上進(jìn)行緊固連接。(或與過(guò)渡聯(lián)接按裝板連接)。(2) 將定位器的反饋部件與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。將調(diào)節(jié)閥上閥桿螺帽松開(kāi)，將反饋

16、部件中支板插在指示器與連接螺母之間固緊(3) 將裝在定位的安裝聯(lián)板與執(zhí)行機(jī)構(gòu)支架兩螺孔有M10X 15螺釘按所需位置固定好。(4) 將反饋部件中的反饋聯(lián)接板上的連接銷插入定位器凸輪反饋桿開(kāi)口槽中所對(duì)應(yīng)的指示 行程位置(10、16、25、40、60 '100mm .(5) 不同型式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)都應(yīng)保證當(dāng)閥位在50%寸，凸輪反饋桿應(yīng)處于水平位置。(6) 將安裝連接的各部位調(diào)整好后，固定鎖緊。(7) 電氣閥門定位器，外殼可靠接地，斷電源后開(kāi)蓋；定位器電源接口為M22X 1.5，電 纜布線接頭，鋼管布線接頭(M22X 1.5 )，接頭要緊擰壓緊接口。(8) 本安型電氣閥門定位器，外殼可靠接地，斷

17、電源后開(kāi)蓋，引起電纜為屏蔽電纜要在安全場(chǎng)所與安全柵匯流條相連，關(guān)聯(lián)設(shè)備裝于安全場(chǎng)所，電纜允許分布電容W 0.08 u F。允許分布電感為2mH2. 調(diào)整（1）零位及行程調(diào)整先輸入50%言號(hào)，用調(diào)零旋鈕將輸出位移調(diào)整到50%位置。然后將輸入信號(hào)由 0%分別調(diào)到100%觀察行程與信號(hào)對(duì)應(yīng)與否， 可用量程旋鈕調(diào)整行程在規(guī)定的位置上。量程調(diào)整可能使零點(diǎn)略有變化，因此需按上述方法反復(fù)調(diào)整直至滿足要求。（2）分程控制（段幅信號(hào)）段幅信號(hào)4-12 mA.DC或12-20mA.DC調(diào)整時(shí)可用調(diào)零和調(diào)量程來(lái)實(shí)現(xiàn)。（3）定位器作用方式的調(diào)整（a）氣關(guān)式；信號(hào)增加時(shí)，輸出增加閥桿下移使閥芯關(guān)閉（b）氣開(kāi)式：信號(hào)增加

18、時(shí)，輸出增加閥桿向上移動(dòng)使閥芯打開(kāi)（c）改變定位器作用方式：將氣關(guān)式改變成起開(kāi)始時(shí)，只要將凸輪翻轉(zhuǎn)等。七、維護(hù)修理和常見(jiàn)故障1. 定位器的維護(hù)和修理（1）定位器為現(xiàn)場(chǎng)儀表，應(yīng)定期進(jìn)行維護(hù)餓保養(yǎng)，定位器的氣源應(yīng)保持干燥、清潔。定期對(duì)與定位器相應(yīng)配合使用的 QFH空氣過(guò)濾減壓器進(jìn)行放水和排污，以免進(jìn)入定位器放大器影響定位器正常工作。（2 ）反饋機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸及其它轉(zhuǎn)動(dòng)部分應(yīng)定期加潤(rùn)滑油。（3）定位器的連接反饋附件因長(zhǎng)期工作，可能有松動(dòng)情況，應(yīng)定期檢查螺釘是否有松動(dòng)。如發(fā)現(xiàn)松動(dòng)，擰緊后必須對(duì)定位器進(jìn)行零位調(diào)整。（4）定位器底座上有一噴咀的排氣孔和一恒節(jié)流孔，如不注意將小孔堵塞，定位器將停止工作，故務(wù)請(qǐng)保

19、持小孔的暢通。（5）為便與觀察定位器是否正常工作，應(yīng)保持氣源的輸出壓力表的清潔和醒目。（6 ）定位器的防爆部分維護(hù)和保養(yǎng)，應(yīng)按國(guó)家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢查和維護(hù)。（7 ）正常使用情況下，應(yīng)每 6個(gè)月檢驗(yàn)一次，每年檢修一次。2. 定位器的修理（1）防爆定位器（隔爆型和增安型及本安型）電器部分檢修，不允許在危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)進(jìn)行。應(yīng)拆下定位器移至非危險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行檢修。（2）氣動(dòng)放大器的檢修氣動(dòng)放大器長(zhǎng)期工作，氣源中氣體可能有雜質(zhì)混入，影響放大器正常工作。 修理時(shí)將放大器拆下后，對(duì)內(nèi)部件進(jìn)行清理。3. 常見(jiàn)故障及處理方法常見(jiàn)故障故障主要原因處理方法有氣源，有信號(hào)，無(wú)輸岀信號(hào)正負(fù)極接反正確接線噴咀擋板接觸不良恒節(jié)流孔堵塞

20、力矩馬達(dá)短路使噴咀與擋板接觸好 恒節(jié)流孔疏通孔找出短路原因并解除給定信號(hào)后閥位超越或滯后反饋連桿支點(diǎn)位置不對(duì) 應(yīng)量程調(diào)節(jié)不當(dāng)零點(diǎn)調(diào)節(jié)不當(dāng)磁鋼退磁調(diào)準(zhǔn)確反饋桿位置 用量程旋鈕調(diào)準(zhǔn)量程 用零點(diǎn)旋鈕調(diào)準(zhǔn)零點(diǎn) 更換磁鋼小行程閥振蕩雙作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)振蕩放大器氣路泄漏凸輪連接松動(dòng)沒(méi)緊固 連接反饋件松動(dòng)沒(méi)緊固緊固放大器螺釘，膜片損壞應(yīng)更 換緊固凸輪連接件 檢查反饋件各螺絲并固定緊信號(hào)給定后閥桿動(dòng)作遲緩 放大器充排氣不 匹配氣源供氣壓力不足 減壓閥輸岀流量小 噴咀擋板接觸不良 平衡螺釘調(diào)節(jié)不當(dāng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室或膜片漏 氣適當(dāng)加大氣源壓力調(diào)大減壓閥流量使噴咀與擋板接觸好適當(dāng)調(diào)節(jié)好平衡螺釘找專業(yè)人員，解決執(zhí)行機(jī)構(gòu)的漏氣問(wèn) 題2、 自動(dòng)/手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)應(yīng)在需要暫時(shí)停止定位器動(dòng)作時(shí)使用。切換開(kāi)關(guān)出廠時(shí)設(shè)定為“自動(dòng)“，逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)定位器停止工作，執(zhí)行機(jī)構(gòu)為”手動(dòng)“?；貜?fù)自動(dòng)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)即可。圖43、因受到執(zhí)行機(jī)構(gòu)或閥門負(fù)荷等外部條件影響，靈敏度降低或滯后度增高時(shí)將底座調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)扭向順時(shí)針?lè)较蛐o，如出現(xiàn)振動(dòng)則將底座調(diào)節(jié)旋鈕