气动阀门执行器 由于现在的控制方式和手段越来越多，在实际工业生常和工业控制中，用来控制气动执行机构的方法也很多，常用的有以下几种。 (一)利用PLC来控制的系统 PLC在控制系统中的使用越来越广泛，由于本方案是在OMRON的PLC上面作的开发，所以以OMRON的PLC来作介绍。 硬件组成：1台计算机，1套PLC(包括CPU，I/O模块，ID212，OC224，AD003模块)，2个继电器，2个电磁阀，1个气动阀门执行器。 其组成原理为：由PC机通过RS-232串口通讯连接OMRON的PLC，对PLC进行编程和监控。PLC的I/O模块分别接入输入、输出信号，其中输入模块连接到阀门上的两个位置传感器，通过PLC的输入模块ID211的指示灯亮的先后顺序来显示阀门的开关状态。输入模块接收两路阀门检测脉冲输入，即脉冲A和脉冲B。在运行状态下，脉冲A输入时指示灯A亮，脉冲B输入时指示灯B亮。输入顺序为AB，表示开阀。输入顺序为BA表示关阀。阀门检测脉冲A和B信号必须部分叠加，否则不能正常检测阀门开度。 通过PLC的输出模块OC225控制两个继电器，继电器具有两组常开常闭输出触点，1组为开阀输出触点，1组为关阀输出触点。开阀时，当阀门开度大于或等于所设阀门限位值时开阀输出触点动作，阀门开度小于所设阀门限位值时开阀输出触点动作，发明开度小于所设阀门限位值时开阀输出触点复位。关阀时，当阀门关到零位且21s内无脉冲输入时关阀输出触点动作；若21s内有脉冲输入，则延时21s关阀输出触点动作。通过继电器的吸合来控制两个电磁阀的开关，电磁阀打开后，便可以控制气动阀门执行器使得阀门做相应的开阀或关阀动作。同时接近传感器把阀门的开关情况再传送到PLC中，并同要求的阀门开度作比较，直到符合要求为止。
世界阀门及执行器行业概况 ---- 国内外执行器行业发展现状 一国内执行器行业经济指标分析 2005年全行业销售收入27.52亿，其中10个国有企业，销售收入共6.8亿元，占24.7%；3个外资企业，占15.26%；13个重点企业占有40%的市场；185个民营企业，占60%的市场。在全行业中，调节阀企业数量占60%，从业人数占78%，销售收入占79.4%；电动执行机构企业数量占20%，从业人数占13.3%、销售收入占15.2%；电磁阀门企业数量占20%，从业人数占8%，销售收入占5.4%。2003年全行业人均劳动生产率约14万元，各分专业的劳动生产率为：调节阀14.36万元，电动执行机构16.4万元，电磁阀9.4万元，2005年全行业人均劳动生产率约23万元，调节阀23.6万元，电动执行机构26.2万元，电磁阀4.7万元。 二我国执行器行业发展优势和特点 国内市场需求连续增长，推动了行业经济效益的有效增长不低于20%。企业重视技术改造、完善生产能力，基型产品的质量普遍提高，在性价比上具有优势，提高了企业的竞争生存能力，不少企业已具有中高压、大口径等特种产品，扩大了国内产品的配套能力，为进一步扩大市场创造了条件。 1. 国有企业改制有所突破 (1)吴忠仪表已成为行业龙头，重组后已走上良性发展轨道，新一代技术引进产品已完成国产化并具有自主知识产权，将对提高国内基型产品水平起到积极推动作用。 (2)川仪、天津仪表、上海仪表三大公司的改制成功，使6个骨干企业的市场竞争能力得到提升，预测有4个企业2006年突破1亿销售额。 (3)上海西派埃仪表成套公司经过10年的市场磨练，继续发挥科技型企业优势，致力特种产品的开发，努力满足用户的特殊需要。 2. 民营企业启动创品牌战略 (1)瑞基测控设备公司拥有自主产权，仅4年时间创建了完善的现代生产装备，电动执行机构已形成年销售额1亿元，1万余台，2006年9月已完成销售额1亿元，1万余台，预计年末可达到1.3亿元。 (2)温州市利普自控设备有限公司主要生产造纸工业用阀，已占领国内市场60～70%，国内竞争对手已逐步退出。 (3)徐州阿卡控制阀门公司已完成体制转换，新公司将搬迁至开发区，建设现代化的生产、加工、装配流水线，全面提升质量与产能。 (4)浙江三方集团公司，研制开发核电站使用的核级气动单座调节阀、套筒调节阀、球阀、截止阀、蝶阀通过了核安全等级2、3级要求、各项试验和技术鉴定，并取得了《民用核承压设备阀门设计/制造资格许可证》，努力提升企业产品档次。 (5)无锡智能自控工程有限公司自2001年改制后，创新中谋发展，竞争中创品牌，创出了一条自我发展的道路，成为江苏省高新技术企业。
MV系列金属球阀电动及气动执行器的配置标准：球阀密封：PTFE,介质：水，工作压差： 300Psig/20bar. 如密封选型为RTFE、PEEK等密封或压差大于配置标准，需加大执行器配置，具体请咨询我们的技术支持。 Electric and pneumatic actuators selection Criteria: Ball seal: PTFE, medium: water,20℃, working pressure: 300Psig/20bar. On Request: Torques will increase about 15% if seat materials are Reinforced RTFE or PEEk. 设计特性DESIGN FEATURES(23页、25页) 1.食品，乳品和普通化学品应用 2.全包型阀座 3.阀体和阀球内部抛光（Ra 32μin/0.8μm） 4.精密铸造 5.采用ISO 5211直接安装执行器平台设计 6.阀杆与阀体之间带防静电装置 标准规范APPLICABLE STANDARDS(23页、25页) 1.设计标准（Design）:ASME B16.34﹑APL 608 2.MV-361卡箍接端(Clamp Ends)：ISO 2852/ASME BPE 3.MV-362对焊接端(Butt Weld Ends)：ISO 2852/ASME BPE 4.面间距(Face to face)：DIN 3202 Part2 S13 5.检验&测试(Inspection & Testing)：APL 598﹑EN 12266 6.工作压力(Working Pressure)：400 Psig(25 Bar) at 38℃(100℉) 7.温度等级(Temperature Range):-34℃ to 177℃(-30℉ to 350℉) 设计特性DESIGN FEATURES（27页） 1.最大耐压500bar (Maximum pressure 500bar) 2.零泄漏密封(No leakage) 3.天然气应用(Natural gas application) 可选材质（On Request）：△阀体材料（△Body Material）：316SS
气动执行机构回路组成 一、YT-300 YT-310气动放大器 POLOVO YT-300 YT-310气动放大器 简介 气动放大器接收定位器出口的压力信号，提供很大的流量给执行机构，用于提高阀门的动作速度。 特征 -按1:1压力提供空气，速度快，准确性高。 - 通过调节旁通可提高系统的稳定性。 - 对输入信号的微小变化,响应非常灵敏。 动作原理：从减压阀输入气源压力(Supply)，信号接口端输入信号压力(Input Signal)，那么如下图上方膜片 (③)受到压力，使膜片组合件向下移动，同时阀芯(⑦)也会向下移动。这时输入压力通过阀芯底座 通路流入到输出接口(Output)并输入到执行机构。当输出压力增加到和信号压力相同时，阀芯(⑦) 重新上升，最总信号压力和输出压力保持相同。相反，输出压力大于信号压力，则膜片组合件向 上移动，输出压力会通过阀芯上方空隙向排气环(④)排气。根据信号压力而变化的输出压力的灵 二、气锁阀YT-400（锁定阀，保位阀） 简介 气锁阀YT-400用于气动阀门，当气源供给压力低于设定压力时，及时检测压力，能够自动切断通道的装置。气锁阀把主气源作为信号压力，当信号压力低于气锁阀设定压力时，切断CYT-400内部气路，阻止空气流动的装置。主要用途是安装在控制阀上，当工厂的主气源压力因停电，泄漏等原因下降到设定压力以下时，自动关闭从定位器通往执行机构的气路，保持当前阀位开度。气锁阀是仪表辅助装置,当压缩气源发生故障停止供气时,利用保位阀切断阀门控制通道，使阀门位置保持断气前的位置。以保证工艺过程的正常进行，直到系统中事故消除重新供气后，气锁阀才打开通道，恢复正常时控制。 三、阀门回信器的作用 阀门回信器又叫限位开关，是用于阀门机械运动行程，大小，位置的反馈的装置，通常用传感器与电脑设置连接，通过计算机来观测，控制阀门机械运动的状态。 四、空气过滤减压器 空气过滤减压器是气动仪表辅助单元，它将来自空压机的气源进行过滤净化，并能调至所需的压力值进行稳压，为各类气动仪表提供气源。结构原理空气过滤减压器按力平衡原理设计而成，由手轮、给定弹簧、罩、膜片组件、躯壳、球阀、过滤元件和外壳等组成。当气源输入空气过滤减压器，首先经过滤气室，对气源进行净化。调正压力是通过调节手轮推动压缩弹簧产生推力，
气动执行器 气动执行器俗称气动头 执行器按其能源形式分为气动，电动和液动三大类，它们各有特点，适用于不同的场合。气动执行器是执行器中的一种类别。 气动执行器还可以分为单作用和双作用两种类型：执行器的开关动作都通过气源来驱动执行，叫做DOUBLE ACTING (双作用)。SPRING RETURN (单作用)的开关动作只有开动作是气源驱动，而关动作是弹簧复位。 气动执行器简介 气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体，其执行机构有薄膜式、活塞式和齿轮齿条式。活塞式行程长，适用于要求有较大推力的场合；而薄膜式行程较小，只能直接带动阀杆。由于齿轮齿条式气动执行机构有结构简单，输出推力大，动作平稳可靠，并且安全防爆等优点，在发电厂、化工，炼油等对安全要求较高的生产过程中有广泛的应用。 齿轮齿条式： 齿轮齿条 内部结构
薄膜式： 活塞式 气动执行器的缺点 控制精度较低，双作用的气动执行器，断气源后不能回到预设位置。单作用的气动执行器，断气源后可以依靠弹簧回到预设位置 工作原理说明 当压缩空气从A管咀进入气动执行器时，气体推动双活塞向两端(缸盖端)直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮逆时针方向转动90度，阀门即被打开。此时气动执行阀两端的气体随B管咀排出。反之，当压缩空气从B官咀进入气动执行器的两端时，气体推动双塞向中间直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮顺时针方向转动90度，阀门即被关闭。此时气动执行器中间的气体随A管咀排出。以上为标准型的传动原理。根据用户需求，气动执行器可装置成与标准型相反的传动原理，即选准轴顺时针方向转动为开启阀门，逆时针方向转动为关闭阀门。单作用(弹簧复
阀门的执行机构以及选用 【摘要】一种能提供直线或旋转运动的驱动装置，它利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下工作，这是对于执行机构最广泛的定义。执行机构使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用，基本的执行机构用于把阀门驱动至全开或全关的位置。用与控制阀的执行机构能够精确的使阀门走到任何位置。因为越来越多的工厂采用了自动化控制，人工操作被机械或自动化设备所替代，人们要求执行机构能够起到控制系统与阀门机械运动之间的界面作用，更要求执行机构增强工作安全性能和环境保护性能。在本文就阀门的执行机构及其选用做简单的介绍。 【关键词】阀门；执行机构；自动化；选用 前言：随着微电子技术的发展，执行机构变得更加复杂，早期的执行机构只不过是带有位置感应开关的马达齿轮传动装置。如今的执行机构已经具备了更多先进的功能，它们不仅可以打开或关闭阀门而且可以检测阀门与执行机构的工作状态为预测性维护提供各种数据。尽管大部分执行机构都是用于开关阀门，但是如今的执行机构的设计远远超出了简单的开关功能，它们包含了位置感应装置，力矩感应装置，电极保护装置等。任何一种控制阀执行机构都是一种利用能源去驱动阀门的装置。这种装置可能是人力操作的齿轮组，用它去开关阀门，
或者是一种具备复杂控制和测量装置的智能电子部件，用它可实现阀门的连续调节。 一、阀门的执行机构介绍 为了成功的实现过程自动化，最重要的是要确保阀门自身能够满足过程及管道内介质的特殊要求。通常生产过程和工艺介质能够决定阀门的种类，阀芯的类型以及阀内件和阀门的结构和材料。阀门选择好后接下来就要考虑自动化的要求，它们能够使用不同的驱动能源，能够操作各种类型的阀门。 1、首先一种是电动单回转式的执行机构，它与电动多回转执行机构类似但是存在最终输出的是1/4转即90度的运动的差别，这种单回转式执行机构相对来说比较紧凑，甚至可以安装到小尺寸的阀门上，且在运行过程中所需要的电源较小，可以利用电池来实现故障安全操作。同时，新一代电动单回转式执行机构结合了大部分多回转执行机构的复杂功能，使用非侵入式用户友好的操作界面实现参数设定与诊断功能等。 2、在阀门的执行机构中，最常用、最可靠的执行机构类型便是电力驱动的多回转式执行机构。这种执行机构运用原理是使用单相或三相电动机驱动齿轮或蜗轮蜗杆最后驱动阀杆螺母，利用阀杆螺母的转动使阀杆产生运动，最终控制阀门打开或关闭的效果。在运用过程中为了保护阀门不受损坏，安装在在阀门行程的终点的限位开关会切断电机电源，同时当安全力矩被超过时，力矩感应装置也会切断电机电源，
气动阀门和气动执行器是什么？以及它的用途和原 理 气动阀门和气动执行器在焊接前投产前以及投产后的阀门专业养护工作，为阀门服务于生产运营中起着至关重要的作用，正确和有序有效的维护保养会保护阀门，使阀门正常发挥功能并且延长气动阀门和气动执行器使用寿命。阀门养护工作看似简单，其实不然。工作中常有被忽视的方面。 第一、气动阀门和气动执行器注脂时，常常忽视注脂量的问题。注脂枪加油后，操作人员选择阀门和注脂联结方式后，进行注脂作业。存在着二种情况：一方面注脂量少注脂不足，密封面因缺少润滑剂而加快磨损。另一方面注脂过量，造成浪费。在于没有根据气动阀门和气动执行器类型类别，对不同的阀门密封容量进行精确的计算。可以以阀门尺寸和类别算出密封容量，再合理的注入适量的润滑脂。 第二、气动阀门和气动执行器注脂时，常忽略压力问题。在注脂操作时，注脂压力有规律地呈峰谷变化。气动阀门和气动执行器压力过低，密封漏或失效,压力过高，注脂口堵塞、密封内脂类硬化或密封圈与阀球、阀板抱死。通常注脂压力过低时，注入的润滑脂多流入阀腔底部，一般发生在小型闸阀。而注脂压力过高，一方面检查注脂嘴，如是脂孔阻塞判明情况进行更换；另一方面是脂类硬化，要使用清洗液，反复软化失效的密封脂，并注入新的润滑脂置换。此外，密封型号和密封材质，也影响注脂压力，不同的密封形式有不同的注脂压力，一般情况硬密封注脂压力要高于软密封。 第三、气动阀门和气动执行器注脂时，注意阀门在开关位的问题。球阀维护保养时一般都处于开位状态，特殊情况下选择关闭保养。其他阀门也不能一概以开位论处。闸阀在养护时则必须处于关闭状态，确保润滑脂沿密封圈充满密封槽沟，如果开位，密封脂则直接掉入流道或阀腔，造成浪费。 第四、气动阀门和气动执行器注脂时，常忽略注脂效果问题。注脂操作中压力、注脂量、开关位都正常。但为确保阀门注脂效果，有时需开启或关闭阀门，对润滑效果进行检查，确认阀门阀球或闸板表面润滑均匀。 第五、注脂时，要注意阀体排污和丝堵泄压问题。阀门打压试验后，密封腔阀腔内气体和水分因环境温度升高而升压，注脂时要先进行排污泄压，以利于注脂工作的顺利进行。注脂后密封腔内的空气和水分被充分置换出来。及时泄掉气动阀门和气动执行器腔压力，也保障了阀门使用安全。注脂结束后，一定要拧紧排污和泄压丝堵，以防意外发生。 第六、注脂时，要注意出脂均匀的问题。正常注脂时，距离注脂口最近的出脂孔先出脂，然后到低点，最后是高点，逐次出脂。如果不按规律或不出脂，证明存在堵塞，及时进行清通处理。
核级阀门电动执行机构简介核级阀门电动执行机构用以控制各类阀门开启和关闭，能对阀门实现远方和就地操作，尤其适用于核电站中不宜于直接操作的环境。核级阀门电动执行机构主要由电机、减速器、行程控制机构、转矩控制机构、开度位置指示器、手/电动切换机构等部分组成。我厂是在A/M基础上开发研制出HA/HM系列核级阀门电动执行机构的，HA/HM 的结构及原理与A/M基本相同。 核级阀门电动执行机构共分三类：K1、K2和K3类，K1类要求最高，可覆盖K2、K3类执行机构的要求。K1类阀门电动执行机构可安装在核电厂安全壳内，在正常环境条件下和安全停堆地震载荷下以及事故（LOCA）期间和事故之后仍能执行其规定的功能。 根据1E级阀门电动执行机构的40年寿命要求及与安全相关的其它要求，核级阀门电动执行机构除需做寿命试验外，还需做以下各项试验： 1、热老化试验：采用加速热老化方法进行试验，环境温度138℃，老化试验时间680h。 2、辐照试验：包括辐照老化和事故辐照，两者可合并起来做，总剂量为1500kGy（150Mrad），剂量率为0.2kGy/h。 3、机械磨损老化试验：阀门电动执行机构在加载情况下操作2000次循环，穿插在热老化试验中和辐照试验前后进行。 4、振动试验和抗震试验：要求在阀门电动执行机构三个正交轴方向都要做以下试验：
a）动态特性检查试验：寻找固有频率； b）振动试验：加速度为0.75g； c）OBE（运行基准地震）地震试验：加速度为5g；d）SSE（安全停堆地震）地震试验： SSE正弦拍波试验：加速度为5g； SSE随机波试验：加速度为5g； 在振动过程中执行机构需带负载按要求操作。
HA多弹簧薄膜式执行机构 HA多弹簧薄膜执行机构,把气动调节仪表的输出压力转变成推杆位移的变化。它与调节阀的阀体部分相连接，就可把阀芯移到与输入信号相对应的位置。 该执行机构采用多弹簧式薄膜执行机构,结构紧凑,输出力大。 技术参数和性能 型号： 正作用：HA1D、HA2D、HA3D、HA4D 反作用：HA1R、HA2R、HA3R、HA4R 零件材料： 膜盖：碳钢 膜片：乙丙橡胶夹尼龙 推杆：不锈钢 支架：ZG230-450 弹簧范围：0.02～0.10、0.08～0.24Mpa 供气压力：0.14～0.40Mpa 气源接头：Rc1/4和NPT1/4 环境温度：-300C～+700C 附件：定位器，手轮机构等 性能：见表1 表 1 项目带定 位 器不带定位器 回差1% HA1 5% HA2～4 3% 线性 HA1 ±2% HA2～4（带HEP）±1% ±5% 备注：如执行机构不带定位器，性能可随使用填料不同而变化。
外形尺寸和重量(见表2、3、4和图1～3) 表2 外形尺寸（mm ） 执行机构 行程 （mm ） L H φd t C φB K 薄膜 面积 （cm 2） 气室 容积 （cm 3） 重量 （kg ） 119 14.3 （105） 120 HA1D HA1R 25 （95） 260 56 22 230 218 160 850 8 14.3 16 123(103) 25 123(95) 334 56 22 1100 15 HA2D HA2R 38 123(106) 354 65 26 281 267 310 1500 16 14.3 16 144(123) 25 144(113) M 12×1.25 38 40 144(102) 407 65 26 2800 31 HA3D HA3R 50 196(139) 459 80 30 363 350 550 3400 32 38 40 215(172) 50 227(172) 60 237(172) HA4D HA4R 75 252(172) 612 90 35 520 470 M 18×1.5 950 10000 68 备注：尺寸L 是供气压力为零，括号内数字是反作用执行 机构的值。 图1 HA 执行机构
气动执行机构及气动阀门安装、调试方案
目录 1. 适用范围 2. 编制依据 3. 工程概况及主要工程量 4. 作业人员资格和要求 5. 主要机械及工器具 6. 施工准备 7. 作业程序 8. 作业方法、工艺要求及质量标准 9. 工序交接和成品保护 10. 职业安全卫生和文明施工措施 11. 环境管理 12. 绿色施工及节能减排 13. 精细化施工管理措施 14. 技术记录 15．重大风险控制措施和环境影响控制措施
1. 适用范围 本作业指导书适用于国电泰州电厂二期（2×1000MW二次再热）工程B标段#4机组的气动执行机构及气动阀门安装、调试。 2. 编制依据 2.1《电力建设施工技术规范第4部分：热工仪表及控制装置》DL 5190.4-2012 2.2《电力建设施工质量验收及评价规程第4部分：热工仪表及控制装置》（DL/T 5210.4—2009） 2.3《工程建设标准强制性条文电力工程部分（2011年版）》 2.4《电力建设安全工作规程》（火力发电厂部分）DL-5009.1-2002 2.5江苏电建一公司泰州分公司《热工专业施工组织设计》 2.6华东电力设计院关于国电泰州电厂二期工程的热控专业图纸 2.7厂供资料及说明书等 3. 工程概况及主要工程量 3.1工程概况 国电泰州电厂二期（2×1000MW二次再热）工程由华东电力设计院设计，B标段由江苏电建一公司承建。本工程气动执行机构及气动阀门安装主要分布在#4机组及其它辅助厂房，气动执行机构及气动阀门分为调节型和开关型。 3.2主要工程量 B标段范围内约有132台气动执行装置 4. 作业人员资格和要求 4.1参加气动执行机构及气动阀门安装、调试的施工人员应经过三级安全教育且考试合格；特殊工种作业人员应持有特殊工种上岗证，且作业资质已完成报审。 4.2所有施工人员应认真学习《气动执行机构及气动阀门安装、调试》作业指导书，熟知气动执行机构及气动阀门安装、调试的规程规范、质量验收标准和工艺要求，熟知相关的施工图纸和厂家技术资料；接受气动执行机构及气动阀门安装、调试施工技术、安全、质量交底，并在交底记录上签字。 5.主要机械及工、器具
气动阀门执行器的控制方式及工作原理 气动执行器结构 在实际工业生常和工业控制中，用来控制气动执行机构的方法也很多，常用的有以下几种。 (一)基于单片机开发的智能显示仪控制 智能显示仪是用来监测阀门工作状态，并控制阀门执行期工作的仪器，它通过两路位置传感器监视阀门的工作状态，判断阀门是处于开阀还是关阀状态，通过编程记录阀门开关的数字，并且有两路与阀门开度对应的4～20mA输出及两足常开常闭输出触点。通过这些输出信号，控制阀门的开关动作。根据系统的要求，可将智能阀门显示仪从硬件上分为3部分来设计：模拟部分、数字部分、按键/显示部分。 1、模拟电路部分主要包括电源、模拟量输入电路、模拟量输出电路三部分。 电源部分供给整个电路能量，包括模拟电路、数字电路和显示的能源供应。为了实现阀门开读的远程控制，需要将阀门的开度信息传送给其他的控制仪表，同时控制仪表能从远方制定阀门为某一开度，系统需要1路4～20mA的模拟量输入信号和1～2路4～20mA的模拟量输出信号。模拟量输入信号通过A/D转换变成与阀门开度相对应的数字信号后送给数字部分的单片机，在单片机中对它进行滤波处理后就可以输出了。阀门的开度信息通过D/A转换后变成模拟信号输出，用来接显示仪显示阀门开度或连接其他的控制设备。在本设计系统中，所有的数字量数据均采用串行的输入输出方式，为了节省芯片资源和空间，输入的4～20mA 的模拟量在转化为数字量时，采用已有的4路DA芯片与单片机的系统资源相结合作8位的AD使用。
2、数字电路部分主要包括：单片机、掉电保护、两路监测脉冲输入信号、两路常开常闭转换触点输出。 在设计方案中选用目前普遍使用的51系列单片机AT89C4051。AT89C4051是一款低电压、高性能的CMOS8位微控制器，它具有4K字节的可擦除、可重复编程的只读闪存。通过在单芯片内复合一个多功能的8位CPU闪存，在性能、指令设定和引脚上与80C51和80C52完全兼容。 考虑到在系统掉电或重新启动时，需要保持先前在仪表中设置的一些阀门参数，而单片机中的数据存储器不具备掉电存储功能，所以在片外扩展了一个具有掉电保存功能的芯片X5045。X5045是一种集看门狗、电源监控和串行EEPROM3种功能于一身的可编程电路，这种组合设计可以减少电路对电路板空间的需求，X5045中的看门狗为系统提供了保护，当系统发送故障而超过设定时间时，电路中的看门狗将通过RESET信号向CPU作反应。X5045提供了三个时间值供用户选择使用。它所具有的电压监控功能还可以保护系统免受低电压的影响，当电源电压降到允许范围以下时，系统将复位，直到电源电压返回到稳定值为止。X5045的存储器与CPU可通过串行通信方式接口。共4069位，可以按512×8个字节来放置数据。 X5045的管脚排列，它共有8个引脚，各个引脚的功能如下： CS：电路选择端，低电平有效； SO：串行数据输出端； SI：串行数据输入端； SCK：串行时钟输出端； WP：写保护输入端，低电平有效； RESET：复位输出端； Vcc：电源端； Vss：接地端。 INA为输入信号，是由光电传感器采集到的阀门脉冲信号(<10mA)。该信号经旁路电容滤波后送入光耦，转换成了输出的OUT电压信号送入单片机。输出的电压可直接进入单片机的I/O口。在控制中，要求A、B两路脉冲都接收到的时候，才认为是由信号输入，AB为正转，BA为反转。只有一路信号输入时不计数。 两路常开、常闭转换触点输出。用来连接电磁阀，通过控制电磁阀的吸合来控制气动执行机构作相应的开阀或关阀动作。 3、显示部分主要包括：单片机、4位LED显示、3只状态指示灯(自动、正转、反转)、3
1 概述 阀门采用气动执行机构的优点是关闭速度较快，当力矩较小时也可以在0.5S以内启闭。气动执行机构即使发生泄漏也不会对环境造成污染，其工作环境适应性好，在易燃、易爆、强磁和强辐射等恶劣环境中也不受影响。气动执行机构可在断电、断油源、断信号时使阀门复位到一个事先设定的安全位置，使阀门所在的系统得到保护。但是，因一般气源压力较低所以执行机构较大。由于空气的可压缩性，气动的动作稳定性稍差。 2 类型及应用 气动执行机构按传动方式可分为齿轮齿条式（图1）和拨叉式（图2）。按气源作用 方式可分为单作用式、双作用式，在单作用式中又可分为气开式和气关式。按气动原理类型可分为调节型和开关型，开关型中又可分为普通型、快关（开）型。气动执行机构应根据工况的不同需求选用。 气动执行机构的A腔通入气体时气压推动活塞压缩弹簧，同时齿条推动齿轮作逆时针运动驱动阀门开启，当执行机构A腔的压力气体被排出时弹簧释能推动活塞和齿条带动齿 轮顺时针运动，驱动阀门关闭。因为是气压使阀门开启，所以此种驱动形式也被称作气开式。当系统中需要阀门在失气时关闭的情况下，可选用此种作用方式。当系统中的阀门在失气时需要开启时，将执行机构的弹簧缸与气缸左右互换就可实现。此时因是气压使阀门关闭，所以此种驱动形式也称作气关式。当双作用式执行机构的A腔通入气体时气压推动活塞齿条 齿轮作逆时针运动驱动阀门开启，当执行机构的B腔通入气体时气压推动活塞齿条齿轮作 顺时针运动驱动阀门关闭。双作用的执行机构只能实现失电、失信号时阀门恢复到安全位置或保持原位，在失气时不能保证阀门所处位置。但双作用执行机构与单作用执行机构相比，在输出相同力矩的情况下体积较小。 拨叉式执行机构的气动原理与齿轮齿条式相同，但拨叉式的执行机构输出力矩曲线与齿轮齿条式的执行机构输出的力矩曲线不同（图3）。齿轮齿条式执行机构输出的力矩是一个恒定的值，而拨叉式执行机构输出的力矩是一个曲线，在0°和90°时其输出力矩较大。适当改变拨叉的中心线与拨叉滑块导向槽的中心线间的角度Q（图4）可获得不同形状的力矩曲线。
控制阀细节分析之六—气动薄膜执行机构 李宝华 摘要：控制阀主要由执行机构和阀两大部分以及相关附件组成。执行机构用于力或力矩转换和位移转 换；阀用于将位移转换为阀芯与阀座间的流通截面积变化。最常用的执行机构是气动薄膜执行器，其结构简单、动作可靠、维护方便、价格较低。 关键词：控制阀；气动薄膜执行机构；力平衡关系；结构；技术分析 引言 控制阀是工业过程应用最多的终端控制元件，常常决定着过程控制是否及时有效，是控制回路中较为重要的环节。控制阀主要由执行机构和阀两大部分以及相关附件组成。执行机构用于力或力矩转换和位移转换；阀用于将位移转换为阀芯与阀座间的流通截面积变化。 有数据表明控制阀是一个薄弱环节，控制阀故障在控制回路故障总数中有超过50％的频次。在工业生产过程对控制要求及安全性不断提高的情况下，控制阀的必要性、重要性以及较高的故障频次已引起业内注意。 国内外的控制阀生产厂家众多，造成控制阀品种多、规格多、参数多，且质量参差不齐。不同厂家在同类型控制阀的设计差异及其技术特点和应用情况如何？应是大家关注的问题。针对目前用量最大、多数厂家都在生产的控制阀的气动薄膜执行机构，在技术上试进行一些细节分析。 执行机构 现行国标GB/T17213.1-1998《工业过程控制阀 第1部分：控制阀术语和总则》（等效IEC 60534-1：1987）对执行机构（Actuator ）的定义是：将信号转换成相应的运动，改变控制阀内部调节机构（截流件）位置的装置或机构。该信号或者驱动力可以是气动、电动、液动或它们的任何一种组合。 控制阀的阀门型式多种多样，每一种型式都对其驱动装置（执行机构）有不同的要求，执行机构的通用型式有： ? 气动薄膜执行机构 ? 气缸（活塞）式执行机构 ? 电动执行机构 ? 电-液执行机构 ? 手动执行机构 ? 伺服执行机构 其中气动薄膜执行机构以其结构简单、动作可靠、维护方便、价格较低，是直行程控制阀最常用的执行机构。它分为正作用与反作用动作形式以及单弹簧与多弹簧设计结构，如图1、2所示。 气动信号压力引入膜室内，当气压增加将膜片向下推并使执行机构推杆伸出（向下位移）称为正作用执行机构（德国制造厂称之为“Actuator stem retracts （FE ）/执行机构推杆缩回（故障开即气关）”）；反之，当气压增加把膜片向上推并使执行机构推杆缩回（向上位移）称为反作用执行机构（德国制造厂称之为“Actuator stem extends （FA ）/执行机构推杆伸出（故障关即气开）”）。正、反作用的气动薄膜执行机构结构、部件基本相同，都是由上下膜盖、橡胶薄膜膜片、推杆、弹簧及托板等组成，还可 图 1 多弹簧气动薄膜执行机构正作用 反作用信号 图2 单弹簧气动薄膜执行机构膜室盖 膜片托板 执行器弹簧 执行器推杆 弹簧座 弹簧调整 杆连接器 支架 行程指示盘 行程刻度 膜片 反作用正作用信号 信号
气动阀门气缸分类 中旭达气动阀门气缸主要分为2大类。 第一类：角行程气缸，适用于球阀，蝶阀等阀门...... 角行程气缸有AT气缸，AW气缸！ AT气缸说明书： 1.缸体为挤压铝合金，经硬质阳极氧化处理，内表面坚硬采用低摩擦材料制成滑动轴承避免了金属间 的直接接触，转动灵活，摩擦系数低，使用寿命长。 2.紧凑的双活塞齿轮齿条式结构，啮合精确输出扭力恒定。 3.执行器的底部输出轴，装配孔有圆形或双四方形（符合ISO.5211标准）用户可根据需要选择，我们也可以按要求定做。输出轴的顶部和顶部孔及气源孔符合NAMUR或VDI/VDE 3845标准。 4.根据用户需要提供安装电磁阀、定位器、回信器等各种装置和配置接口均符合VDI/VDE 3845的标准。 5.相同的规格有双作用式、单作用式（弹簧复位）每种形式有多种规格，每种规格有多种型号，如：常开型、常闭型、单电控、双电控、普通型、防暴型等；本公司的产品适用于管道阀门的给排水、供热、石油、化工、冶炼、造纸、电力、制药、食品加工、船舶、煤炭、楼宇自控等多种工况领域。 6. 标准执行器旋转角度从气缸两端可调节-5 ～+5 °。 7. AT型使用空气压力4～7bar 执行器选用与安装： 使用气动执行器时，先确定阀门的扭矩，考虑管道介质；水蒸气或非润滑的介质增加25％ 安全值；非润滑的干气介质增加60％安全值；非润滑用气体输送的颗粒粉料介质增加1 00％ 安全值；对于清洁、无摩擦的润滑介质增加20％安全值，然后根据气源工作压力，查找双 作用式或单作用式扭矩表，可得到准确的执行器型号。 气动执行器与阀门安装精度是否正确，直接影响执行器安全操作和使用寿命。合理安装是将 执行器中心轴与阀杆必须绝对同轴，合理连接安装。执行器与阀门装配之前，应对阀门扭矩
电动执行器又称阀门电动装置，它是在不同行业领域的称谓，在工业管道阀门行业称之为阀门电动装置，在仪表行业称之为电动执行器，但现在业内已没有很明确的区分，本文所涉及到的关于称谓问题将统一称之为电动执行器。 阀门在工业管路控制中是经常使用的重要设备，电动阀门随着工业自动化的发展，因其动力源容易取得，且一般情况下无需维护的优点，比起气动、液动等不同驱动方式的设备使用更为普遍。在工业场合电动阀门必需具有更高的可靠性和安全性，当阀门能保证性能和寿命的情况下，电动阀门的安全性与可靠性取决于电动执行器，因此电动执行器的性能、控制水平是电动阀门整机技术水平的综合表现。所以在电动执行器选型时除必需考虑的一些基本要素外，对其提出合理的技术要求才能使电动阀门价值实现最大化。 电动执行器的类型很多，不同类型和功能的电动执行器与阀门配套后都可称之为电动阀门，但往往在设计、选型的过程中只重视阀门的参数忽略或没有明确电动执行器的相关要求，这样不仅使电动阀门发挥不出最佳的性能，而且在安装、调试、使用过程中也会带来不必要的麻烦，甚至给生产造成严重的后果。 本文将针对电动执行器选型考虑的要点进行说明，并对目前智能电动执行器的相关功能做简单介绍，它将是当今乃至将来工业自动化控制发展所需的主流产品。 本帖交易内容（一）电动执行器选型考虑要点 一、根据阀门类型选择电动执行器 阀门的种类相当多，工作原理也不太一样，一般以转动阀板角度、升降阀板等方式来实现启闭控制，当与电动执行器配套时首先应根据阀门的类型选择电动执行器。 1．角行程电动执行器（转角<360度） 电动执行器输出轴的转动小于一周，即小于360度，通常为90度就实现阀门的启闭过程控制。此类电动执行器根据安装接口方式的不同又分为直连式、底座曲柄式两种。 a)直连式：是指电动执行器输出轴与阀杆直连安装的形式。 b)底座曲柄式：是指输出轴通过曲柄与阀杆连接的形式。 此类电动执行器适用于蝶阀、球阀、旋塞阀等。 2．多回转电动执行器（转角>360度） 电动执行器输出轴的转动大于一周，即大于360度，一般需多圈才能实现阀门的启闭过程控制。
兰考县环保能源工程项目 电动开关阀执行机构和电动调节阀招标内容及技术规范 光大环保能源（兰考）有限公司 2016年 10月
目录 1总则 0 2技术规范 (1) 3工程概况 (2) 4供货范围 (2) 5设备运行环境及工程条件 0 6技术要求 0 6.1电动开关阀执行机构 0 6.2电动调节阀 0 6.3气动调节阀 (3) 7备品备件及专用工具 (4) 8监造、检验和性能验收试验 (5) 9技术资料及交付进度 (7) 10工程服务 (10) 11安装与调试要求 (11) 12培训 (11) 13交货进度 (12)
1总则 1.1本规范书适用于兰考县环保能源工程项目的电动开关阀执行机构和电动调节阀在设计、结构型式、技术要求、试验方法及供货等要求。 1.2本技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，投标方应保证提供符合本技术规范书要求和有关中国国家GB系列、电力行业DL 系列和其它行业最新工业标准的优质设计及产品；同时必须满足中国国家的有关安全、环保等强制性法规、标准的要求。 1.3投标方如对本技术规范书中的技术条款有异议，应以书面形式明确提出，在征得招标方同意后，方可对有关条文进行修改。如投标方没有以书面形式对本技术规范书明确提出异议，则招标方认为投标方提供的产品完全符合本技术规范书的要求。 1.4在签订合同之后，到投标方开始制造之日的这段时间内，招标方有权提出因标准、规程和规范发生变化而产生的一些补充和修改要求，投标方应执行这个要求。具体内容由双方共同商定。 1.5本技术规范书所使用的标准如与投标方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。 1.6投标文件必须用中文进行编写。所有数据的单位均采用国际单位。投标方提供的技术文件应包括所有的图纸、样本、说明书、操作和维修手册以及类似性质的其他手册或资料等，均应使用中文。不论在合同谈判及签约后的工程项目建设期间，中文是主要的工作语言。若文件为英文，应同时附中文说明。 1.7合同谈判将以本技术规范书为蓝本，经修改后最终确定的技术规范书将作为合同的一个附件，并与合同文件有相同的法律效力。双方共同签署的会议纪要、补充文件等也与合同文件有相同的法律效力。 1.8投标方应提交根据技术规范要求的技术资料。 1.9合同签订7天内，按本技术规格书的要求，投标方提出电动开关阀执行机构和电动调节阀的设计、制造、检验/试验、装配、安装、调试、试运、验收试验、运行和维护等标准清单给招标方，由招标方确认。 1.10投标方应审查来自其它系统或其它供货商的资料, 并提出其具体意见和问题, 以协调接口设计并实现供货的完整性。合同签订后，投标方应按照招标方的时间、内
气动阀门执行器的控制方式 由于现在的控制方式和手段越来越多，在实际工业生常和工业控制中，用来控制气动执行机构的方法也很多，常用的有以下几种。 （一）基于单片机开发的智能显示仪控制 智能显示仪是用来监测阀门工作状态，并控制阀门执行期工作的仪器，它通过两路位置传感器监视阀门的工作状态，判断阀门是处于开阀还是关阀状态，通过编程记录阀门开关的数字，并且有两路与阀门开度对应的4～20mA输出及两足常开常闭输出触点。通过这些输出信号，控制阀门的开关动作。根据系统的要求，可将智能阀门显示仪从硬件上分为3部分来设计：模拟部分、数字部分、按键/显示部分。 1、模拟电路部分主要包括电源、模拟量输入电路、模拟量输出电路三部分。 电源部分供给整个电路能量，包括模拟电路、数字电路和显示的能源供应。为了实现阀门开读的远程控制，需要将阀门的开度信息传送给其他的控制仪表，同时控制仪表能从远方制定阀门为某一开度，系统需要1路4～20mA的模拟量输入信号和1～2路4～20mA的模拟量输出信号。模拟量输入信号通过A/D转换变成与阀门开度相对应的数字信号后送给数字部分的单片机，在单片机中对它进行滤波处理后就可以输出了。阀门的开度信息通过D/A转换后变成模拟信号输出，用来接显示仪显示阀门开度或连接其他的控制设备。在本设计系统中，所有的数字量数据均采用串行的输入输出方式，为了节省芯片资源和空间，输入的4～20mA的模拟量在转化为数字量时，采用已有的4路DA芯片与单片机的系统资源相结合作8位的AD使用。
2、数字电路部分主要包括：单片机、掉电保护、两路监测脉冲输入信号、两路常开常闭转换触点输出。 在设计方案中选用目前普遍使用的51系列单片机AT89C4051。AT89C405 1是一款低电压、高性能的CMOS8位微控制器，它具有4K字节的可擦除、可重复编程的只读闪存。通过在单芯片内复合一个多功能的8位CPU闪存，在性能、指令设定和引脚上与80C51和80C52完全兼容。 考虑到在系统掉电或重新启动时，需要保持先前在仪表中设置的一些阀门参数，而单片机中的数据存储器不具备掉电存储功能，所以在片外扩展了一个具有掉电保存功能的芯片X5045。X5045是一种集看门狗、电源监控和串行EEPROM3种功能于一身的可编程电路，这种组合设计可以减少电路对电路板空间的需求，X5 045中的看门狗为系统提供了保护，当系统发送故障而超过设定时间时，电路中的看门狗将通过RESET信号向CPU作反应。X5045提供了三个时间值供用户选择使用。它所具有的电压监控功能还可以保护系统免受低电压的影响，当电源电压降到允许范围以下时，系统将复位，直到电源电压返回到稳定值为止。X5045的存储器与CPU可通过串行通信方式接口。共4069位，可以按512×8个字节来放置数据。 X5045的管脚排列如图1所示，它共有8个引脚，各个引脚的功能如下： CS：电路选择端，低电平有效； SO：串行数据输出端； SI：串行数据输入端； SCK：串行时钟输出端；
一: 西门子执行器关断力： 电动执行器SQX系列-------------------- 700 N SQS81系列-------------------- 300 N SQS35，SQS65系列------------------------- 400 N 液压执行器SKD系列-------------------- 1000 N SKB系列-------------------- 2800 N SKC系列-------------------- 2800 N 二阀门与执行器配合选型： VVG41&VXG41系列阀门（DN15—DN50）在等于和小于DN50可选用SQX系列执行器。 VVG44&VXG44系列阀门（DN15—DN40）在等于和小于DN50可选用SQS系列执行器。 VVF31&VXF31系列阀门在等于和小于DN80可选用SQX系列，SKD系列，SKB系列执 行器，在大于DN80（即DN100—DN150）可选用SKC系列执行器。 VVF41&VXF41 系列阀门在等于和小于DN50可选用SQX系列，SKD系列，SKB系列执 行器，在大于DN50（即DN65—DN150）可选用SKC系列执行器。 VVF45.50选用SKB系列执行器，在大于DN50（即DN65—DN150）可选用SKC系列执行 器。 VVF52系列阀门（DN15—DN40）可选用SQX系列，SKD系列，SKB系列执行器。 VVF61&VXF61 系列阀门在等于和小于DN25可选用SKD系列，DN40和DN50选用SKB 系列执行器，等于和大于DN50（即DN65—DN150）可选用SKC 系列执行器。 备注：在关断力对比中由弱到强分别是SQS----SQX----SKD----SKB----SKC，因此在可以选 多种型号执行器时，作保守一点稍微选高一点，在临界阀门口径上 尤其是这样。并且随着管道压力增高，蒸汽压力增高，蒸汽温度升 高，执行器要选得保守一点，选高关断力的。
1.总则 1.1 本技术协议仅适用于广东台山发电厂二期（首两台1000MW级机组）扩建工程，＃7机组锅炉热风插板门、冷风插板门气动执行机构技术要求。 1.2 本技术协议提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出详细的规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，投标方应保证提供符合本技术协议和国家有关最新标准的优质产品。对国家有关安全、环保等强制性标准，必须满足其要求。 1.3 如果投标方没有以书面形式对本协议书的条文提出异议，那么招标方可以认为投标方提出的产品完全符合本协议的要求。 1.4 在签定合同之后，招标方有权提出因规范标准和规程发生变化而产生的一些补充要求，具体项目由投标方、招标方共同商定。 1.5 本技术协议所使用的标准如与投标方所执行的标准发生矛盾时，投标方应按较高的标准执行。投标方在设备设计和制造中所涉及的各项规程，规范和标准必须遵循现行最新版本的标准。 1.6 技术协议签订两周内，按本文件的要求，投标方提出合同设备的设计、制造、检验/试验、装配、安装、调试、试运、验收、运行和维护等标准清单给买方，由买方确认。 1.7 设备采用的专利涉及到的全部费用均被认为已包含在设备报价中，卖方应保证买方不承担有关设备专利的一切责任。 1.8 投标方应提供高质量的设备。这些设备应是成熟可靠、技术先进的产品，且制造厂已有相同容量机组合同设备制造、运行的成功经验。 1.9 所有参数以设计院提供的最终数据为准，如有变动将不引起商务价格变化。 2. 厂址及设计条件 2.1厂址介绍 广东台山发电厂位于珠江口以西60km的铜鼓湾西侧海岸边，属台山市赤溪镇铜鼓村地域。厂址东北面距赤溪镇约15km，东面距大襟岛5km，南面临南海，距上川岛10km，西北距 广海镇17km，北面距台山市约50km。 2.3气象条件 广东台山发电厂所在地区属亚热带海洋性气候，日照时间长，温暖、多雨，夏季盛吹偏 南风，冬季以偏北风为主。全年主导风向为ENE。其主要气象特征如下： 多年平均气压 101.11kPa 多年平均气温 22.7℃ 多年平均最高气温 28.4℃ 多年平均最低气温 14.9℃