计数器在阀门电动装置中的应用.pdf

④ 一 阀 r j 1 9 9 3年第 4刺 计数器在阀门电动装置中的应用 上 海 第 二 石 油 机 械 厂 三 7 叫 ， 牛 摘要针对计数器存在的 节问题 ， 通过对计数器的分析． 将它和电动装置、 阀门三者有机地 联 皋起 来， 找 出 j其规 律性 ， 归纳 j几个简单的公 式 井着重 强调 j电动装置行程比对 阀 门启 闭 高 度的精度 、 阀门密封 等的重要作用 。 主题词 门 一 、概述 电气传动装置 计数器种类 繁多 ． 应用非常广泛． 一股为明 码计数之用 由于其本身结构的可靠性与灵活 性， 根据需要． 可设计出多种结构类型， 足以满 足多种 计数与非计数 要求。 本 文所 谈 的计 数 器实 际上是 计 数机构 图 ． 并非明码计数之用 其在阀门电动装置的 行程控 制中被认为是一种 比较理想的控制单 元。它的应用彻底改变并初步统一了国内z型 电动装置的行程控制机构 。 不过多年来． 由于其 广泛地被应用， 以及要求的越来越高． 反映出以 往的认识的不全面性 ， 在设计与使用调节上还 存在不足之处 因此 ． 影响了计数器在电动装置 中优越性的充分发挥。 国外在电动装置的设 汁与应用中， 早已普 遍采用了计数机构作为行程控制及开关信号传 递的终始装置。 我国在 7 O 年代全国联合设计的 z型 电动装置 中， 计数机构被确定为电动装置 的行程控制机构通称计数器， 并作为一个 独立的部件单元 ， 基本上固定了下来。 一 1 、 好的商品， 开始于设计， 归宿于使用。 -数器虽好 ， 设计不周 ， 或调节不佳也不能达到 要求。计数器的优越性只有与电动装置联系起 来才有意义。 同样 ， 电动装置的优越 胜也只有与 阀门联系起来才能真正体现出来。 二 、 计数 器的原理与设计 计数器实际上是一组或两组以上 计数器 的齿数比决定着几进制 ， 在设fl - n 根据需要设 定 具有定传动比的一种组合式间歇机构。 现以 两组十进制为例加以说 明 厂翩 ] 群 一 L 图行程 控制 计数器 对于十进制 ， 每一级的计数 比 为 1 0； l ， 两级为 1 0 0 l ， 以此类推 ， I j i 2 ⋯” ． 一 1 0 _ 。计数比 I 的农小 ， 影响着阀门的启闭高 度。传动的级数太少 ， 不能满足阀门启闭高度自 要求； 太多了， 不仅没有必要 ， 而且还会给调节 带来极大麻烦 ， 甚至使 B辅 或 凤 上的转 角偏差随着传动级数的增加而增大 使 B轴上 的转角越来越小于 9 0 。 。如果再考虑到加工与 维普资讯 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 【 9 tJ 3年第 4期 装配 过程的误 差 ， 甚至还 会使信 号触 点或 凸轮 与微动开关的触点接触不上 。 在设计时 ． 根据 电 动装置的类型 、 考虑到行 程比 ， 对计数 比 ， 的 影 响 ． 以 及开 度 指 示 范 围冉 皇 限 制 ， 选 择 一 个适 当 的结 构 ． 确 定其计 数 比 1 的数 值 ． 以便 圆满地 协调在 电动装嚣 中各 部分的 输 出能 力， 满足实 际要求 计数 比 ， 应 确定 ⋯ 合适值 ， 国 内 z型 电动 装 置 的 计 数 [ 匕， 一 l 0 F S 3 0型 、 Z 3 0 2 4的 ， 一 l 。一般视 阀门类别等 具体情况 ， 根据 标准 化 、 系列化原则设 定 三 、 计数 器往 电 动装 置 中的地 位 由于 1 干数器机构 的 可靠性与 灵活性 ． 在设 计 时不仅 可给 出所需 要的定传动 比 即计 数比 1 ． ． 而且还 可 给 出 2组到 6组 、 甚至 更 多的 输 出信号 以满 足现代化 工程对 系统 阀门控制 的 要 求。 计数器 在完成这些控制的过程 中 ， 一般 均 处 于第 一道关卡 的作 用 ， 此关卡调节 不好 ， 或者 失灵 而达 不到 要求 ． 甚至 成为事故 的 主要原因 之 一 。 因此 ． 要确保 电动 装置控 制性 能 的可 靠性 及涮节精 度的 准确胜 ． 在 保证 电动装 置本 身的 性 能质 量的同 时 ． 还 应确保计 数器控 制 眭能的 可靠性 及调节 精度 的准确性 。 通过计数器 ． 使 电 动装 置具有的优越 性得 到充分发挥 。 四 、 计数器与阀门的关系 将带有 计数器 的 电动装置 与阀 门连 接 后 ． 可形 成如下几种关系 。 1 ． 计数器 与阀门 口径的关系 转动计 数器 轴 A 或 A * ． 可控 制 阀门 开度 的增大 或减 小 ． 由此 可建立起 计数器 轴 的转 数 一 与阀门的 启闭高度 Ⅳ 阀杆 螺距 P 、 螺 纹线 数 和 电动装置的行程 比 ， 之间的关 系如 下 ，． r 一 f 圈 1 r 例 l 某 目 门肩 闭 高度 H-2 0 0 ra m、 阀杆 螺距 P-8 mm 及螺 纹 线 数 n l ， 姨选 用 F S 3 0 l d ， 行 程 比 ， 一 l 的 电动装 置 。 此 时计数器 轴 需 转 动 多 少圈 才 能 将 此 阀 门 完 全 打 开 或 关 闭 j 解 将所 结各 参数代入式 1 一 0 0 2 58 圈 一 一 1 一 吲 倒 2在例 l的阀门参 数 中 如果选用 Z 4 5 一 l 8 ， 该电动装置 的行 程 比 ， 6 2 则 r 为多 少 解 根据式 1 ． 可得 一垦 一l 5 圈 8 一 l一 2 ． 计数器对阀门开度大 小的调节 根 据 计数 器 A轴 每 转动 1日 ， 阔 杆 或 闸 板 、 阀瓣 便 移动 一段 距离 ， 由此 呵建立如 下关 系。 h -- mm 2 倒 3 某 阀f j 的阀杆螺距 P 一6 mm、 螺纹线 数为 n 一2 选 用 的 z l 2 0 3 6电动装 置行 程 比 为 ， ， 一6 。则计 数器 轴每转动 l圈 ． 阀杆行 程 h为多少。 解 由式 2 ． 得 一 一 2 m m 3 计数器对阀门开度大小的微量调节 根据 计 数器 A轴 下 面的大 齿 轮 M 或 M* 每转动 l齿 ． 阀杆便 移动 一段 距离 ． 可 建 立关 系式如下 h -- mm ㈤ 例 4某阀 门阀杆 螺 距 P6 ， 螺 纹线 数 一 l ， 选 用行 程 比 ， 6的 Z 4 5 3 6电动装 置 。 则 齿轮 每 转 动 l齿 ， 阀杆 移 动 距 离 为多 少 解 根据式 3 ， 得 0 ． 0 5 mm2 0 L 2 0X 6 _ } u ● 例 5 根据倒 1中的 阀门参数 。如果选用 F S 3 0 一l 4 、 ， F l的电动 装置 ， 则 h 。 为多少 解 根据式 3 ， 得 E-- 一 0 ． 3 0 mi t t 丽一 ’ 例 6如果在 倒 4中选 用行 程 比 ， 一 3 ． 8 的 Z 3 0 2 4电动 装 置 ， 则 为 多 少 解 根据式 3 得 维普资讯 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 阀 门 J 9 0 3年钴 4 期 一 一o ． 0 8 mm 用 ， 结果不能达到调 节密封 的 目的 并且 认为此 通 过 计 算 j L 看 出 F s 3 0 l d 的 行 程 情 况 是 普 遍 的 规 律， 进 而 得 出 一 个 片 面 的 结 论 控制精度 比较低 ， 它 比 Z 4 ．5 ⋯3 6低 2 O 。 因此 ， 在 电动装置对截 止阀的控制 中 只有使 用过 力 如果用在调节精度 或密封性 能 要求较高的 阀 矩机构来控制关 闭才 能保 证密封 ” 。其实不然 ， 门上 ． 三者相 比， 显然 ， 选 用 z d 5 3 6为宜 。 ,Z 3 O 若 能选 用 足够大 的行程 比 ， 1 ， l救具 有 可靠 的 一 2 4次之 。 反行 程 自锁 能 力的 电动 装置 是完 垒 可以满 足 ～．一 截 止阀 甚至要 求调 节精 度更 高 的阀 门关 闭 时 血 、 结 1 昔 的密封要求的 但对 于有 的阀 门 如平 板闸阀 综上 所述 ， 在 电动装置 中， 计数器的结构设 来讲 行程 比 ， 等 于多少 则是 无所谓 的 了。很 计 ， 除 _r应考虑 以往 的必要 因素外 ， 还应考虑行 明显 ， 用计 数器来 控制 阀 门开 关的优 越性 绝非 程 ， 的作用 ， 以及 开度 指示 范 围等 因素 ． 本 着 一般过力矩机构所能 比拟的 。 标准化 、 系列化的原则设计 建议 今后在 电动装置 的 设计 中 ， 除了 满足 可 见． 行 程 比 L决 定着 计数 器 的 调 节精 原有的几个参 数外 ， 再设置 一个行程 比 ， ， 以示 度 ， 计数器 的调节 精度 又直接 影响 着阀 门启闭 该电动装置行 程控制 调节精度 的高低 。并让其 高度的精度 。通常 ， 人们在选用 电动装置时 ， 主 作为一个独 立 的参数列 于其 他参数 之 中 产品 要考虑输 出转矩 M 和输 出转速 多大 ， 输 出转 说 明书或铭牌 上 。老产 品也 可如此 ， 便用户 数 r多少 ， 而 不考 虑行 程 比 ， 这 个有 关 参数 在选 用时 ， 可根据 阀门的类 型、 要求及 有关参数 故， 有时将行 程 比 ， 很 小 的电动装 置与调节精 综合考虑 电动装 置的各 有关 参数 ， 做到 心 中有 度 或 密封 性 能 要 求 较 高 的阀 门连 接 起 来使 ， 期选择一种最为合适的 电动装置 3 蔼砷 N N侗N 复 扬子 石 化公 司 化工 厂 李陵 刚 丁 7 弓 1 ． 概 述 扬子石 油化工 公 司化 工厂 W A 精 对苯二 甲酸 装置是整套 从德国引进的具有国际 8 0 年 代初 水平的化 工生产装置 装置 中所用的 阀门 最 大 公 称 直 径 为 8 0 0 mm， 最 高 压 力 等 级 为 l 1 MP a 。实际生产 中 ． 每年都 有大量 的阀门需要 检修 。 至今 为止 ， 我厂 已成功地修复 了各类进 12 阀 门近 2 0 0 0只 ， 保证 了生产装置 的稳 定运行 ， 并 为国 家 节 省 了外 汇 。 2 ． 超 高压蒸汽 阀门 的使 用及受损情况 超高 压蒸 汽阀 门使 用在我厂的超高压蒸汽 管 网中 ， 是超 高压蒸 汽 管 网总 阀， 控 制 着 P T A 装 置 超 高 压 蒸 汽 的 供 给 。阀 门 的公 称 直 径 2 5 0 mm， 操 作 压 力 1 0 ． 3 MP a ， 操 作 温 度 4 ． 8 0 ～ 5 8 0 c， 流量约 l l 0 t _， h 。 该 阀 1 9 8 9年 运 行 ， 两 年后 ， 出 现 内捕 ， 在 l 9 9 1 年装置停运检修 中， 对该阀进行了详细检 查 ， 发现存在下列两 个问题 一是 由于长期超高 压蒸汽 冲刷 ， 在闸板上产生了条状 凹槽 二是阀 体上 与 自紧 密封 环接 触的部 位发 生 了变 形 图 1 ． 从而无法保证 该阀门的阀体密封 。 国圜 圈 J 润体 自紧 密封部 位 a原状 芯b 变形后 状 志 3 阀体 白紧部位失效原 因分析 维普资讯 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载