一、產(chǎn)品概述
西貝電動(dòng)執(zhí)行器全系EXAB100AK36/EXAB5CSC 電動(dòng)執(zhí)行器,憑借西貝深厚的技術(shù)底蘊(yùn)與前沿制造工藝,成為工業(yè)自動(dòng)化閥門控制領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)之選。該執(zhí)行器融合多項(xiàng)技術(shù),適用于多種工業(yè)場(chǎng)景,如石油、化工、電力、冶金及污水處理等行業(yè),能精準(zhǔn)操控各類閥門,有力保障工業(yè)生產(chǎn)流程中介質(zhì)輸送的穩(wěn)定與安全,是提升工業(yè)自動(dòng)化水平、確保生產(chǎn)高效與安全運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備 。
二、主要組成部件及特點(diǎn)
(一)電機(jī)組件
AB18AK40+LE100.1 配備高性能全封閉電機(jī),具備高轉(zhuǎn)矩輸出特性,可快速響應(yīng)控制指令,為執(zhí)行器提供強(qiáng)勁動(dòng)力。其低慣性設(shè)計(jì),使電機(jī)啟動(dòng)與停止迅速,有效提升閥門操作效率。電機(jī)絕緣等級(jí)達(dá) F 級(jí),能夠在多塵、潮濕等惡劣環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行,如化工車間、污水處理廠等場(chǎng)景。通過(guò)優(yōu)化散熱結(jié)構(gòu),電機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也能維持適宜溫度,延長(zhǎng)使用壽命,確保執(zhí)行器在復(fù)雜工況下持續(xù)可靠工作 。
(二)傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)
采用行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng),這是西貝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。行星齒輪緊密環(huán)繞輸出中心主軸,運(yùn)行時(shí)多個(gè)齒始終保持嚙合狀態(tài)。相較于傳統(tǒng)直齒齒輪與蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu),該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊,機(jī)械傳動(dòng)效率高達(dá) 70% - 80%,顯著降低了摩擦損耗,從而延長(zhǎng)了執(zhí)行器整體使用壽命。同時(shí),具備可靠的自鎖功能,防止閥門在運(yùn)行過(guò)程中因外力作用而發(fā)生意外轉(zhuǎn)動(dòng)。而且采用潤(rùn)滑設(shè)計(jì),無(wú)需頻繁添加潤(rùn)滑劑,大大減少了維護(hù)工作量,降低企業(yè)運(yùn)維成本 。
(三)電氣控制單元
電氣控制單元高度集成化,內(nèi)部包含主控板、定位板(可選)、電機(jī)啟動(dòng)器以及空間加熱器等重要部件??臻g加熱器由內(nèi)部電源供電,可根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)工作狀態(tài),在潮濕環(huán)境下,有效防止因空氣冷凝導(dǎo)致電子器件短路或損壞,確??刂茊卧趶?fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行,為執(zhí)行器的精確控制提供堅(jiān)實(shí)保障 。
(四)位置與扭矩傳感器
內(nèi)置高精度組合傳感器,能分別精確測(cè)量輸出軸的位移量與實(shí)際承受的力矩值。傳感器基于霍爾效應(yīng)原理(利用性磁極),采用編碼方式將測(cè)量值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),測(cè)量精度與穩(wěn)定性。無(wú)需備用電池,在停電期間也能準(zhǔn)確記錄參數(shù)變化,且采用非接觸式設(shè)計(jì),無(wú)摩擦損耗,使用壽命長(zhǎng),位置和扭矩精度高,重復(fù)性出色,為執(zhí)行器的精準(zhǔn)控制提供可靠數(shù)據(jù)反饋 。
(五)手輪操作裝置
手輪操作裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔實(shí)用,手輪始終與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)保持嚙合,在電動(dòng)與手動(dòng)模式切換時(shí),無(wú)需復(fù)雜的離合操作,即可直接驅(qū)動(dòng)閥門。這種設(shè)計(jì)不僅方便快捷,減少了故障點(diǎn),而且在電動(dòng)運(yùn)行時(shí)手輪保持靜止,有效避免因誤操作手輪對(duì)執(zhí)行器運(yùn)行產(chǎn)生干擾。此外,還可提供專用連接件,方便通過(guò)電動(dòng)工具快速驅(qū)動(dòng)閥門,提高操作效率,滿足不同場(chǎng)景下的操作需求 。
(六)接線盒組件
接線盒采用可拔插式設(shè)計(jì),內(nèi)部設(shè)有布局緊湊合理的接線插座,分別用于連接控制信號(hào)線與電源電纜線。初次安裝接線完成后,后續(xù)維護(hù)時(shí)無(wú)需再次拆線,極大簡(jiǎn)化了接線操作流程,提高安裝與維護(hù)效率,降低人工成本。同時(shí),接線盒內(nèi)部增設(shè)電氣隔離模塊,有效防止不同線路之間的電磁干擾,確??刂菩盘?hào)與電源傳輸?shù)母叨确€(wěn)定性,適用于電磁環(huán)境復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng) 。
三、工作原理
(一)電動(dòng)工作原理
當(dāng)電機(jī)接收到啟動(dòng)信號(hào),迅速啟動(dòng)并通過(guò)傳動(dòng)齒輪組帶動(dòng)安裝在輸出軸上的偏心輪高速旋轉(zhuǎn)。偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)促使行星齒輪運(yùn)轉(zhuǎn),行星齒輪與太陽(yáng)齒輪內(nèi)齒面緊密嚙合。由于兩齒輪齒數(shù)存在差異,在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中形成相對(duì)速度差。此時(shí),固定在行星輪上的隨動(dòng)軸帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)圓盤同步轉(zhuǎn)動(dòng),驅(qū)動(dòng)圓盤通過(guò)鋸齒與空心輸出軸緊密咬合,從而將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為閥門的開(kāi)啟和關(guān)閉動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門的精確控制 。
(二)手動(dòng)工作原理
在手動(dòng)操作模式下,無(wú)需任何復(fù)雜的機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置。手動(dòng)操作時(shí),驅(qū)動(dòng)動(dòng)力依次經(jīng)過(guò)偏移蝸桿、太陽(yáng)齒輪及行星齒輪,最終傳遞給驅(qū)動(dòng)圓盤,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)空心輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)閥門的手動(dòng)操作。在整個(gè)手動(dòng)操作過(guò)程中,電機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài),手輪操作與電機(jī)工作互不干擾,確保操作安全可靠 。
(三)過(guò)扭矩保護(hù)原理
太陽(yáng)輪外齒與偏移蝸桿緊密嚙合,偏移蝸桿由預(yù)設(shè)加載的彈簧精確固定在中間部位。當(dāng)執(zhí)行器輸出扭矩超過(guò)彈簧預(yù)設(shè)的安全值時(shí),太陽(yáng)輪上的圓周力會(huì)發(fā)生明顯變化,這一變化將導(dǎo)致移動(dòng)蝸桿偏移離開(kāi)初始中間位置,并通過(guò)扭矩傳動(dòng)桿迅速啟動(dòng)組合傳感器。傳感器一旦觸發(fā),立即向電氣控制單元發(fā)送信號(hào),電氣控制單元接收到信號(hào)后迅速切斷電機(jī)電源,實(shí)現(xiàn)過(guò)扭矩保護(hù)功能,有效防止因扭矩過(guò)大而損壞閥門和執(zhí)行器關(guān)鍵部件 。
(四)行程位置傳送原理
在輸出軸傳動(dòng)過(guò)程中,帶動(dòng)嵌裝在其上的行程傳動(dòng)齒輪組同步轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而啟動(dòng)組合傳感器。傳感器將輸出軸的位移量精準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),并實(shí)時(shí)反饋給電氣控制單元,電氣控制單元根據(jù)接收到的信號(hào)準(zhǔn)確判斷閥門行程位置信息,便于控制系統(tǒng)全面、準(zhǔn)確地掌握閥門開(kāi)度狀態(tài),實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門的精確控制 。
四、工作制式
(一)調(diào)節(jié)型電動(dòng)執(zhí)行器
在短時(shí)工作模式下,能夠連續(xù)穩(wěn)定工作長(zhǎng)達(dá) 15 分鐘,啟停周期可達(dá) 1200 次 / 小時(shí)。這種工作制式使其能夠快速、準(zhǔn)確地響應(yīng)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)指令,對(duì)閥門開(kāi)度進(jìn)行精確調(diào)節(jié),適用于對(duì)調(diào)節(jié)精度與響應(yīng)速度要求較高的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程,如化工反應(yīng)中的流量控制、電力系統(tǒng)中的壓力調(diào)節(jié)等場(chǎng)景,能夠?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程提供精準(zhǔn)的控制支持 。
(二)開(kāi)關(guān)型電動(dòng)執(zhí)行器
同樣采用短時(shí)工作模式,連續(xù)工作時(shí)間為 15 分鐘,啟停周期為 600 次 / 小時(shí)。在開(kāi)關(guān)型工作模式下,能夠快速、可靠地實(shí)現(xiàn)閥門的全開(kāi)與全關(guān)動(dòng)作,適用于對(duì)閥門開(kāi)關(guān)速度和可靠性要求較高的工業(yè)場(chǎng)景,如緊急切斷閥的控制、管道通斷的快速切換等,能夠在關(guān)鍵時(shí)刻迅速響應(yīng),保障生產(chǎn)安全 。
五、主要技術(shù)參數(shù)
(一)電機(jī)電壓
標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍為 220V - 690V±10%,可靈活支持 3 相或單相電源輸入,頻率適配 50Hz 或 60Hz。若用戶有特殊電壓等級(jí)需求,也可進(jìn)行定制生產(chǎn)。需要注意的是,若要求執(zhí)行器在電壓波動(dòng)至額定電壓 80% 時(shí)仍能正常啟動(dòng),需在訂貨時(shí)明確向供應(yīng)商注明,以便進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)與配置,滿足不同工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電源需求 。
(二)防爆等級(jí)
可達(dá)到 EX - proof 1 區(qū)或 2 區(qū)防爆標(biāo)準(zhǔn),具備出色的防爆性能,能夠安全可靠地應(yīng)用于易燃易爆等危險(xiǎn)環(huán)境,如石油化工生產(chǎn)中的危險(xiǎn)區(qū)域、煤礦井下的瓦斯環(huán)境等,通過(guò)嚴(yán)格的防爆設(shè)計(jì),有效保障生產(chǎn)安全,杜絕安全隱患 。
(三)防護(hù)等級(jí)
一般情況下按 IP67 防護(hù)等級(jí)供貨,能夠有效防塵、防水。在 IP67 防護(hù)等級(jí)下,可在 1 米深水下浸泡 30 分鐘而不受影響,確保在惡劣的戶外環(huán)境或有防水需求的工業(yè)場(chǎng)景中正常工作。同時(shí),也可應(yīng)客戶特殊需求提供 IP68 防護(hù)等級(jí)產(chǎn)品,以適應(yīng)水下環(huán)境,為執(zhí)行器在特殊工況下的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障 。
(四)環(huán)境溫度
標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)適用環(huán)境溫度范圍為 - 25℃至 + 70℃,能夠適應(yīng)大多數(shù)常規(guī)工業(yè)環(huán)境的溫度變化。防爆型號(hào)適用溫度范圍為 - 20℃至 + 40℃,在滿足防爆要求的同時(shí),確保在相應(yīng)溫度區(qū)間內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。此外,還可根據(jù)客戶特殊需求,提供適應(yīng)更高或更低溫度環(huán)境的定制產(chǎn)品,滿足不同工業(yè)場(chǎng)景的環(huán)境溫度要求 。
(五)基本誤差
控制精度高,基本誤差僅為 1%,能夠確保閥門定位的準(zhǔn)確性,滿足大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程對(duì)閥門控制精度的要求。在各類需要精確控制流量、壓力等參數(shù)的工業(yè)場(chǎng)景中,能夠穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行,為生產(chǎn)過(guò)程的精準(zhǔn)控制提供有力支持 。
西貝電動(dòng)執(zhí)行器全系EXAB100AK36/EXAB5CSC