上海申弘閥門有限公司
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1. 之前介紹自力式壓力調(diào)節(jié)閥在化工行業(yè)應用,現(xiàn)在介紹J9B41H礦用隔爆型電動截止閥執(zhí)行器 概述
多回轉(zhuǎn)礦用隔爆型閥門電動裝置,又稱為ZB型閥門電動裝置,是針對煤礦使用條件而專門設(shè)計和制造的。ZB型電裝適用閥板做直線運動的閥門,電動截止閥由多回轉(zhuǎn)的電動執(zhí)行機構(gòu)與截止閥兩部分組成。截止閥的啟閉件是塞形的閥瓣,密封面呈平面或錐面,閥瓣沿流體的中心線作直線運動。截止閥只適用于全開和全關(guān),不允許作調(diào)節(jié)和節(jié)流。截止閥屬于強制密封式閥門,所以在閥門關(guān)閉時,必須向閥瓣施加壓力,以強制密封面不泄漏。截止閥介質(zhì)的流向,采用自上而下,以減小閥桿受力。截止閥開啟時,閥瓣的開啟高度,為公稱直徑的25%~30%時,流量可達到大。
截止閥工作行程小,啟閉時間短;密封性好,密封面間摩擦力小;流體阻力大,開啟和關(guān)閉所需力較大;不適于帶顆粒、粘度較大的介質(zhì),介質(zhì)的流向應與閥體所示箭頭方向一致。法蘭連接的電動截止閥適用于公稱壓力PN1.6~16MPa,工作溫度-29~550℃的石油、化工、制藥、化肥、電力等各種行業(yè)的管路上,切斷或接通管路介質(zhì)。
ZB型閥門電動裝置(以下簡稱電動裝置)必須和相對應的KXBC礦用隔爆型閥門電動裝置控制箱相互配套后才能使用;KXBC控制箱還可與DCS系統(tǒng)銜接,以實現(xiàn)自動化控制。
電動裝置的性能符合本公司企業(yè)標準Q/3204CN001-2011《礦用隔爆型閥門電動裝置技術(shù)條件》、GB3836.1-2010《爆炸性環(huán)境 第1部分:設(shè)備 通用要求》、GB3836.2-2010《爆炸性環(huán)境 第2部分:由隔爆型“d”保護的設(shè)備》的規(guī)定。防爆標志為ExdⅠ Mb。二、電動防爆礦用截止閥產(chǎn)品特點:
1、閥桿開啟或關(guān)閉行程相對較短,具有非常可靠的切斷動作。
2、全開狀態(tài),閥座與閥瓣密封面這間不再有接觸,密封面機械磨損較少。
3、可以安裝在管道的任何位置上,介質(zhì)從下往上流。
4、適用于各類腐蝕性介質(zhì)的管道上,有良好的防腐性和足夠的強度。
三、用途及特點:
適用于石油、化工、制藥、化肥、電力行業(yè)等各種工況的管路上,切斷或接通管路介質(zhì)。適用介質(zhì)為:水、油品、蒸汽、酸性介質(zhì)等。操作方式為電動 。
1、結(jié)構(gòu)比閘閥簡單,制造與維修都較方便。
2、密封面不易磨損及擦傷,密封性好,啟閉時閥瓣與閥體密封面之間無相對滑動,因而磨損與擦傷均不嚴重,密封性能好,使用壽命長。
3、啟閉時,閥瓣行程小,因而截止閥高度比閘閥小,但結(jié)構(gòu)長度比閘閥長。
4、啟閉力矩大、啟閉較費力,啟閉時間校長。
5、流體阻力大,因閥體內(nèi)介質(zhì)通道較曲折。
6、配有DZW系列多回轉(zhuǎn)式電動裝置,具有殼體小,重量輕,功能全,并可與遠程電腦配套使用,也可按用戶要求選配電動裝置。
2.J9B41H礦用隔爆型電動截止閥執(zhí)行器型號表示方法
輸出轉(zhuǎn)速:用阿拉伯數(shù)字表示,r/min
輸出軸公稱轉(zhuǎn)矩:用阿拉伯數(shù)字表示,N.m的1/10
電動裝置型式:ZB表示多回轉(zhuǎn)礦用隔爆型閥門電動裝置型號示例:
ZB30-24:表示多回轉(zhuǎn)礦用隔爆型閥門電動裝置,輸出軸公稱轉(zhuǎn)矩為300N.m,輸出轉(zhuǎn)速為24r/min。
3. 工作環(huán)境和主要技術(shù)參數(shù)
3.1 電源:
額定電壓:三相380/660V;
控制電壓:24V、36V;
額定頻率:50Hz。
3.2 工作制:短時10分鐘
3.3 工作環(huán)境:
3.3.1大氣壓力80~110kPa;
3.3.2環(huán)境溫度:-20~+40℃;
3.3.3相對濕度:≤95%(+25℃時);
3.3.4用于含有甲烷、煤塵爆炸性危險氣體的煤礦井下(采掘工作面除外);
3.3.5防護等級:IP55
3.4 型號規(guī)格和主要性能參數(shù)(見表1)
表1
型號 規(guī)格 | 公稱 轉(zhuǎn)矩 (N·m) | 大閥桿直徑 (mm) | 大 轉(zhuǎn)圈數(shù)(圈) | 手動 速比 | 輸出 轉(zhuǎn)速(r/min) | 電機 功率 (kW) | 電機 電流 (A) | 參考 重量(Kg) |
ZB10-24 | 100 | 28 | 400 | 1:1 | 24 | 0.25 | 0.8 | 59 |
ZB15-24 | 150 | 28 | 400 | 1:1 | 24 | 0.37 | 0.92 | 61 |
ZB20-24 | 200 | 40 | 400 | 1:1 | 24 | 0.55 | 1.39 | 63 |
ZB30-24 | 300 | 40 | 400 | 1:1 | 24 | 0.75 | 2.0 | 65 |
ZB45-24 | 450 | 48 | 400 | 1:1 | 24 | 1.1 | 2.0 | 110 |
ZB60-24 | 600 | 48 | 400 | 1:1 | 24 | 1.5 | 2.6 | 120 |
ZB90-24 | 900 | 60 | 400 | 1:1 | 24 | 2.2 | 3.8 | 139 |
ZB120-24 | 1200 | 60 | 400 | 1:1 | 24 | 3 | 4.9 | 142 |
ZB180-24 | 1800 | 70 | 400 | 22.5:1 | 24 | 5.5 | 7.5 | 264 |
ZB250-24 | 2500 | 70 | 400 | 22.5:1 | 24 | 7.5 | 9.8 | 269 |
ZB350-24 | 3500 | 75 | 400 | 22.5:1 | 24 | 11 | 12.1 | 275 |
注:可提供其它轉(zhuǎn)速以滿足用戶需求。
4. 外形及連接尺寸
4.1 外形和外形尺寸(見圖1和表2)圖1 外形圖表2
型號 | H | H1 | L1 | L2 | F | ΦD |
ZB10/ZB15/ZB20/ZB30 | 320 | 130 | 200 | 295-400 | 320 | 350 |
ZB90/ZB120 | 455 | 195 | 285 | 510-565 | 430 | 500 |
ZB180/ZB250/ZB350 | 585 | 250 | 320 | 475-700 | 480 | 320 |
4.2 與閥門連接的結(jié)構(gòu)示意圖及尺寸(見圖2和表3)
圖2 連接尺寸圖 表3
型號 | 轉(zhuǎn)矩型JB2920 | |||||||||||
法蘭號 | D | D1 | D2 (H9) | h1 | f | h | d1 | d2 | d | n | α | |
ZB10/ZB15 | 2 | 145 | 120 | 90 | 2 | 4 | 8 | 30 | 45 | M10 | 4 | 45° |
ZB20/ZB30 | 3 | 185 | 160 | 125 | 10 | 42 | 58 | M12 | ||||
ZB45/ZB60 | 4 | 225 | 195 | 150 | 5 | 12 | 50 | 72 | φ18 | |||
ZB90/ZB120 | 5 | 275 | 235 | 180 | 14 | 62 | 82 | φ22 | ||||
ZB180/ZB250 | 7 | 330 | 285 | 220 | 3 | 6 | 16 | 72 | 98 | φ26 |
5. J9B41H礦用隔爆型電動截止閥執(zhí)行器結(jié)構(gòu)
上海申弘閥門有限公司主營閥門有:截止閥,電動截止閥ZB型電動裝置由電動機、減速機構(gòu)、力矩控制機構(gòu)、行程控制機構(gòu)、開度指示機構(gòu)、手—電動切換機構(gòu)、手輪及電氣部分組成。其傳動原理如圖3所示。圖3 傳動原理圖
5.1 電動機:取得MA證的閥門電動裝置用隔爆型三相異步電動機。
5.2 減速機構(gòu):由一對直齒輪和蝸輪副兩級傳動組成;電動機的動力經(jīng)減速機構(gòu)傳遞給輸出軸。
5.3 力矩控制機構(gòu):
結(jié)構(gòu)見圖4。當輸出軸上受到一定轉(zhuǎn)矩后,蝸桿除旋轉(zhuǎn)外還產(chǎn)生軸向位移,帶動曲拐,曲拐通過撞塊帶動支架產(chǎn)生角位移;當輸出軸上的轉(zhuǎn)矩增大到整定轉(zhuǎn)矩時,則支架產(chǎn)生的位移量使力矩開關(guān)動作,從而切斷電機電源,電動機停轉(zhuǎn)。以此實現(xiàn)對電動裝置輸出轉(zhuǎn)矩的控制,達到保護電動閥門的目的。
5.4 行程控制機構(gòu):
采用十進制計數(shù)器原理,又稱為計數(shù)器,控制精度高,結(jié)構(gòu)見圖5。其工作原理為:由減速箱內(nèi)的一對大小傘齒輪帶動中傳小齒輪,再帶動行程控制機構(gòu)工作。如果行程控制機構(gòu)按閥門開、關(guān)的位置已調(diào)整好,當行程控制機構(gòu)隨輸出軸轉(zhuǎn)動到預先調(diào)整好的位置(圈數(shù))時,則凸輪將向行程開關(guān)轉(zhuǎn)動,迫使行程開關(guān)動作,切斷電動機電源,電動機停轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)對電動裝置行程(轉(zhuǎn)圈數(shù))的控制。
5.5 開度指示機構(gòu):
結(jié)構(gòu)見圖6。輸入齒輪由計數(shù)器個位齒輪帶動,經(jīng)減速后,指示盤隨閥門的開關(guān)過程同時轉(zhuǎn)動,以指示閥門的開關(guān)量,電位器軸和指示盤同步轉(zhuǎn)動,供遠傳開度指示用。移動轉(zhuǎn)圈數(shù)調(diào)整齒輪可以改變轉(zhuǎn)圈數(shù)。開度指示機構(gòu)內(nèi)設(shè)一微動開關(guān)和凸輪,當電動裝置運轉(zhuǎn)時,旋轉(zhuǎn)凸輪周期性地使微動開關(guān)動作,其頻率為輸出軸轉(zhuǎn)動一圈動作一次或二次,可供閃光信號等使用。
5.6 手—電動切換機構(gòu):
為半自動切換,手動時需扳動手柄切換,手動狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱訒r則自動運行。其結(jié)構(gòu)見圖7。它由手柄、切換件、直立桿、離合器、壓簧等組成。需手輪操作時,將手柄向手動方向推動,切換件使離合器抬高,并壓迫壓簧。當手柄推到一定位置時,離合器即脫離蝸輪而與手輪嚙合,同時直立桿在扭簧作用下直立于蝸輪端面,支撐住離合器不致下落,切換完成即可放開手柄,使用手輪進行操作。而需電動操作時,電動機將帶動蝸輪轉(zhuǎn)動,支承于蝸輪端面的直立桿即倒下,在壓簧作用下離合器迅速向蝸輪方向移動,并與蝸輪嚙合,同時與手輪脫開,自動實現(xiàn)手動到電動狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
5.7 ZB系列電動裝置防爆結(jié)構(gòu)要點
5.7.1 本系列電動裝置為隔爆型,由主體和接線盒組成。接線盒電纜引入裝置適用于橡套電纜布線結(jié)構(gòu),接線盒內(nèi)裝防爆接線盤,接線盤上設(shè)有內(nèi)接地端子;接線盒設(shè)有4個出線口,動力線和控制線可分別由不同的電纜引入裝置口引入。
5.7.2本系列電動裝置要求產(chǎn)品內(nèi)部的爆炸氣體混合物爆炸時,隔爆外殼不應損壞或電動裝置外部的爆炸性混合物爆炸,為此:
a.組成隔爆外殼的零件如箱體、箱蓋、接線盒蓋、接線盒座等,精加工后須經(jīng)1.0MPa,歷時不小于10S靜壓試驗合格。
b.隔爆接合面的長度,間隙,表面粗糙度及接線盒內(nèi)部裸露導體之間,裸露導體與金屬外殼之間的電氣間隙及爬電距離應符合產(chǎn)品圖樣的要求。
c.連接隔爆外殼的螺栓均裝有彈簧墊圈防止自行松脫。
d.電動裝置箱體、箱蓋、行程軸套、轉(zhuǎn)矩軸套、接線盒座、接線盒蓋均采用灰鑄鐵HT250制成。
e.箱體、箱蓋、行程軸套、轉(zhuǎn)矩軸套、接線盒座、接線盒蓋、接線盤、隔爆連接套、密封圈是隔爆零部件。
f 密封圈材質(zhì)為丁晴橡膠XH-50,結(jié)構(gòu)見圖10,尺寸規(guī)格見表4。
5.8 ZB系列電動裝置電氣原理圖(見圖8)及端子接線圖 (見圖9):
5.9 電氣接線
5.9.1引入電纜使用的動力線必須有地線,并與接線盤上的接地端子相接。引入電纜小外徑見圖10和表4。接好線后應裝好墊圈、密封圈,用壓緊螺母壓緊。密封圈的邵氏硬度應為45~55度,橡膠密封圈老化變質(zhì)時應及時用同結(jié)構(gòu),同尺寸,同材料的更換。見圖10。
5.9.2不用的電纜引入裝置口用堵棒封堵。
5.9.3電動裝置應內(nèi)、外接地可靠
5.9.4 端子接法:見圖11。導線應用壓線鉗壓緊于接線頭上,導線不得裸露;接線頭應擰緊,不得松動;滿足電氣間隙及爬電距離應符合GB3836.3-2010的要求;
5.9.5電氣元件位置示意圖及電氣元件表:見圖12及表5。 圖11 端子接法
表4
密封圈同心槽內(nèi)孔直徑(mm) | Φ8 | Φ10 | Φ11 | Φ12 | Φ13 | Φ15 | Φ19 |
允許引入電纜小直徑(mm) | Φ7 | Φ9 | Φ10 | Φ11 | Φ12 | Φ14 | Φ18 |
圖12 電氣元件位置示意圖 表5
代 號 | 名 稱 | 代 號 | 名 稱 |
M | 電機 | TSO | 開向力矩開關(guān) |
W1 | 電位器 | TSC | 關(guān)向力矩開關(guān) |
LSO1、LSO2 | 開向行程開關(guān) | LSF | 閃光開關(guān) |
LSC1、LSC2 | 關(guān)向行程開關(guān) |
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6.J9B41H礦用隔爆型電動截止閥執(zhí)行器調(diào)整
電動裝置與閥門組裝后,必須對力矩控制機構(gòu)、行程控制機構(gòu)、開度指示機構(gòu)分別進行調(diào)整,方可使用;ZB型電動裝置的力矩控制機構(gòu)、行程控制機構(gòu)及開度指示機構(gòu)相同,故調(diào)整方法一樣。
注意:調(diào)整前,必須檢查開度指示器上的電位器是否已脫開(把電位器軸上齒輪的緊定螺釘松開即可),以防損壞;手動使閥門處于中間位置,檢查控制線路是否正確后方可通電,并檢查電機相序是否正確,相序接反,將導致力矩和行程機構(gòu)均不起作用,使閥門及電裝損壞!
6.1 力矩控制機構(gòu)的調(diào)整(參見圖4)
出廠前已按要求調(diào)整好轉(zhuǎn)矩,一般不需再調(diào)整。如需改變整定值,可旋轉(zhuǎn)調(diào)整軸至相應刻度。
6.2行程控制機構(gòu)的調(diào)整(參見圖5)
注意:先調(diào)關(guān)向,后調(diào)開向
6.2.1全關(guān)位置的調(diào)整
1) 手動將閥門關(guān)到位(不推薦使用電動)。
2) 用螺絲刀壓下頂桿旋轉(zhuǎn)90°卡住,使中傳小齒輪與行程控制機構(gòu)個位齒輪*脫開。
3) 察看關(guān)向凸輪是否壓在關(guān)向行程開關(guān)上。如未壓上,按關(guān)向箭頭(順時針)旋轉(zhuǎn)關(guān)向調(diào)整軸,直到關(guān)向凸輪壓迫關(guān)向行程開關(guān)使之動作為止。
4) 如關(guān)向凸輪壓在關(guān)向行程開關(guān)上,按關(guān)向箭頭反方向(逆時針)旋轉(zhuǎn)關(guān)向調(diào)整軸,直至關(guān)向凸輪離開關(guān)向行程開關(guān);再按3)的步驟進行調(diào)整。
5) 旋回頂桿至原來的位置。
6) 電動檢查關(guān)向行程是否達到全關(guān)要求。
6.2.2全開位置的調(diào)整
1) 手動將閥門開到全開的位置。
2) 壓下頂桿旋轉(zhuǎn)90°卡住,使中傳小齒輪與行程控制機構(gòu)個位齒輪*脫開。
3) 察看開向凸輪是否壓在開向行程開關(guān)上。如未壓上,按開向箭頭(逆時針)旋轉(zhuǎn)開向調(diào)整軸,直到開向凸輪壓迫開向行程開關(guān)使之動作為止。
4) 如開向凸輪壓在開向行程開關(guān)上,按開向箭頭反方向(順時針)旋轉(zhuǎn)開向調(diào)整軸,直至開向凸輪離開開向行程開關(guān);再按3)的步驟進行調(diào)整。
5) 旋回頂桿至原位。
6)電動檢查開向行程是否達到全開要求。
6.3開度指示機構(gòu)的調(diào)整(參見圖8)
在調(diào)整好力矩、行程的基礎(chǔ)上調(diào)整現(xiàn)場開度指示機構(gòu),方法如下:
1) 移動轉(zhuǎn)圈數(shù)調(diào)整齒輪至所需的轉(zhuǎn)圈數(shù)位置;可按:轉(zhuǎn)圈數(shù)=閥門口徑/閥桿螺距 算出。
2) 電動將閥門全關(guān),將開度指示盤的全關(guān)位對準指針,然后電動全開閥門,開到位后將開度指示盤的全開位對準指針;并在此過程中確認從全關(guān)到全開指示盤的轉(zhuǎn)角大于90度小于270度。
3) 電動關(guān)閉閥門并面對指示盤觀察電位器齒輪的旋向。
4) 關(guān)到位后按所觀察電位器齒輪的旋向轉(zhuǎn)動電位器軸至臨近終端的位置,擰緊緊定螺釘。
注意:電位器轉(zhuǎn)角為270度,應避免將電位器方向掛反及防止電位超范圍而損壞!
7. J9B41H礦用隔爆型電動截止閥執(zhí)行器安裝、拆卸及注意事項
7.1電動裝置安裝前須進行下列各項檢查,如不符合要求,則不準投入使用。
a.有安全標志和安全標志編號,有防爆標志和防爆合格證編號,并與電動裝置的使用場所要求一致;
b.隔爆外殼各零部件連接正確,緊固可靠;
c.所有隔爆零件應無裂紋和影響隔爆性能的缺陷;
7.2安裝前應將電動裝置存放于清潔干燥的室內(nèi),若存放于室外,應與地面保持一定的高度,并應有防潮、防雨措施。
7.3本電動裝置的安裝形式無原則要求,但電機處于水平狀態(tài),電氣箱蓋處于水平或垂直向上狀態(tài)為推薦安裝形式,這樣有利于潤滑、調(diào)試、維護和手動操作。
7.4安裝時應保證維修檢查人員拆卸各部件所需的空間。
7.5安裝與閥門連接的牙嵌軸向間隙不少于1~2mm。
7.6與閥門連接的螺栓不得低于8.8級。
7.7安裝或重裝后,電動操作,必須使閥門處于中間位置檢查開、關(guān)方向,必須按調(diào)試要求進行逐項調(diào)試,檢查各部件正常后,才能投入使用。
7.8手動操作時應將手-電動切換手柄按箭頭方向推動(或拉),若推不到位時應邊轉(zhuǎn)動手輪邊推動手柄,切換到位后方能手動操作,手輪旋向與輸出軸旋向一致,順時針為關(guān)閥,逆時針為開閥;電動時切換手柄將自動復位,無須再扳動手柄,切不可將手柄強行扳回,否則將損壞電動裝置。
7.9裝置上的閥桿護套或悶蓋應旋緊,取下修理或保養(yǎng)時,應遮蓋裝置頂部,以防止灰塵、砂石及其他外來物進入內(nèi)腔,造成閥桿和閥桿螺母的損壞。
7.10不得在陰雨天于戶外打開電氣箱蓋、電機等密封部位。
7.11不得在爆炸性環(huán)境下拆去與電氣有關(guān)的箱蓋調(diào)試電動裝置,打開電氣箱蓋時,必須先切斷電源。
7.12安裝、拆卸、調(diào)試時不可損傷密封面、密封件,要注意保護隔爆面,不得磕碰、劃傷。并應在隔爆面上涂防銹油204-1,電氣箱蓋及電纜進出口應蓋嚴緊固,以防雨水或潮氣進入,造成電器元件失效及零件銹蝕。
7.13視窗不得與硬物碰撞。
7.14本電動裝置為短時工作制,持續(xù)工作時間不得超過銘牌標定時間。
7.15閥門不經(jīng)常使用時,應定期檢查保養(yǎng)并操作運行,建議每月至少一次,運行時間不超過10分鐘。
7.16電動裝置 “嚴禁帶電開蓋!”
8.J9B41H礦用隔爆型電動截止閥執(zhí)行器 故障及排除方法
序號 | 故 障 | 原 因 | 排除方法 |
1 | 電機起不動 | 1.電源線脫開 2.控制線路故障 3.行程或力矩控制機構(gòu)失靈 | 1.檢查電源線 2.排除線路故障 3.排除行程或力矩控制機構(gòu)故障 |
2 | 輸出軸旋向不符合規(guī)定 | 電源相序接反 | 調(diào)換任意兩電源線 |
3 | 電機過熱 | 1.連續(xù)工作時間太長 2.一相線斷開 | 1.停止運行,使電機冷卻 2.檢查電源線 |
4 | 運行中電機停轉(zhuǎn) | 1.閥門有故障 2.電動裝置過載,力矩控制機構(gòu)動作 | 1.檢查閥門 2.增大整定轉(zhuǎn)矩 |
5 | 閥門到位后電機不停轉(zhuǎn)或燈不亮 | 1.行程或力矩控制機構(gòu)有故障 2.行程控制機構(gòu)調(diào)整不當 | 1.檢查行程或力矩控制機構(gòu) 2.重新調(diào)整行程控制機構(gòu) |
6 | 遠方無閥位信號 | 1.電位器齒輪緊定螺釘松動 2.遠傳電位器故障 | 1.擰緊電位器齒輪緊定螺釘 2.檢查更換電位器 |
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