電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)詳解

　　電動執(zhí)行器作為工業(yè)自動化領(lǐng)域中的重要組件，廣泛應(yīng)用于各種流體控制系統(tǒng)中，如石油化工、電力、冶金和航天等行業(yè)。其通過將電信號轉(zhuǎn)化為機械位移或力輸出，實現(xiàn)對閥門、閘門等設(shè)備的控制。本文將詳細(xì)介紹電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)組成，不涉及其工作原理、特點或優(yōu)勢。
 

　　一、整體結(jié)構(gòu)概述
 

　　電動執(zhí)行器主要由執(zhí)行機構(gòu)和位置定位器兩大部分組成。執(zhí)行機構(gòu)負(fù)責(zé)接收電信號并將其轉(zhuǎn)化為機械運動，從而驅(qū)動閥門的開啟和關(guān)閉。位置定位器則用于監(jiān)測執(zhí)行器的當(dāng)前位置，并將信息反饋給控制系統(tǒng)，確保動作。
 

　　二、執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)
 

　　執(zhí)行機構(gòu)是核心部分，由多個關(guān)鍵組件構(gòu)成，包括電動機、減速器、力矩行程限制器、開關(guān)控制箱、手輪和機械限位裝置以及位置發(fā)送器等。
 

　　1. 電動機
 

　　電動機是執(zhí)行機構(gòu)的動力裝置，通常采用單相或三相交流異步電動機。這些電動機具有高起動力矩、低起動電流和較小的轉(zhuǎn)動慣量，表現(xiàn)出良好的伺服特性。為確保安全，電機內(nèi)部裝有熱敏開關(guān)，當(dāng)電機異常過熱時，該開關(guān)將斷開控制電路，從而保護電機和執(zhí)行機構(gòu)。當(dāng)電機冷卻后，開關(guān)恢復(fù)接通，電路恢復(fù)正常工作。
 

　　2. 減速器
 

　　減速器是電動執(zhí)行器中重要的傳動組件，用于降低電機的轉(zhuǎn)速并增加輸出扭矩。它通常由三級減速組成(多轉(zhuǎn)型一般只有兩級)。第一、二級采用體積小、傳動比大、效率高的行星齒輪減速，部分減速器的第二級為斜齒輪傳動。一級采用減速比大并具有自鎖性能的蝸輪蝸桿或絲桿螺母傳動。這種設(shè)計確保輸出軸能夠獲得更平穩(wěn)的速度和更大的扭矩，從而更好地滿足執(zhí)行器的控制需求。
 

　　3. 力矩行程限制器
 

　　力矩行程限制器用于保護設(shè)備和閥門免受損壞。當(dāng)負(fù)載過大或執(zhí)行器超出設(shè)定的運動范圍時，力矩行程限制器會切斷電源，防止電機過載。
 

　　4. 開關(guān)控制箱
 

　　開關(guān)控制箱是控制中心，用于接收來自控制系統(tǒng)的信號，并根據(jù)信號控制電動機的啟動、停止和正反轉(zhuǎn)。同時，它還負(fù)責(zé)接收位置發(fā)送器的反饋信號，確保執(zhí)行器的動作符合預(yù)期。
 

　　5. 手輪和機械限位裝置
 

　　手輪和機械限位裝置允許操作人員在必要時進行手動操作。當(dāng)電動操作不可用時，操作人員可以通過手輪實現(xiàn)閥門的開啟和關(guān)閉。機械限位裝置則用于防止執(zhí)行器超出預(yù)設(shè)的運動范圍。
 

　　6. 位置發(fā)送器
 

　　位置發(fā)送器用于實時監(jiān)測執(zhí)行器的當(dāng)前位置，并將位置信號反饋給控制系統(tǒng)。常見的位置發(fā)送器有電位器和編碼器，它們能夠提供執(zhí)行器的位置信息，確保控制系統(tǒng)能夠?qū)﹂y門進行控制。
 

　　三、位置定位器結(jié)構(gòu)
 

　　位置定位器通常與執(zhí)行機構(gòu)集成在一起，用于實現(xiàn)非侵入式調(diào)節(jié)。它通常采用高精度、長壽命的導(dǎo)電塑料電位器作為位置傳感元件，與行程控制機構(gòu)同軸連接。電位器的電阻變化值既可做位置反饋信號，也可做位置指示信號。這種設(shè)計不僅提高了可靠性，還簡化了調(diào)試和維護過程。
 

　　四、結(jié)構(gòu)類型差異
 

　　電動執(zhí)行器根據(jù)其應(yīng)用場景和所需運動形式的不同，可分為直線型、旋轉(zhuǎn)型和多回轉(zhuǎn)型三種主要類型。每種類型的結(jié)構(gòu)有所不同，以適應(yīng)不同的控制需求。
 

　　1. 直線型
 

　　直線型適合需要直線運動的應(yīng)用場景，如工業(yè)中控制閥門的開合。其核心部件包括電機、絲杠、減速機構(gòu)和線性導(dǎo)軌等，電機通過絲杠帶動執(zhí)行器做直線運動。
 

　　2. 旋轉(zhuǎn)型
 

　　旋轉(zhuǎn)型通常用于需要有限角度旋轉(zhuǎn)的場合，如蝶閥、球閥的開關(guān)控制。其減速機構(gòu)通常采用蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，使電機的旋轉(zhuǎn)運動被轉(zhuǎn)換為執(zhí)行器的轉(zhuǎn)角運動。
 

　　3. 多回轉(zhuǎn)型
 

　　多回轉(zhuǎn)型適合需要多次旋轉(zhuǎn)的場景，如閘門控制。其減速機構(gòu)通常是多級齒輪裝置，允許電機帶動執(zhí)行器輸出多圈旋轉(zhuǎn)。
 

　　結(jié)語
 

　　電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)復(fù)雜而精細(xì)，每個組件都發(fā)揮著作用。通過了解設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，我們可以更好地理解其工作原理和性能特點，從而在實際應(yīng)用中更好地進行調(diào)試和維護。隨著工業(yè)自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，將繼續(xù)在流體控制系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，推動各行業(yè)的智能化和自動化進程。