电液动阀门驱动装置的特点及应用前景

吴红涛

（河南泉舜流体控制科技有限公司，河南 郑州 450001）

1 研制背景

随着我国对环境保护、能源节约日益重视，特别是抓节能减排、走循环经济理念的提出，使以牺牲环境为代价的粗放经济发展模式走到了尽头。节能环保型产品的研发、推广十分必要，而且意义深远。在国家大力倡导节能环保背景下，由我公司与中国船舶重工集团公司第七一三研究所联合开发研制的QSDYZJ系列电液阀门驱动装置，研制成功。

2 电液动阀门驱动装置性能及特点

驱动装置接收来自远程DCS的指令信号或来自就地操作按钮的指令信号，通过控制液压动力装置的电机转动（正转或反转），带动液压泵输出液压能；液压能使驱动机构内的摆动液压缸运动，将液压能转化为机械能，从而带动阀门转动，完成阀门的开启或关闭。

控制单元实时检测阀门位置，将位置信号发送给远程DCS系统，同时在驱动装置的显示屏上实时显示阀门开度信息。

在紧急情况下（故障、停电），由人工操作手动泵来驱动阀门的开启或关闭。

2.1 性能

目前所开发产品的公称转矩可达17 000Nm，启闭时间5～22s可调，功率仅为0.25kW，与同扭矩电动产品相比功率降低达30%，液压系统工作压力为13MPa。

2.2 功能

1）可接收来自DCS系统的4～20mA控制信号，向DCS系统发送4～20mA反馈信号。

2）驱动装置分为远程、就地、应急手动三种工作模式。

3）可自动识别给定指令信号的故障，并能根据用户选定的信号失效处理方式（全开、全关、保持）自动控制阀门的位置。

4）对控制指令的变化进行比较、判断，对瞬间的变化伪指令进行剔除，防止误触发，当确认是控制指令信号变化时执行，否则保持原状态，大大提高驱动装置的抗干扰能力。

5）自动相序校正功能。

6）电源缺相保护报警功能。

7）电气中途、终端限位功能。

8）遥控设置／遥控控制功能。

9）液压系统工作压力调整／力矩保护功能。

调整溢流阀，可改变液压系统工作压力，从而限定最大输出转矩。

10）阀位保持功能。当掉电或控制失效时，由于液压系统中双液控单向阀的作用，使阀门保持在当前位置。

2.3 技术特点

1）集成的特点

该型驱动装置采用军工技术，集就地操作、电气控制、液压动力、机械传动于一体，具有体积小、输出转矩大、安装使用方便等优点。

与电动装置相比，该驱动装置在同样功率的情况下具有更小的体积、更为简洁的外观以及更大的输出转矩。

与液压驱动装置相比，由于该驱动装置自身具有液压动力单元，则可省略液压泵站的配置和大量液压管路的敷设，可有效提高安装施工和维护的效率。

2）高精度的特点

由于该型驱动装置采用液压传动形式，液压缸中的齿条活塞直接驱动阀门的开启或者关闭，相较于电动装置无需减速箱，可减少机械传动环节，大大减少传动链上的空回，使控制阀门位置精度更高。

3）机械式阀位指示

该型驱动装置集阀位机械指示和电气阀位指示于一体，阀位机械指示与阀杆同轴，能直接反映阀门的实际位置。

3 设备组成

驱动装置由箱盖、控制单元、内置式液压动力单元、驱动机构、手动泵等组成。驱动装置外形结构见图1。

控制单元主要包括主控板、显示屏、驱动板、变压器、遥控器和接线端子组成。

图1 驱动装置外形结构图

4 应用前景

电液动阀门驱动装置适用于闸阀、蝶阀和旋塞阀等多种工业阀门的控制，完成管路的截止、调节、止回、分流、安全等作用，可广泛应用于电力、石油、化工、船舶、钢铁、城市供水、污水处理等行业。在阀门数量多、分布广、使用环境恶劣的场合，高效率、自动化、集成化、智能化的电液动阀门驱动装置将会发挥较大的作用。

［1］ 沈阳阀门研究所.阀门设计［M］.沈阳：沈阳阀门研究所，1976

［2］ 杨源泉.阀门设计手册［M］.北京：机械工业出版社，1992

［3］ 徐灏.机械设计手册［M］.北京：机械工业出版社，1999

［4］ 张清双，尹玉杰，李树勋，等编译.阀门和驱动装置技术手册［M］.北京：化学工业出版社，2010

［5］ 朱良和.纯碱企业阀门使用情况小结 ［J］.纯碱工业，2006，（2）：45