常规岛阀门电动装置价格影响因素的分析

张湘君　翟亚伟

中图分类号：F275 文献标识：A 文章编号：1674-1145（2018）4-237-01

摘要 电动装置（电动执行机构）是驱动阀门开启和关闭，用以实现阀门功能的机电一体化设备，对于阀门的可靠运行具有关键作用。电动装置的性能參数有扭矩、行程、螺距、动作时间、转速、阀杆直径等。本文通过分析以往采购项目中厂家的报价资料，建立数学模型，研究影响电动装置造价的主要因素。

关键词 阀门电动装置 性能参数 数学模型 价格

一、电动装置功能

典型电动装置由电机、齿轮单元、手轮、开关和信号单元、插头插座连接的电气连接、输出轴六大部分组成。当执行机构收到阀门动作信号时，电动机启动，通过齿轮单元的两级减速（齿轮及涡轮蜗杆）驱动输出轴上的阀杆螺母带动阀杆运动，从而实现阀门的启闭功能。为了保证阀门正常启闭功能实现，电动装置主要通过力矩开关和限位开关实现对阀门的力矩和开度的控制。

二、电动装置分类

电动装置基本类型，可以分为多回转、部分回转两种驱动方式。多回转电动装置主要用于驱动需要运行超过360°才能实现阀门的启闭，主要用于闸阀及截止阀设备；部分回转电动装置主要用于驱动运转0 90°行程的阀门，如蝶阀、球阀、旋塞阀等设备。

多回转类阀门开关需要执行机构提供输出扭矩到阀杆，由带螺纹的阀杆将扭矩转化为阀门所需推力，实现阀门的启闭。部分转类阀门开关需要执行机构提供输出扭矩直接带动阀瓣做90°回转，实现阀门的启闭。

三、影响电动装置价格的参数分析

（一）以往项目电动装置选型参数及价格

电动装置的选型，对于多回转阀门，由阀门厂家提供如下全部或部分输入参数：扭矩（直接给出或由推力估算）、行程、螺距、动作时间，转速（阀门行程，螺距，动作时间）、阀杆直径，然后通过检索所选品牌电装的数据表，查找出在输出扭矩（或推力），输出转速以及最大允许阀杆直径都满足要求的电动装置型号。对于部分回转阀门输入参数为：扭矩、动作时间以及阀杆直径。

（二）影响价格参数的数学分析

参照多回转电动装置的厂家报价选型表，采用线性回归分析法分析各个参数对报价的影响。线性回归广泛用于数理统计分析领域，主要用来确定两种或两种以上变量间相互依赖的定量关系的分析，如给定一个变量Y和一些变量x1，…Xn，这些变量可能都与Y相关，线性回归分析可以用来量化Y与xj之间相关性的强度，评估出哪些xj对Y的影响最大，数理分析软件PASW Statistics进行分析，其结论如下：

为研究五个自变量（阀门行程、螺距、输出扭矩、最大允许阀杆直径、输出速度）对因变量（设备价格）的影响程度，选取数理统计中的回归分析模型来分析变量间的依赖关系用数理分析软件PASW Statistics进行分析。可设因变量y与自变量x1，x2……xi的线性回归模型为：y=β0+β1x1+β2x2+…+xiβi；其中β0称为回归常数，β1、β2…βi称为回归系数，表示自变量变动一个单位时引起的因变量y的变动。

为了对比五个自变量（行程、螺距、输出扭矩、最大允许阀杆直径、输出速度）对因变量（设备价格）的影响程度，可以利用线性回归模型计算出自变量的回归系数，比较其绝对值的大小，绝对值越大对于价格的影响也就越大，从而可以得出分析结论。PASW Statistics软件计算结果如下：

行程、螺距、输出扭矩、最大允许阀杆直径、输出速度所对应的标准化回归系数的绝对值分别为0.199、0.084、0.722、0.173、0.267。

对比易知，输出扭矩标准化回归系数为最大，其次为输出速度。可得出结论，在五个自变量中，输出扭矩和输出速度对因变量设备价格的影响最大。

对于部分回转类电动装置，由于其只需要回转90°即可实现阀门开关动作，扭矩大，转速低，可用阀门行程时间来代替转速作为价格参数之一。与多回转电动装置同理可证，扭矩和行程时间对设备价格的影响最大。

四、分析结论

通过线性回归方法进行分析可以得知输出扭矩和输出速度为影响电动装置造价的主要因素。电动装置扭矩越大，转速越大其功率就越大，就需要选择更大的电动机和齿轮箱，导致电动装置价格上涨；其他参数，如行程、螺距、最大允许阀杆直径只是影响电动装置与阀门接口，而接口型式对电动装置内部选型影响较小，只要在确定阀门接口后，电动装置供应商注意能够实现与阀门连接即可。