气动执行机构反馈装置支架改进方案

黄亮

摘  要：气动执行机构因响应动作迅速，防爆性能好，安全性高，结构简单，便于维护等优点，被广泛运用于燃机发电厂中。气动执行机构根据动作方向可以分为直行程和角行程两种，文章针对角行程气动执行机构上的附件——反馈装置的安装支架进行改造，重新设计一种通用型安装支架，可以兼容所有反馈装置，减少备件型号，提高检修效率。

关键词：反馈装置;安装支架;通用型

中图分类号：TH138.5 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）31-0094-02

Abstract： Pneumatic actuator is widely applied to gas turbine power plant because of the advantages of its quick response， good explosion-proof performance， good security， simple structure and convenient maintenance. Pneumatic actuator can be divided into linear motion valve and rotary motion valve according to their directions of movement. This study modifies the installation bracket of feedback device， which is an accessory on the rotary motion valve pneumatic actuator， and redesigns a universal-type installation bracket， which can be compatible with all feedback devices， thereby can reduce the number of spare parts and improve the efficiency of maintenance.

Keywords： feedback device; installation bracket; universal-type

引言

氣动控制执行机构与电动执行机构相比，响应速度更快，防爆性能更好，在燃机电厂中使用广泛，其中角行程气动执行机构大量应用于蝶阀、球阀的开闭控制上[1]。反馈装置作为其中的一个附件，安装在气动执行机构气缸上部，负责在阀门开启或者关闭到位时发出到位信号，提供系统和操作人员判断[2]。气动执行机构有很多生产厂家，型号和气缸大小各异，没有统一标准。它们附属的反馈装置则由另外厂家生产。各种反馈装置也互不兼容。一般购买气动执行机构时，由执行机构厂家采购配套反馈装置，然后根据各自尺寸定制对应的方形支架，包括上下的螺丝孔以及位置高低均不可调。也就是说，该支架仅仅适用于特定的执行机构气缸和反馈装置的组合，任何一样变化都要重新定制支架。本文提出一种新型安装支架，可以匹配各种执行机构气缸和反馈装置，提高兼容性，减少备品种类。

1 实施过程

实际上，对于不同的角行程气缸和反馈装置的组合，工作原理都是一样：角行程气缸与反馈装置的轴通过定位槽连接，气缸的轴转动90°，带动阀门开关，同时反馈装置也跟随转动，0°与90°位置分别有两个行程开关，分别对应阀门开位和关位发出信号至系统[3]。区别仅在于上下各4

颗分别与反馈装置和气缸的固定螺丝的尺寸距离，以及高低距离与反馈装置轴长度的匹配。所以只要支架的尺寸合适，其实反馈装置是可以互换的。如图1所示。现在随设备配置的支架尺寸都是固定的方形，上下各有四个螺丝孔分别连接气缸和反馈装置，仅仅由于各自螺丝孔矩和支架高度限制，导致不能替换成其他尺寸的反馈装置或气缸。

对6台燃机所有使用的气动执行机构反馈装置支架尺寸进行测量统计，并归纳整理。最终测量了150余台执行机构，共使用了18种型号的反馈装置，加上不同的气缸，有30多种不同的尺寸组合。能够设计出一种适用于各种尺寸的支架。然后在以后的维护和检修中，把型号逐步统一，降低备件对消缺的影响，提高检修效率，其现实意义也是不言而喻的。

根据表1可以发现需要调整4个尺寸：反馈装置的四颗螺丝孔矩，成正方形分布，距离一般在4.5-6mm之间波动;反馈装置的轴与气缸定位槽，即支架高度要等于定位槽和轴的高度和;气缸的四颗螺丝孔呈长方形分布，所以需要能够同时调整长方形的两个方向的尺寸，其中左右方向距离6-13mm不等，前后方向大部分距离3mm，少部分介于3-13mm之间。考虑到反馈装置重量轻，支架承重能力要求不高，新支架把原结构拆分成六片，每片之间用螺丝螺帽固定，利用长条形的腰子孔实现尺寸的可调整。

如图2所示。新安装支架一套共六片，左右各三片相对安装，形成一个完整的“π”字形支架，也可以根据现场实际需求只安装单边3片固定。支架可以调整左右、前后、上下三个方向的尺寸，以适应不同型号的气动执行机构气缸和反馈装置之间的对接。定义上部为A片，中间为B片，下部为C片。其中A片最里边中间开半圆孔，给反馈装置出轴预留位置;里侧有两个斜45°葫芦孔，对应不同型号反馈装置的固定螺丝安装，外侧两条长60mm的腰子孔用于和B片连接，可左右移动，用于适应气缸固定螺丝左右不同宽度的尺寸。C片垂直方向两条腰子孔用于和B片连接，可上下调整高度，可适应各种反馈装置的连接轴高度，C片前后方向的腰子孔则能够兼容所有尺寸的气缸固定螺丝宽度。如果遇到气缸固定螺丝左右间距特别小的情况，如表1中#9机高压段抽空阀只有6mm距离，C片可转向朝里安装。

2 实施效果

新安装支架采用分片拼装方式，结构灵活，可以调整左右、前后、上下每个方向的尺寸，适应不同型号的气动执行机构气缸和反馈装置的对接，涵盖了目前在用绝大部分产品的安装尺寸。针对某些极端尺寸，只需要调整其中对应一片支架的尺寸重新定制，即可完成对接。目前我厂检修人员利用机组检修机会，正在逐步替换反馈装置支架，同时淘汰了若干不适合的反馈装置，减少了备品需求。

3 结束语

目前市场上气动执行机构门和反馈装置生产厂家众多，结构混乱，没有统一标准。本文对反馈装置支架进行分析，反常规对支架进行拆分，利用分体组装的灵活性，使新支架可以完成任意气动执行机构气缸和反馈装置之间的对接，并在实际应用中证明所提联接设计的有效性和可靠性。

参考文献：

[1]陈福湘.大型燃气-蒸汽联合循环发电技术丛书 设备及系统分册[M].北京：中国电力出版社，2009：5-6.

[2]吴革新.大型燃气-蒸汽联合循环发电技术丛书 控制系统分册[M].中国电力出版社，

2009：63-64.

[3]牛菁洋.气动阀门定位系统建模与算法研究[D].河北工业大学，2016.