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1、第六章 阀门驱动装置的修理 驱动装置是阀门的重要组成部分。阀门关闭和开启通过它传递到阀杆，实现阀门的启闭和调节。驱动装置完好与否，直接关系到阀门的正常使用，因此，阀门驱动装置的修理是整个阀门修理的重要组成部分。手动操作阀门，有的的通过蜗轮副、齿轮副等减速传动机构直接操作：有的通过手轮、手柄、扳手等工具直接操作。按照阀门手动装置技术条件(GBT85311997)的含义，前者称作阀门手动装置，后者称作阀门手动工具。它们是阀门驱动装置中最简单、最普遍的驱动形式，也是不被人重视而容易损坏的传动装置。损坏和丢失是粗心装卸、保管不善、操作不良所致。第一节 阀门手动工具的修理阀门手动工具结构简单，适用于小口
2、径阀门。一、手动装置的形式1手轮：阀门常见的手轮有伞形手轮和平形手轮两种。手轮上有箭头和“关”字的标志，箭头是顺时针指向。按规定，灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、铜合金阀门采用可锻铸铁KTH33008、KTH35010，球墨铸铁QT40015、QT45010材料制作手轮；钢制阀门除采用上述材料外。同时规定可用碳钢A5、WCC制作手轮。小口径的阀门有的用铝、胶木、塑料等材料制造手轮。 伞形手轮与阀杆连接孔为方孔和锥方孔。锥方孔的锥度为1：10，轮辐为35根，手轮直径为50mm400mm，分14个规格。方孔伞形手轮，一般直径不超过100mm，配合精度为H11。 平形手轮与阀杆或阀杆螺母连接有锥形方孔、
3、螺纹孔和带键槽孔三种。手轮直径120mm1000mm，共18个规格，轮辐37根。带键槽孔配合精度为H11。塑料手轮为圆盘形，无轮柄，方孔中预埋金属套；美观轻便，但不经撞击，不耐高温。塑料手轮直径小于120mm,用于小口径阀门。2手柄：手柄形如杆，中间带圆形，并加工有锥形方孔或带键槽的圆孔，孔与阀杆连接。手柄一般采用钢件，用A3较为普遍，表面镀锌或发黑处理。主要用在截止阀、截流阀上。手柄长度200mm600mm，共7种规格。3扳手：扳手适用于单手操作。用于球阀、旋塞阀上，用可锻铸铁等材料制成，连接孔为方孔，孔的下端有平面和带槽两种。带槽方孔作开关定位用，配合精度与上述手轮方孔相同。扳手长度120
4、mm150mm，共九种规格。4远距离手动装置：由支柱、悬臂、连杆、伸缩器、万向节、换向件等部件组成。操作者通过手轮将力传递到远距离传动装置，达到开闭阀门的目的，实现远距离控制。二、手轮断裂的修复手轮在运输过程中容易受到撞击而损坏。铸铁手轮性脆易断，可采用焊接、粘接、铆接修复。1焊接：焊接在断裂处开好V形坡口，若手轮为灰铸铁材料，可用自制的铸铁气焊条，熔剂为硼砂，采用弱还原焰焊修。焊接时把手轮放置呈水平状态，首先用焊枪在感应区加热，使温度升到500以上，然后用焊枪吹掉断裂处氧化物和杂物，再进行焊接。对感应区可以间断加热，保持红热状态。焊完后，在感应区逐渐减温至300以下，停止加热自冷。也可用电弧
5、焊补焊。不同焊接方式其后处理措施不同：听裂焊修的感应区在断裂处轮缘上；轮缘断裂焊修的感应区在断裂处；断裂处焊接修复后，应该在砂轮上将焊缝打磨光滑。然后，按规定涂漆。2粘接和铆接修复：手轮局部产生裂缝，可在裂缝中间处钻孔攻丝，埋一只螺钉即可。还可在裂缝处再贴两层玻璃布。手轮断裂后，也可采用铆接工艺。在手轮断裂处的反面，用砂轮开一个槽，槽深2mm5mm。将2mm5mm的钢板嵌在槽中，用铆钉或螺钉连接。为了使铆接更加牢固，还可用铆接粘接复和方法。修复后，需打磨光滑。三、手轮和扳手孔的修理 手轮、手柄、扳手经长时间使用后，螺孔、键槽会损坏，方孔呈喇叭形，影响正常使用，需要修理。1键槽的修复：键槽损坏后
6、，可甩撵於窍法修复，再用錾子削除氧化层，最后用半圆锉修成与孔相同的圆弧。如果焊补不便，可将键槽加工成燕尾形，然后用燕尾铁嵌牢，再用半圆锉修成与孔相同的圆弧；也可采用粘接方法粘牢燕尾铁。 键槽补修好后，按照原规格在另一轮辐中心线处加工新的键槽。新键槽与一般键槽加工要求相同。2螺孔的修复：螺孔损坏后，一般用镶套方法修复。先将旧螺纹车除，单边上削量不少于5mm，然后车制一个与螺孔规格相同的套筒，与手轮上的扩大孔配合。套筒与手轮上扩大孔的连接形式，可用点焊、粘接、埋骑缝螺钉的方法固定。3方孔的修复：方孔、锥方孔损坏后，可以用方锉均匀锉削方孔的内面，加工新的方孔、锥方孔。然后用铁皮制成方形套，嵌入锥方孔
7、中，用粘贴法固定。修复后的方孔与阀杆的配合间隙要均匀。修复后的锥方孔与阀杆配合应该紧密，其锥度一致；拧紧螺母后，锥方孔底面与阀杆台肩保持l.5mm3mm的间距；有利于锥方孔与阀杆接触面密合，不致松动。 四、手轮和扳手的制作 手轮、手柄、扳手丢失或损坏严重，在没有合适的条件时，需要重新自制。1 扳手的制作：用圆钢切成圆柱体，作扳手头用，其高度与阀杆榫头高度一样。若扳手与阀杆需要装配固定，圆柱体高度应该比榫头高lmm3mm。在圆柱体上的方孔可用插床加工，也可用锉刀加工。方孔与阀杆配合间隙约1mm左右。用钢板制成扳手柄，其厚度为圆柱体高度的一半。将扳手小头为外圆弧，大头为内圆，弯成30的角度，使内圆
8、弧与圆柱体相并，再组焊成形。焊后应该整形和去毛刺。2手轮的制作：手轮的尺寸应该与原手轮相同。根据手轮的尺寸选用小口径的无缝钢管，将管内装满干砂，两端用堵头密封，再用氧乙炔焰加热后，煨成所需要的圆圈。圆圈煨成后，在圆圈内侧均匀加工出轮辐用的孔，再焊接圆圈的两端，经过校正即成为轮缘。用碳钢棒车削成轮毂，其尺寸应该与原轮毂相同。用小口径管制成轮辐，插入轮缘内侧孔中，再在平整的铁块焊成手轮。制成的手轮经去毛刺打磨并涂上规定的油漆。第二节 阀门齿轮和蜗轮传动装置的修理齿轮副和蜗轮副转动装置比手动装置操作省力，适用于大口径和高压阀门的驱动。齿轮和蜗轮传动装置大部分工作环境恶劣，受风雨、尘土、污物的侵蚀，在
9、长期工作中容易磨损、腐蚀、崩齿以致不能工作，需要修理或更换。一、阀门齿轮和蜗轮传动形式齿轮副和蜗轮副驱动有正齿轮副传动、伞齿轮副传动、蜗轮副传动及其组合等多种形式。正齿轮传动是通过手轮传动小正齿轮，小正齿轮再带动大正齿轮。这是一种简单的减速机构，驱动比通常取1：3，启闭阀门时，轻便省力。伞齿轮副驱动的原理与正齿轮副驱动相同，通过手轮传动小正齿轮，小正齿轮再带动大正齿轮。这是一种简单的减速机构，驱动比通常取1：3，启闭阀门时，轻便省力。涡轮驱动是通过带手柄的手轮转动蜗杆再带动蜗轮，其传动比大。蜗轮、蜗杆装在蜗轮箱内。蜗轮加工困难，这种传动结构比齿轮传动复杂。这两类手动装置已成系列，各有56个规格
10、。正齿轮副传动和伞齿轮副传动一般用在闸阀、截止阀上；蜗轮传动一般用在蝶阀、球阀上。二、调整换位修理1翻面修理：正齿轮、螺杆和蜗轮在长期运转中往往会产生齿面单边磨损现象。如果结构对称，在条件允许的情况下，可将正齿轮、蜗轮翻面，即将未磨损面作为主工作面；蜗杆也可调头将未磨损面作为主工作面。如果轮毂两端面高低不一致，可根据具体结构，采取相应该的措施：用锉削将高的端面锉低，对低的端面可用垫片调整。用上述方法不能凑效时，可采用镶套的方法以恢复轮毂两端面原有形状和性能。 2 换位修理：蜗轮驱动装置一般用于蝶阀、球阀上。这类阀门启闭的角度范围为90，反映在蜗轮上的转角一般为90180，蜗轮齿往往有1/41/
11、2部位磨损严重一些。在修理中，可将蜗轮位置转动90180使未磨损的蜗轮齿与蜗杆啮合。若蜗杆的部分齿面磨损严重，在条件许可的情况下，可将蜗杆沿轴向适当移过几个齿距，以避开磨损面与涡轮啮合。三、轮齿损坏的修复 齿轮和蜗轮在运行或搬运中，由于事故或制造质量问题，个别轮齿会产生崩齿或断齿，其修复方法分为：(a)镶齿粘接法；(b)镶齿焊接法；(c)栽桩堆焊法1镶齿粘接法：把损坏的轮齿铲掉，加工成燕尾槽，用原有材料加工成新的齿块，与齿轮上的燕尾槽相配，保持0.1mm0.2mm的间隙，并使加工的轮齿有一定的精加工余量。新齿与燕尾槽按规定粘接牢固后，用铅块在齿轮的完好齿牙间压成样板。用样板着色检查新齿，并按照
12、印影加工新齿，直至样板与新齿接触均匀为止。此法可用于焊接性能差的齿轮。2镶齿焊接法：这种方法适用于焊接性能好的齿轮。轮齿的制作工艺与镶齿粘接法相同，把损坏的轮齿铲掉，加工成燕尾槽，用原有材料加工成新的齿块，与齿轮上的燕尾槽相配，保持0.1mm0.2mm的间隙，并使加工的轮齿有一定的精加工余量。新齿与燕尾槽按规定粘接牢固后，用铅块在齿轮的完好齿牙间压成样板。用样板着色检查新齿，并按照印影加工新齿，直至样板与新齿接触均匀为止。3栽桩堆焊法：因事故等原因产生崩齿可在断齿处钻孔攻丝，预埋一排螺钉桩，用堆焊法在断齿处堆焊出新齿。堆焊时应该保护好其他轮齿。最后，加工成与原齿相同的齿形。为了防止齿轮退火，可
13、以使用用强冷堆焊法。 四、齿面的堆焊修复 齿轮磨损严重或有严重点状剥蚀，可用堆焊法修复。焊前要清洗，对合金钢齿轮要进行退火处理，除掉氧化层，用软轴砂轮或其他方法去掉疲劳层、渗碳层，直至本体金属光泽为止。 采用单边堆焊，焊层应该根据齿形大小取35层，齿面24层，齿顶1层。焊接时候，采用对称、循环焊接法。第1层在齿根部堆焊，逐渐焊到齿顶，可减少热应力集中，防止齿轮变形，具体方法如下：各层的焊接方向应该首尾相接，层与层间应该重叠1/52/5。堆焊齿轮应该在专用工具上进行，专用工具套在齿轮中心孔中，能任意调整角度，以利于堆焊的成形。第1层的堆焊角度为1545，第24层的堆焊角度为6575，第五层的堆焊
14、角度为0，并应该一次堆成形，以免产生气孔等缺陷。堆焊完后应该退火处理，消除内应力，降低硬度，以便于加工。堆焊后的齿轮需要经过机械加工。首先车齿轮顶圆和两个端面，然后铣齿，对齿轮要求不高时候，可以使用刨床按照样板加工齿形。对于修复的齿轮，在硬度等性能方面有要求时，应该进行渗碳淬火表面处理。五、齿轮和蜗轮断裂的修复驱动装置中，对断裂的齿轮和蜗轮通常要求更换。在无备件的情况下，可以按照下列方法进行修复。首先将断口加工成坡口，断节嵌入齿轮上复原，用铁丝固定，然后焊接。如果齿轮是铸铁的，应用铜焊或铸铁电焊条焊接固定。焊接时要采用防止变形的措施。焊接后将铁丝拆除。在车床上，将齿轮轮缘的两端面上车制加强板夹
15、持槽，槽外直径应该比齿根直径小5mm，槽内径比轮缘内径稍小，槽深2mm5mm，视齿轮厚度而定。再以槽的宽度和深度为准，车成两个加强圈。将两个加强圈夹持在齿轮两端面槽中，并暂时固定，钻制埋头铆钉孔，在断裂处两端应该钻孔铆接，其他部位也应铆接均匀。为使铆接更加牢固，可采用粘接铆接法。用上述修复齿轮的方法，也适用于修复蜗轮轮缘的断裂。齿轮的轮辐、轮毂的断裂修复，可参看“手动装置的修理”一节。六、齿轮和蜗轮齿的更换齿轮和蜗轮磨损严重或齿牙断裂严重时，可采用更换整个齿牙的方法进行修复。1齿轮齿牙的更换：把齿轮上的所有齿牙车除，直至牙根下5mm左右处，但应该留有一定厚度的轮缘。预制一个新的轮缘圈与旧齿轮粘
16、连或焊接在一起，然后车削两端面和顶圆，其尺寸与原齿轮相同，最后铣制新齿。2蜗轮齿牙的更换：首先将蜗轮轮缘车除，用与蜗轮相同的材料车制一个新的轮缘并嵌在旧涡轮上。然后在连接处对称点焊，再车制蜗轮顶圆的两个端面。最后，用蜗轮铣刀加工蜗轮齿。如果蜗轮(或齿轮)的中心孔或键槽损坏，可以采用镶套法更换轮毂，修复齿轮和蜗轮。第三节 气动和液动装置的修理 气动和液动装置是一种自动控制的传动装置。在易燃、易爆、剧毒工况条件下，以及难以接近的地方，使用气动和液动装置具有重要的意义。它具有结构简单、安全可靠、阻力小等优点，在石油、化工等部门得到了广泛的应用。一、气动和液动装置的结构形式 以带压的空气、水、油等作动
17、力源，推动活塞运动，使活塞杆带动阀门启闭或调节的装置叫做气动或液动装置。它是由缸体、活塞、活塞杆、活塞环、缸盖等组成。缸体呈套筒状，用铸造件或无缝钢管制成，缸体分单缸和双缸。双缸用在压力较高、开闭力较大的阀门上，并有利于缩小缸体的直径。活塞用铸铁铝合金制成，有的采用铸铁或铸钢活塞。活塞杆用圆钢车制。除卧式气动或液动传动装置外，通常阀杆和活塞杆为一整体，活塞环有J形或U形橡胶密封圈、U形四氟密封圈、Y形聚氨脂密封圈、耐油橡胶。形密封圈等。O形密封圈的密封效果好，摩擦阻力小，更换方便，在气动和液动装置中应用广泛。气动和液动传动中，一般不采用金属活塞环，仅在活塞式减压阀中使用。缸盖是固定活塞杆和手动
18、杆的零件，它与缸体组成内腔。 气动和液动装置的附件有回路系统、讯号反回器、控制换向阀、过滤器、调节阀和澜器等。气动和液动装置的形式有直线运动式和部分回转式两种。 1直线运动式阀门气动装置：是在封闭的气体回路中依靠压缩空气的推动使阀杆作直线运动的气动装置。按照结构分为气动隔膜式和活塞直动式；按照动作分为正作用式和反作用式。正作用式气动隔膜驱动装置由于采用橡胶隔膜传动，进气压力小(0.4MPa)，行程小，传动阻力也小，故多用于隔膜阀和调节阀。活塞直动式具有较大的驱动力和行程，用于快速启闭的闸阀、截止阀等。 2部分回转式气动装置：回转式气动装置是指在封闭的压缩空气回路中，依靠压缩空气的推动使输出轴作
19、小于360回转运动的气动装置。 下面介绍部分回转式气动装置的结构和特点： 活塞齿条式：结构较简单，外形较小，转矩值不变。转矩大时可用双活塞或四活塞。 活塞连杆式：结构简单，转矩特性不好。单活塞时多为摆动缸。转矩大时可用双活塞或四活塞。 活塞拨叉式：结构简单，转矩特性好。转矩大时可用双活塞或四活塞。 活塞螺杆式：结构紧凑，输出扭矩大，转矩值不变。但效率较低。 叶片式：结构简单、紧凑，转矩值不变，效率高。但密封性能较差。除上述介绍的结构外，还有液压马达等结构形式。二、缸体磨损的修复缸体长时间使用或因装配不正等会产生磨损，缸体内表面出现圆度误差变大或锥度，以及擦伤、划痕、拉缸、结瘤等缺陷，严重时还会
20、影响活塞环与缸体内表面的密封，需要进行修理。1缸体的磨削和研磨：缸体的内表面圆度误差变大或圆锥度以及轻微的擦伤、划痕、拉缸等，可以直接采用磨削或研磨方法进行修复，以恢复原有的精度和粗糙度。2缸体的手工打磨：缸体有轻微的擦伤、拉缸等缺陷时，先用煤油清洗缺陷处，用半圆形油石在圆周方向打磨；然后，用400水砂纸沾柴油在周围方向左右打磨，直至肉眼看不见擦痕为止。打磨完后，应该清洗缸体。3缸体的镀层处理：缸体的镀层处理通常采用镀铬处理，也采用其他材料镀层或化学镀和塑料喷涂。镀铬能恢复尺寸，增加缸体内表面的耐磨性、抗腐蚀性。镀铬前，应该在磨床或车床上加工，以消除内表面缺陷，保证铬层均匀一致。为了保证镀层有
21、一定的厚度，内表面要有适当的加工量。按照镀铬操作规程，采用多孔镀铬法。镀铬完后，应该进行研磨或抛光精加工。对缸体内表面原来已有的镀层，应该清除旧镀层后，再重新采用镀层修复方法。4缸体镶套：若缸体严重磨损，而用镗、磨镀层均不能修复时，可以采用镶套方法修复。镶套时候，要保持缸体有足够的厚度，薄壁缸体不适于镶套。因为套筒的壁较薄，压入缸体时会产生变形，可先预留一定的内孔精加工余量，待压入后，再镗削加工内孔。如果套筒是铸件，应该经退火处理，消除应力后加工镶套。经过镶套的缸体，应该符合技术要求，并应该经过1.5倍公称压力试压验收。三、缸体破损的修复缸体破损一般因事故造成，破损的缸体通常是用铸铁制成的。破
22、损的缸体一般应该更换。更换困难时，可参考本书第六章第一节进行修理。下面仅介绍缸体内圆柱面破裂的修复。修理时候先进行仔细检查，在裂缝前方5mm处钻止裂孔并攻丝，以便拧入螺钉。在裂缝外侧辫开出一道狭窄的破口。裂缝中间稀盐酸或稀硫酸腐蚀一层金属以增加裂缝的间隙；腐蚀过程中，应该注意腐蚀剂不能侵蚀缸体内表面。用胶粘剂粘接裂缝，裂缝外侧坡口处所用的胶可填充铁粉；裂缝内侧的胶粘剂应该填满整个裂缝。止裂孔所用的螺钉硬度应该等于或稍低于缸体，螺纹处应该充满胶粘剂。如果裂缝处在法兰背面，缸体外圆应该在车床上加工，并将法兰车薄一些。把制作好的加强钢圈切成两个半圆，卡在法兰背面；并焊成整圆，然后与法兰和缸体粘牢。待
23、固化后，套钻法兰孔，消除废胶，镗削或研磨内表面。 四、活塞的修复由于润滑不良，装配不当，混入砂粒或活塞杆弯曲等因素，都会造成缸体和活塞的磨损，甚至引起活塞局部破损。1 活塞局部破损的修复：可以采用堆焊和粘接的方法修理。2 塞尺寸的恢复：缸体内表面因为磨损而内径增大或活塞外圆表面均匀磨损都会使活塞与缸体间隙加大。在无更换备件的情况下，可以采用二硫化钼环氧树脂成膜剂恢复活塞尺寸。二硫化钼是优良的润滑剂，它与环氧树脂调合成膜，可以恢复活塞尺寸。这种方法简便，节约材料，经久耐磨。二硫化钼环氧树脂成膜剂有二硫化钼喷涂、刷涂、电泳镀膜等方法，它实际上是胶粘剂的一种分支。因此，工件的表面处理与粘接方法相同。
24、喷涂前应该将处理好的活塞顶部、槽、孔包扎好，然后用喷枪喷涂。没喷一层都需经晾干，直至所需尺寸为止。一般所需厚度在0.8mm以内。晾干后放入烘箱，逐渐降温2h至130150；保温2h，随炉降至室温。最后，用外圆磨床加工活塞。喷涂剂配方较多，这里介绍一种配方：1) l00g环氧树脂6101；2) 40g聚酰胺树脂300；3) 150g工业酒精；4) 80g胶体二硫化钼粉剂0或15) 150g丙酮。配制时候，按照括号先后调配，每组分别在容器中经6070水浴搅拌后，合并搅匀待用。3 活塞的镶套修复：活塞与缸体间隙过大、活塞槽磨损、活塞破损等缺陷，可采用镶套方法修复。镶套与活塞连接可采用粘接和机械固定方
25、法。镶套应该符合技术要求。活塞镶套可以分为局部镶套和整体镶套。五、其他零件的修理l活塞盖渗漏的粘补方法：活塞盖因组织疏松、气孔等缺陷产生渗漏时，可用胶粘剂加压渗透法进行粘补。此法也适用于缸体的修理。2管接头泄漏的修理：缸体、活塞盖上的螺纹与管接头泄漏时，一般用聚四氟乙烯膜包在螺纹处，即可止漏。如果螺纹滑扣、乱扣，可用胶粘剂粘接修复。但这种方法造成更换零件困难。需要经常更换时，可以将其制成特殊的内外螺纹，内螺孔与原螺孔一样，外螺纹与扩大的螺纹相配，相配前涂上密封胶防漏。第四节 电动装置的调整和修理阀门电动装置用电动机驱动并能控制阀门开启和关闭。它可以使阀门实现就地操作或远距离控制；可以单台操作，
26、也可以多台集中控制，是工业生产自动化控制和程序控制的重要执行单元之一。 一、阀门电动装置的类型 1按照驱动阀门的方式不同：可以分为多回转和部分回转阀门电动装置两大类。多回转阀门电动装置(又称z型)。其输出轴需要旋转多圈(至少一圈)，才能完成阀门的开启和关闭，所以称为多回转阀门电动装置。多回转阀门电动装置适用闸阀、截止阀、隔膜阀等阀杆作直线升降运动的阀门。 部分回转阀门电动装置(又称Q型)。其输出轴旋转少于1圈，通常为1/4圈，即可完成阀门的开启和关闭，因此称为部分回转电动装置。部分回转电动装置有一体式和叠加式两种结构形式。它适用于球阀、蝶阀、旋塞阀等阀杆做旋转运动的阀门。2按照使用要求不同：阀
27、门按照使用环境可分为普通型阀门、户外型阀门、防爆型阀门、高温型阀门、耐寒型阀门、防腐型阀门和放射型阀门；按照输出轴转速可以分为高速型阀门、双速型阀门；阀门按照控制方式可以分为双线型阀门、无线遥控型阀门、智能型阀门等。二、阀门电动装置的结构阀门电动装置品种规格繁多，结构复杂程度不同。按照功能划分，每一种阀门电动装置一般都由电动机、主传动机构(减速器)、转矩控制机构、行程控制机构、手动或电动切换机构、位置指示机构、手动操作机构、电气控制箱等组成。1电动机：电动机分为YDF系列和YBDF-WF系列阀门专用电动机。该系列电机是根据阀门的转矩特性和工作特点专门设计的。它具有启动转矩高、转动惯量低、短时工
28、作制、体积小、重量轻等特点。启动转矩高：阀门的转矩特性是开启和关闭的瞬间最大，而在开启和关闭的过程中，仅为最大转矩的1/51/6。因此要求电动机的启动转矩大。该系列电动机的启动转矩额定转矩2.83。转动惯量低：即电源切断后，电动机能立即停止转动。这是因为；强制性密封的阀门在关闭时要求操作转矩控制在规定值。如果电源切断后，电动机不能及时停止转动，就会使阀门的操作转矩迅速上升，这不但使阀门再次开启困难，严重时还会损坏阀门。阀门专用电动机的平均转动惯量比J0系列电动机低13左右。 短时工作制：额定工作时间为10min。阀门的一次性开启或关闭的时间很短，一般不超过10min。2主传动机构(减速器)：主
29、传动机构是阀门电动装置的主体，它的作用是将电动机的高转速减低至电动装置所规定的输出转速。其减速部分的结构形式与一般减速器相类似，通常采用的有蜗杆蜗轮、圆柱齿轮、行星齿轮、少齿差行星齿轮、摆线针轮以及谐波齿轮等传动方式。有些阀门电动装置中只采用一种传动方式，有些是几种传动方式联合使用。从电动装置的整体结构设计与实现转矩控制而言，多回转电动装置以采用一级圆柱齿轮加一级蜗轮副传动的方式为最多。而一体式部分回转电动装置，则以采用一级圆柱齿轮加一级少齿差行星齿轮或者加一级谐波传动方式较多。叠加式部分回转电动装置以一级回转电动装置加一级蜗轮副的结构形式为最多。3转矩控制机构：转矩控制机构是指用来控制电动装
30、置的输出转矩。当电动装置的输出转矩达到预整定的转矩时候，转矩控制机构动作切断电动机电源，以保证阀门密封面之间所需的密封比压；当电动装置和阀门意外过载时，自动切断电机电源，以保护装置和阀门不受损坏。它是决定电动装置能否正常运行、可靠运行的关键部件之一。转矩控制机构的结构形式，一般常用的有牙嵌离合式和蜗杆窜动式两种。(1)牙嵌离合器式：牙嵌离合器式转矩控制机构的动作原理是，当电动装置输出的转矩达到预定的转矩时，右半离合器将沿主动轴向右移动压缩弹簧并触动微动开关，使电动机停止转动。如果此时电动机继续旋转，离合器爪脱离啮合，并作跳跃式滑动，也就是通常所说的“机械保护”。但是由于各种机构因素的影响，这种
31、转矩控制机构的稳定性很差；且开、关两向共用一个电气开关，阀门开、关的不同转矩值，只能由牙嵌斜角不同的角度值来决定，而牙嵌斜角是由机械加工一次成形，其比值是一定值，在使用过程中不能改变，因此，在运行中开关向的不同转矩值是无法调整的，所以其控制精度和重复精度低，目前基本上已经被淘汰。蜗杆窜动式：蜗杆窜动式转矩控制机构的动作原理是，电动装置的输出转矩逐渐增加时，蜗杆的轴向力也随着逐渐增加，即压缩转矩弹簧力、弹簧变形、蜗杆和圆形齿条的位移量也逐渐增加。当输出轴转矩增加到预定值时，圆形齿条使转矩控制机构的轴齿轮达到了使微动或触点开关压板或转子离开的距离，使微动和触点开关断电，使电动机停止转动。蜗杆轴向可
32、往返窜动，阀门的开启和关闭方向的微动开关分别设置，互相独立，因此阀门开启和关闭的转矩可根据转矩特性分别调整。设有表示转矩大小的刻度盘和微调机构，能够方便、准确地进行调整。蝶形弹簧的预压缩量设计时已计算好，使用时一般不需要调整。蜗杆窜动式转矩控制机构，具有结构简单、调整方便、动作准确、控制精度高等优点。因此现代阀门电动装置的转矩控制，绝大多数都是采用这种控制方式。4行程控制机构：行程控制机构是用以控制阀门开启和关闭过程的位置。其中包含行程终端位置和中间位置控制，并能在阀门开启和关闭过程的任意位置发送信号。当阀门达到开启和关闭的终端位置或事先调整好的位置时，能自动切断电机电源，使电动机停止转动；它
33、亦是保证阀门电动装置正常、可靠运行的重要控制部件之一。行程控制机构的形式有凸轮式、螺杆螺母式和计数式等。(1)凸轮式行程控制机构：凸轮式行程控制机构结构简单，由于允许调整范围只有300(即5/6圈)，所以调整困难，控制精度低，一般用在对行程控制要求不高的阀门上。齿轮转动时，通过轴使凸轮转动，与微动开关接触，控制阀门的开启、关闭。(2)螺杆螺母式行程控制机构：螺杆螺母式行程控制机构的动作原理是：当齿轮轴转动时候，带动套在齿轮轴上的螺杆作正反方向转动，使螺杆上的滑动螺母左右往复移动。当达到预定的行程位置时，由于撞销的作用，迫使滑动螺母转动，并带动拨动器转动，使微动开关动作，切断电机电源。螺杆螺母式
34、行程控制机构的控制精度比凸轮式要高得多。计数式行程控制机构：计数式行程控制机构属于瞬动增速机构，其位置一次调整好后不会发生变化，所以调整精度和重复精度都很高，是当今国内外应用最为广泛的一种行程控制机构。现在以三位计数式行程控制机构为例来说明其动作原理。个、十、百位齿轮均为下方20个齿上方两个齿的异形圆柱齿轮，过桥齿轮均为8个齿的齿轮。个位齿轮与调整轴为紧配合，最上方的过桥齿轮与调整轴为动配合，最上方的过桥齿轮与凸轮轴为紧配合，其余两个过桥齿轮与凸轮轴为动配合。当个位齿轮在中心轮带动下旋转一周即转过20个齿时，个位齿轮上部两个齿带动下面的过桥齿轮转过两个齿，而上面的过桥齿轮同时带动十位齿轮转动两
35、个齿。当个位齿轮旋转10圈时，即转过200个齿时，它将带动下面过桥齿轮转过2.5周，即20个齿，这时下面的过桥齿轮带动十位齿轮旋转1周，而十位齿轮又带动中间过桥齿轮转过两个齿。同理，当个位齿轮旋转100圈时，十位齿轮旋10圈，而百位齿轮旋转1圈，百位齿轮上部的两个齿带动上部的过桥齿轮转过两个齿，即旋转90。因为上部的过桥齿轮与凸轮轴是紧配合，所以上部过桥齿轮带动凸轮旋转90触动微动开关切断电源。从其工作原理可以看出，三位计数式齿轮传动的行程控制机构的最大行程为主动(个位)齿轮转2000个齿，才能使凸轮旋转90使开关动作切断电源，其最小的调整量为一个齿，也就是说三位计数式行程控制机构的最小调整量
36、为1/2000。当计数式行控制机构与阀门相配时，由于要适应不同转圈数的阀门，计数式行程控制机构的转圈数不可能全部用足，也就是说三层计数式控制机构的最小调整量达不到1/2000。为了提高控制精度应该尽可能用足最大行程。实现的方法是调整主动齿轮(中心齿轮)与输出轴之间的速比。如果阀门转数少，应该增速，使主动齿轮旋转提高，以保证对应阀门全行程计数式行程控制机构主动齿轮的转过齿数接近2000个齿。.5位置指示机构：位置指示机构是指用来指示阀门启闭过程中的位置的机构，即显示阀门开度的大小。为了适应各类阀门对位置指示的不同要求，有连续式和间断式两位置两种结构形式。（1）连续式位置指示机构它由两部分组成，一
37、部分是机械指示部分，供现场直接观察使用；另一部分是机电信号转换部分，供远距离操作时阀位指示使用。机电转换部分采用电位器或自整角机，将机械位移转变为电信号，传至控制室，便可在控制室内显示出阀门的启闭位置。（2）间断式两位置指示机构 有机构指针指示和灯光显示两种形式，仅能显示出阀门全开或全关两个位置。为了便于监视阀门的运行状态，另设有闪光信号装置。 6手、电动切换机构：手、电动切换机构是指电动装置由电动状态到手动状态或由手动到电动的转换机构。根据切换方式的不同，可分为人工切换、半自动切换和全自动切换三种。 (1)人工切换：手动操作时先将切换手柄，由人工切换到手动位置(同时切断电机电源)，然后进行手
38、动操作。手动操作完毕之后则必须将切换手柄切换到电动位置，电动操作方可进行。假若手动操作完毕后，由于疏忽等原因，手柄忘记切回电动位置，则电动无法进行。基于上述原则，人工操作容易引起误操作，随着工业生产自动化水平的不断提高，人工切换已经不能满足自动化控制的要求。(2)全自动切换：即无论是由手动转换为电动或是由电动转换为手动操作，均为自动切换。这种操作简便，能够满足自动化控制的要求。但是结构比较复杂，制造成本高，维修麻烦。且容易发生故障。同时，实际使用意义并不很大，因为操作人员必须至就地才能操作，既然操作者已到现场，将手柄由电动切换为手动，是很简单的。因此全自动切换，目前使用并不普遍。(3)半自动切
39、换且电动优先：就是由电动转换为手动时，由人工切换；当由手动状态转换为电动操作时，为自动切换。它与全自动切换相比，具有结构简单，零件数量少，切换可靠等特点，并能满足自动化控制的要求。因此当今国内外阀门电动装置，绝大多数为半自动切换。 半自动切换按照设置的部位不同。可分为高速档半自动切换和低速档半自动切换。高速档半自现切换，切换机构设置在蜗杆轴上；低速档切换，切换机构设置在蜗轮轴上，如图所示。低速档与高速档半自动切换相比，除了具有结构简单，布局合理等优点外主要是给直传式手动操作机构的设置创造了条件。低速档半自动切换机构由离合器、拨叉、直立杆、弹簧、偏心块、手柄等组成。手动操作时将手柄往下扳，拨叉绕
40、支点旋转，推动离合器上升，支立杆在弹簧力的作用下，直立于蜗轮端面上，离合器结合爪与蜗轮上的结合爪脱离合啮合，并与手轮上的结合合爪相啮合，此时即由电动操作位置转换为手动操作位置。电动操作时，电动机旋转驱动蜗杆杆、蜗轮转动时，支立杆被蜗轮带动失去平衡而倾倒，此时离合器在弹簧力的作用下，与于手轮的结合爪脱离啮合，并与蜗轮的结合爪相啮合，这时即由手动操作位置转换为电动操作位置。这一转换过程由装置本身自动完成，故称为半自动切换且电动优先。7手动操作机构：为了安装调试和在停电的情况下，也能够对阀门进行操作，电动装置上需要设置手动操作机构。手动速比和手轮的圆周力的关系是：速比大，手轮的圆周力小，开关阀门的时
41、间长；速比小，手轮的圆周力大，开关阀门的时间短。根据阀门的转矩特性，最大转矩和运行转矩相差很大，同时最大转矩作用时间又很短，而运行转矩相对来说工作时间较长的特点，一般输出转矩900Nm以下，手动操作速比尽量采用1：1直传式，这样可以保证在紧急情况下，手动操作迅速，以便于事故的及时处理。同时直传式手动操作机构的手、电动传动零件在机械上互相独立，即使电动机械部分发生故障，手动操作仍然可以照常进行。8控制箱：控制箱用于各种电气元件及控制线路，如接触器、按钮、切换开关、信号灯等，是电动装置指令的控制机构。它可以和电动装置安装在一起，也可以分离安装在控制室内。四、电动装置的安装与调整电动装置能否正常、可
42、靠的工作，除了与产品结构、制造质量有关外，而且与安装、调整及维护亦有着密切的关系。因此在安装调整之前，首先要认真仔细阅读制造厂所提供的“产品使用说明书”，熟悉产品的结构特点和安装调整的具体要求、方法及步骤。1电动装置的安装电动装置应该安装在便于运行人员操作调整和维护的地方。电动装置可以垂直安装(即输出轴垂直向下)或水平安装(即输出轴水平)。但最佳的安装位置为垂直安装，因为垂直安装不但有利于装置的正常运转，而且具有便于操作、检修及维护等优点。水平安装时要注意使电动机方向朝上，不允许电动机朝下。电动装置通常直接安装在阀门上。也可以与阀门分离安装，采用落地安装方式，通过万向联轴节与阀门联接。电动装置
43、安装的环境条件应该符合制造厂说明书所规定的要求。在具体环境条件不能满足时候，应该采用相应的隔离措施，改善环境条件。电动装置输出轴与阀门的连接形式在传递转矩时，多采用爪形(牙嵌)连接；在承受轴向推力时，则采用梯形螺纹连接(阀杆螺母设置电动装置内)。在采用牙嵌连接时需保证电动禽出轴与阀杆螺母连接牙嵌轴向之间有1mm2mm的间隙。电动装置与阀门的连接，可按照机械部标准JB292081以及国家标准GBl222289和GB1222389选用。目前这些标准处在新旧交替之中，安装阀门时应该按照具体情况。2电动装置的调整多回转电动装置输出轴与阀门的连接形式：爪形(牙嵌)连接；梯形螺母连接。电动装置安装完毕后，
44、应该根据阀门的类型、规格及工况的不同，按照表61所推荐的控制方式选择正确的控制方式。然后对行程控制、转矩控制和位置指示机构等分别进行调整，其调整方法和步骤如下：将手、电动切换机构切换至手动侧，用手轮操作使阀门开启或关闭。在阀门开闭过程中，应该运转灵活，无卡阻等异常现象，并观察位置指示的显示值与手动操作是否同步、一致。接通电源，用电动操作使阀门开启或关闭。这时阀杆的旋转方向应该与位置指示方向一致（顺时针为关）。对于具有自动或半自动手、电动切换机构的电动装置，手、电动切换机构应该能自动地切断至电动位置，且动作灵敏可靠。电动装置在开启或关闭的过程中应该运转平稳，无异常噪声。用手拨动相应的行程开关或转
45、矩开关，应该能正确地切断控制电路，使电动机停止运转。当拨动开阀方向的行程或转矩开关时，能切断开阀方向的控制电路；当拨动关阀方向的行程或转矩开关时，能切断关阀方向控制电路。 行程控制的调整。 开启阀门方向的调整。调整前应该首先切断电源，用手操作将阀门开启至全开位置，再将阀门关0.51.5圈，以此作为阀门的全开位置，固定行程开关，整定行程控制机构，使开阀方行程开关动作。不同的行程控制机构，其调整方法有所不同，应该根据制造厂家提供的使用说明书进行调整。对于计数式行程控制机构，调整时应该将控制机构中心的定位推钉按照下；并旋转90，使中心的主动齿轮与计数齿轮脱离啮合。然后，按照箭头指示的方向旋转开启方向
46、的调整轴，直至凸轮旋转90，使开启方向的微动开关动作。最后，退出中心的定位推钉，使中心齿轮与计数齿轮重新啮合。并用旋具轻轻转动开向调整轴，确认中心齿轮与计数齿轮正确啮合，则开启方向调整结束。 关闭阀门方向行程控制机构时候，首先与开启阀门方向行程控制机构的调整方法和步骤是相同的。在调整阀门关阀机构时候，首先必须明确被控制阀门关闭位置的控制方式。工业过程中使用的阀门关闭方向的控制方式大多数是采用转矩控制的，即电动装置达到规定的转矩值（阀门达到密封所需要要的转矩）。这时，阀门关闭方向的行程控制主要是用来闭锁控制电路和提供阀位信号。也有一些阀门关闭方向是用行程控制机构来控制的，即阀门的全关位置是行程控
47、制机构得到规定值的位置。这些利用行程控制的阀门，其控制电路是依靠行程控制来切断的，这时阀门关闭方向的行程控制机构需要调整至阀门全关位置。 (4)转矩控制机构的调整：转矩控制机构的调整，必须在经过标定的转矩试验台上进行。电动装置在出厂时制造厂已将开、关方向的转矩调整到铭牌上所规定的额定值。如果使用单位需要在现场进行调整，应该根据制造厂提供的资料调整转矩控制机构使输出转矩满足使用要求，如无此资料而又无转矩试验台时，这样调整就具有一定的盲目性，因此必须谨慎从事。在现场调整转矩控制机构前，应该首先将行程控制机构调整好。调整时应该先将开、关方向的转矩值调整至最小值，然后用电动操作试关。当转矩控制机构动作
48、切断电动机电源后，将电动装置切换到手动侧，用手动检查阀门的关闭程度。如果这时阀门能用手动继续关闭，则应该逐步增加转矩值，并用上述方法检查阀门关闭程度，直到阀门关严后(即阀门密封的转矩)，用手动不能继续关闭，而能使阀门用手动顺利开启为止。这时就可以认为电动关闭方向的转矩已调整好。然后根据关闭方向的转矩值进行开启方向转矩的调整。通常开启方向的转矩比关闭方向的转矩要大些，才能保证阀门顺利开启。开启方向的转矩值一般为关闭方向转矩值的150。(5)位置指示、阀位远传和附加行程开关的调整：调整前应该先校正控制箱上指示表的机械零位，接通阀位远传电路电源。调整时，先将阀门操作到全关位置，调整位置指示，使其指针正好指示全关位置。调整阀位远传电路中的调整电阻，使控制箱上的阀位指示表正好指向全关位置(零位)。然后，再操作使阀门开启
