CN113685601B - 免停运的阀门电动执行器更换方法及调试组件 - Google Patents
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Abstract
一种免停运的阀门电动执行器更换方法及调试组件,方法包括:将旧电动执行器与阀门连接部脱离,获取阀门的规格数据;所述规格数据包括阀门门杆的规格数据和阀门凸台的规格数据;使用调试组件校核阀门的规格数据,为调试组件选用合适的调试子部件;基于阀门的规格数据和选用的调试子部件,选定第一新电动执行器的装配盘;所述调试子部件包括轴套及与轴套相配套的阀杆;将第一新电动执行器通过所述装配盘与调试组件进行连接,接入电源以调试组件作为阀门参照完成定位调试;解除第一新电动执行器与调试组件连接,将第一新电动执行器与阀门连接部相连接。本发明能够在不停生产系统的情况下,实现阀门电动执行器的更换。
Description
技术领域
本发明涉及自动化仪表的电动执行器技术领域,特别是一种免停运的阀门电动执行器更换方法及调试组件。
背景技术
在工业生产工艺系统,大量使用电动执行器作为管道阀门的操作执行机构,以实现管道内各种工艺介质的打开、关断及区间开度线性调节,从而完成整个工艺系统的自动化流程。较常见的如发电厂锅炉给水阀、化工厂反应釜进料阀等。一般情况下阀门处于开启和关闭的时间差异极大,如发电厂锅炉给水阀在发电机组正常运行时均需要保持全开,仅在停机过程或锅炉满水时紧急动作至全关位置。也就是说,工艺流程中的部分或大部分重要阀门,正常状态下禁止向阀位另一端运动。但是,作为阀门执行机构的电动执行器一旦出现严重故障,更换内部控制板乃至更换第一新电动执行器时,均需要重新调试定位,分别向全开、全关两个方向动作,否则该电动执行器就不能正常驱动阀门,并在正确的末端位置停止,也无法发出阀门开到位、关到位的反馈信号,使工艺流程的控制系统(如DCS、PLC)无法有效完成信号传递和继续控制。由此,大多数工业企业在阀门电动执行器出现严重故障时,对于重要性稍弱的阀门采用解除电动操作功能,在需要时由人力操作,直至有工艺系统停运机会更换调试。至于重要阀门,只能停运部分或全部生产系统,立即更换电动执行器,间接经济损失常达数十万元以上。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种免停运的阀门电动执行器更换方法及调试组件,能够在不停生产系统的情况下,实现阀门电动执行器的更换。
本发明采用如下技术方案:
一方面,一种免停运的阀门电动执行器更换方法,包括:
将旧电动执行器与阀门连接部脱离,获取阀门的规格数据;所述规格数据包括阀门门杆的规格数据和阀门凸台的规格数据;
使用调试组件校核阀门的规格数据,为调试组件选用合适的调试子部件;基于阀门的规格数据和选用的调试子部件,选定第一新电动执行器的装配盘;所述调试子部件包括轴套及与轴套相配套的阀杆;
将第一新电动执行器通过所述装配盘与调试组件进行连接,接入电源以调试组件作为阀门参照完成定位调试;
解除第一新电动执行器与调试组件连接,将第一新电动执行器与阀门连接部相连接。
优选的,所述定位调试的方法包括:
驱动第一新电动执行器实际作动至调试组件的第一位置,通过遥控或触控进入第一新电动执行器的液晶屏设置菜单,在阀位设置子菜单内选择阀位定位项进行设置,将所述第一位置设置为一末端阀位;
驱动电动执行器实际作动至调试组件的第二位置,通过遥控或触控进入第一新电动执行器的液晶屏设置菜单,在阀位设置子菜单内选择阀位定位项进行设置,将所述第二位置设置为另一末端阀位。
优选的,具有同等设计的电动执行器在下一次免停运更换时,更换方法包括:
将第一新电动执行器与阀门连接部脱离,将第二新电动执行器与阀门连接部相连接;
如果当前阀门位置为全开,则将第二新电动执行器的当前绝对编码值设置为一末端阀位,将第二新电动执行器的当前绝对编码值减去历史控制编码值两端之差,设置为另一末端阀位;
如果当前阀门位置为全关,则将第二新电动执行器的当前绝对编码值设置为一末端阀位,将第二新电动执行器的当前绝对编码值加上历史控制编码值两端之差,设置为另一末端阀位;
如果当前阀门位置为中间位置,则根据中间位置的全行程百分比,将第二新电动执行器的当前绝对编码值成比例地减去历史控制编码值两端之差,设置为一末端阀位;将第二新电动执行器的当前绝对编码值成比例地加上历史控制编码值两端之差,设置为另一末端阀位。
优选的,将绝对编码值设置为末端阀位的方法,包括:
通过遥控或触控进入第二新电动执行器的液晶屏设置菜单,在阀位设置子菜单内选择编码值定位项进行设置。
另一方面,一种调试组件,包括:连接机构、轴套件、阀杆件、固定杆和螺杆;所述连接机构一端与装配体的圆形凸台相嵌合,另一端与所述轴套件相连接;所述阀杆件穿过所述轴套件的内螺纹孔并与所述内螺纹孔相配套;所述阀杆件末端开设有第一通孔,所述螺杆设置有带刻度通孔,所述螺杆穿入电动执行器的装配盘上任一螺孔并与电动执行器装配盘的螺孔进行螺纹连接;所述固定杆一端穿过所述第一通孔并固定,所述固定杆另一端穿过所述带刻度通孔;通电后,电动执行器驱动所述圆形凸台转动,转动量通过连接机构带动所述轴套件转动,轴套件的转动量经螺杆与固定杆转化,驱动所述阀杆件上下运动,带动所述固定杆在所述带刻度通孔内上下运动,记录对应的行程距离,完成定位调试。
优选的,所述连接机构包括:调节齿轮、弧形调节齿条、弧形空心腔体、万向节和第一连接部;所述弧形调节齿条与所述弧形空心腔体以弧形轨道方式相连接;所述弧形调节齿条和所述弧形空心腔体通过万向节与所述第一连接部相连接;所述弧形调节齿条的一端包括第一金属顶块,所述弧形空心腔体的一端包括第二金属顶块;所述圆形凸台包括两个及以上,转动调节齿轮能够使得第一金属顶块、第二金属顶块与两圆形凸台之间密切嵌合;所述轴套件包括第二连接部;所述第一连接部与所述第二连接部固定连接;所述万向节包括第一万向节和第二万向节;所述第一万向节用于调整外张半径,所述第二万向节用于使弧形调节齿条和弧形空心腔体垂直于所述装配体。
优选的,所述轴套件包括两个及以上的轴套;各个轴套内径大小和螺牙规格不相同,外径大小相同;所述阀杆件包括两个及以上的阀杆;各个阀杆的外径大小及螺牙规格不相同;使用时,取一个与阀门门杆外径及牙型相匹配的轴套,并取一个与轴套相匹配的阀杆进行定位调试;使用完成后,将各个轴套进行锁扣连接。
优选的,所述固定杆穿过所述第一通孔的一端设置有螺牙,通过锁紧螺母与所述阀杆件固定连接;每套阀杆件均通过所述第一通孔串在所述固定杆上以实现使用后收纳。
又一方面,一种电动执行器,包括液晶屏、主控板、电机、绝对编码器和信号输出卡;
所述液晶屏,用于接收输入的与阀门两末端阀位相对应的绝对编码值,并将所述绝对编码值发送至所述主控板;
所述主控板,用于接收所述液晶屏发送的与阀门两末端阀位相对应的绝对编码值,并控制所述电机进行转动;
所述绝对编码器,用于检测所述电机的转动量,并输出串口信号或其他电信号给所述主控板;
所述主控板,还用于将所述串口信号或其他电信号发送给所述信号输出卡;
所述信号输出卡,用于接收所述主控板输出的信号,并转换为4-20mA模拟量电信号或其他电信号发送给控制系统;所述控制系统将接收到的信号转换成对应的绝对编码值。
再一方面,一种免停运的阀门电动执行器更换方法,待更换的旧电动执行器和待替换的新电动执行器均基于所述的电动执行器,更换方法包括:
将旧电动执行器与阀门连接部脱离,将新电动执行器与阀门连接部相连接;
如果当前阀门位置为全开,则将新电动执行器的当前绝对编码值设置为一末端阀位,将新电动执行器当前绝对编码值减去历史控制编码值两端之差,设置为另一末端阀位;
如果当前阀门位置为全关,则将新电动执行器的当前绝对编码值设置为一末端阀位,将新电动执行器的当前绝对编码值加上历史控制编码值两端之差,设置为另一末端阀位;
如果当前阀门位置为中间位置,则根据中间位置的全行程百分比,将新电动执行器的当前绝对编码值成比例地减去历史控制编码值两端之差,设置为一末端阀位;将新电动执行器的当前绝对编码值成比例地加上历史控制编码值两端之差,设置为另一末端阀位;
其中,所述历史控制编码值两端之差等于:控制系统历史数据库内旧电动执行器完好时,阀门在全开和全关两位置间作动停止后多次绝对编码值之差的统计值;
将绝对编码值设置为末端阀位的方法,包括:
通过遥控或触控进入新电动执行器的液晶屏设置菜单,在阀位设置子菜单内选择编码值定位项进行设置。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
(1)本发明通过调试组件实现对新电动执行器两末端阀位的定位调试,从而能够在不停生产系统的情况下,实现阀门电动执行器的更换;
(2)本发明的定位调试方法包括两种,第一种为通过驱动新电动执行器实际作动至两位置以获取两末端阀位;第二种为包括绝对编码器的电动执行器在需要更换时,如果更换为具有同等设计的新电动执行器(新电动执行器为可设置绝对编码值的电动执行器),则只需根据待更换电动执行器的历史控制编码值和当前的绝对编码值设置两末端阀位;使用第二种定位调试功能,能进一步加快更换电动执行器的速度,同时设置简单方便;
(3)本发明的调试组件结构简单,便于携带,设置有多个可选的轴套、阀杆以及可灵活调节嵌合凸台的多套连接机构,可快速满足各种电动执行器的更换需求;本发明的调试组件的螺杆上设置有刻度,因此能够直观地观察对应的行程;此外,本发明的调试组件还可用于电动执行器出厂或使用前空载试验,及测试空载转矩、行程作动速率和/或其他参数等;
(4)本发明一种电动执行器,本实施例的电动执行器,包括液晶屏、主控板、电机、绝对编码器和信号输出卡;该新电动执行器在与阀门相连接后,只需要通过液晶屏设置对应两末端阀位的绝对编码值,而不再需要重新调试定位,即不需要向全开和全关两个方向分别动作,能够在不停生产系统的情况下,实现更换。
附图说明
图1为本发明实施例一的免停运的阀门电动执行器更换方法流程图;
图2为本发明实施例一的免停运的阀门电动执行器更换调试整体流程图;
图3为可设置绝对编码值的电动执行器的结构框图;
图4为本发明实施例一的装配盘和圆形凸台的A-A剖视图;
图5为本发明实施例一的装配体和调试组件的平面示意图;
图6为本发明实施例一的装配体和调试组件的立体图;
图7为本发明实施例二的免停运的阀门电动执行器更换方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细描述。
实施例一
参见图1和图2所示,一种免停运的阀门电动执行器更换方法,包括:
S101,将旧电动执行器与阀门连接部脱离,获取阀门的规格数据;所述规格数据包括阀门门杆的规格数据和阀门凸台的规格数据;
S102,使用调试组件校核阀门的规格数据,为调试组件选用合适的调试子部件;基于阀门的规格数据和选用的调试子部件,选定第一新电动执行器的装配盘;所述调试子部件包括轴套及与轴套相配套的阀杆;
S103,将第一新电动执行器通过所述装配盘与调试组件进行连接,接入电源以调试组件作为阀门参照完成定位调试;
S104,解除第一新电动执行器与调试组件连接,将第一新电动执行器与阀门连接部相连接。
具体的,S101中,获取阀门的规格数据可以通过简单测量和调试获取,也可以根据阀门的已知参数获取。所述规格数据包括阀门门杆的规格数据和阀门凸台的规格数据,更具体的,可以包括阀门门杆直径、牙型、装配螺孔孔距孔径、装配体内外边直径、阀门凸台个数及高度弧长半径等。
S102中,使用调试组件校核阀门的规格数据,为调试组件选用合适的调试子部件,通过简单测量和调试获取,具体的方法可以包括:
使用调试组件各轴套,与装配体已脱开并露出端部的阀门门杆匹配内径及牙型,试旋套契合后选定轴套,并选定外径及牙型相配的调试阀杆。
S103中,将第一新电动执行器通过所述装配盘与调试组件进行连接,接入电源以调试组件作为阀门参照完成定位调试,具体的方法可以包括:
使阀门的啮合部和传动部规格(阀门凸台和阀门门杆规格)复制于调试组件,以此调试组件选定第一新电动执行器装配盘规格。使调试组件的连接机构外张以与阀门凸台至阀杆中心半径一致,并使两端金属顶块伸缩与阀门凸台弧长一致,并对比测量阀门凸台高度。使用经校核后的测量数据确定第一新电动执行器装配盘13的规格(临时加工或由电动执行器一并供货,装配盘13不属于调试组件,为电动执行器部件)。
需要说明的是,所述的阀门凸台指阀门的圆形凸台;所述的阀门门杆指阀门的门杆。
具体的,所述定位调试的方法包括:
驱动第一新电动执行器实际作动至调试组件的第一位置,通过遥控或触控进入第一新电动执行器的中文液晶屏设置菜单,在阀位设置子菜单内选择阀位定位项,将所述第一位置设置为一末端阀位;
驱动第一新电动执行器实际作动至调试组件的第二位置,通过遥控或触控进入第一新电动执行器的中文液晶屏设置菜单,在阀位设置子菜单内选择阀位定位项,将所述第二位置设置为另一末端阀位。
具体的,基于管道通径(阀门隔断的工艺管道通径)、阀门流通直径等设计数据和/或阀门开关位置标度、调试记录数据设置所述第一位置与第二位置间距。
进一步的,如果所述第一新电动执行器如图3所示设置有绝对编码器,则第一新电动执行器与阀门连接投运后,所述绝对编码器将检测到的电机的转动量转换为串口信号或其他电信号输出给主控板,主控板接收到的串口信号或其他电信号经信号输出卡转换为4-20mA模拟量电信号或其他电信号,发送至控制系统(如DCS控制系统、PLC控制系统等),在控制系统中将对应的电信号转换为绝对编码值并进行存储,记录为历史控制编码值。
更进一步的,具有同等设计的电动执行器在下一次免停运更换时,可不再使用便携调试组件作为参照,只需基于控制系统记录的该阀门的历史控制编码值。具体的,第一新电动执行器在需要更换时按如下方法进行更换调试:
将第一新电动执行器与阀门连接部脱离,将第二新电动执行器与阀门连接部相连接;
如果当前阀门位置为全开,则将第二新电动执行器的当前绝对编码值设置为一末端阀位,将第二新电动执行器的当前绝对编码值减去历史控制编码值两端之差,设置为另一末端阀位;
如果当前阀门位置为全关,则将第二新电动执行器的当前绝对编码值设置为一末端阀位,将第二新电动执行器的当前绝对编码值加上历史控制编码值两端之差,设置为另一末端阀位;
如果当前阀门位置为中间位置,则根据中间位置的全行程百分比,将第二新电动执行器的当前绝对编码值成比例地减去历史控制编码值两端之差,设置为一末端阀位;将第二新电动执行器的当前绝对编码值成比例地加上历史控制编码值两端之差,设置为另一末端阀位。
其中,历史控制编码值两端之差等于:控制系统历史数据库内该电动执行器完好时,在全开、全关两位置间作动停止后多次绝对编码值之差的统计值。
一实施例之中,根据上述方法获取到历史控制编码值两端之差等于200,如果当前阀门位置为全关,且获取到当前绝对编码值为800,则将800设置为一末端阀位,将1000设置为另一末端阀位;如果当前阀门位置为全开,且获取到当前绝对编码值为1000,则将1000设置为一末端阀位,将800设置为另一末端阀位;如果当前阀门位置为全行程百分比50%的位置,且获取到当前绝对编码值为900,则将800设置为一末端阀位;将1000设置为另一末端阀位。
具体的,将绝对编码值设置为末端阀位的方法,包括:
通过遥控或触控进入第二新电动执行器的中文液晶屏设置菜单,在阀位设置子菜单内选择编码值定位项进行设置。
参见图4至图6所示,本实施例一种调试组件,包括:连接机构、轴套件、阀杆件、固定杆11和螺杆12;所述连接机构一端与装配体的圆形凸台131相嵌套,另一端与所述轴套件相连接;所述阀杆件穿入所述轴套件的内螺纹孔8并与所述内螺纹孔8相配套;所述阀杆件末端开设有第一通孔101,所述螺杆12设置有带刻度通孔121,所述螺杆12穿入电动执行器的装配盘13上任一螺孔132并与电动执行器装配盘13的螺孔132进行螺纹连接,并通过定位螺母122进行锁紧限位;所述固定杆11一端穿过所述第一通孔101并固定,所述固定杆11另一端穿过所述带刻度通孔121;通电后,电动执行器驱动所述圆形凸台131转动,转动量通过连接机构带动所述轴套件转动,轴套件的转动量经螺杆与固定杆11转化,驱动所述阀杆件上下运动,带动所述固定杆11在所述带刻度通孔121内上下运动,记录对应的行程距离,完成定位调试。
需要说明的是,所述的圆形凸台131指新的电动执行器的装配体的圆形凸台,所述的阀杆件为调试组件适配的多个阀杆10。
进一步的,所述连接机构包括:调节齿轮1、弧形调节齿条2、弧形空心腔体3、万向节和第一连接部5;所述弧形调节齿条2与所述弧形空心腔体3以弧形轨道方式相连接;所述弧形调节齿条2和所述弧形空心腔体3通过万向节与所述第一连接部5相连接;所述弧形调节齿条2的一端包括第一金属顶块21,所述弧形空心腔体3的一端包括第二金属顶块31,所述圆形凸台131包括两个及以上,转动调节齿轮1能够使得第一金属顶块21、第二金属顶块31与电动执行器的两个圆形凸台131之间密切嵌合;所述轴套件包括第二连接部7;所述第一连接部5与所述第二连接部7固定连接。
需要说明的是,所述连接机构还包括锁定器等(未在图中示出),左右转动调节齿轮使所述弧形调节齿条2和所述弧形空心腔体3扩张后,通过所述锁定器进行锁定,否则圆形凸台传递过来的力量会重新压缩两金属顶块间距。
调节齿轮1内具有分段结构,垂直向外拉出使调节齿嵌入弧形调节齿条2,垂直向内推入使调节齿轮脱离齿条,定位销或锁定器等弹性滞动部件卡入弧形齿条与弧形空心腔体活动间隙。
具体的,所述万向节包括第一万向节41和第二万向节42;所述第一万向节41用于调整外张半径,所述第二万向节42用于使弧形调节齿条2和弧形空心腔体3垂直于所述装配体。需要说明的是,如果适配半径调节范围较大,还可以再增加万向节或加长两万向节间连杆。
所述轴套件包括两个及以上的轴套6;各个轴套6内径大小和螺牙规格不相同,外径大小相同;所述阀杆件包括两个及以上的阀杆10;各个阀杆10的外径大小及螺牙规格不相同;使用时,取一个与阀门门杆外径及牙型相匹配的轴套6,并取一个与轴套6相匹配的阀杆10进行定位调试;使用完成后,将各个轴套6进行锁扣连接。使用完成后,所述阀杆10通过通孔101与固定杆11挂接,便于携带收纳。
所述固定杆11穿过所述第一通孔101的一端设置有螺牙,通过锁紧螺母14与所述阀杆件固定连接。具体的,所述圆形凸台131包括有2个、3个、4个或更多,本实施例中参见图4中所示包括3个。相应的,在实施中使用3套连接机构,以120°夹角安装于轴套6,与圆形凸台相嵌合,图中仅显示1套。
参见图5和图6所示,所示调试组件,分为3个部分,调节齿轮1、弧形调节齿条2、弧形空心腔体3、万向节4和第一连接部5组成连接机构(即可调节嵌合圆形凸台131机构)。本实施例中,所述弧形调节齿条2的右端包括第一金属顶块21;所述弧形空心腔体3的左端包括第二金属顶块31。所述弧形调节齿条2下端以弧形轨道方式与所述弧形空心腔体3相连接。所述第一万向节41和第二万向节42为角度可调刚性等速万向节。所述第一连接部5包括可穿螺栓的通孔。所述连接机构的作用为通过第一万向节41向内收缩或向外扩张,通过所述第二万向节42使弧形调节齿条2和弧形空心腔体3垂直于所述装配体,并转动调节齿轮1使第一金属顶块21、第二金属顶块31与电动执行器2个圆形凸台131之间密切嵌合。
所述轴套件包括可分离的多节不同内部口径的轻型材质(如POM,俗称赛钢)轴套6。所述内螺纹孔8为依据各种常规阀门门杆直径及螺牙形式制作的。所述第二连接部7包括多个(间隔60°布置,可适配2个(180°)、3个(120°)凸台结构,或简配4个凸台中的2个),每个第二连接部7包括可穿螺栓的通孔,选取适合规格的轴套6后可使用双头螺栓将所述第一连接部5和第二连接部7紧密连接,在使用完毕后各轴套6的第二连接部7采用快接锁扣9(其快接型式可以是按压式弹性楔子锁与锁套,也可以是平转式楔子锁与锁套)相互连接,便于携带收纳。所述阀杆件为轻型材质阀杆件,包括两个及以上与轴套6相适配的阀杆,在使用完毕后均以通孔101与固定杆11挂接,便于携带收纳,阀杆牙型及外径与所述内螺纹孔8相配套,在实际使用中对比实际阀门连接部选取。所述固定杆11为可调长度的半牙固定件,所述阀杆件的末端开通孔以将所述固定杆11穿入并在左端通过锁紧螺母14固定。所述螺杆12为长定位半牙螺杆12,所述固定杆11右端无牙并穿入所述螺杆12的带刻度通孔121,在所述固定杆11的长度调节后使用长定位半牙螺杆12对准电动执行器的装配盘13上任一螺孔132,以使长定位半牙螺杆12的螺牙端与电动执行器的装配盘13的螺孔132连接,并通过锁紧螺母122固定。标号为1~12的部件在电动执行器采用装配盘13的圆形凸台131接口朝上的放置方式后,相互嵌合,通电后,电动执行器驱动所述圆形凸台131转动,转动量通过连接机构带动所述轴套件转动,轴套件的转动量驱动所述阀杆件上下运动,带动所述固定杆11在所述带刻度通孔121内上下运动,实现离阀行程作动,并在螺杆12的带刻度通孔121内观测行程距离。
本实施例中,将新的电动执行器定位调试完成后,即可与阀门相连接并投运,而不需要控制阀门向全开和全关两个方向动作,因此能够在不停止生产系统的情况下,实现阀门电动执行器的免停运更换,防止因电动执行器更换导致的经济损失。
实施例二
参见图3所示,一种电动执行器,包括液晶屏、主控板、电机、绝对编码器和信号输出卡;
所述液晶屏,用于接收输入的与阀门两末端阀位相对应的绝对编码值,并将所述绝对编码值发送至所述主控板;
所述主控板,用于接收所述液晶屏发送的与阀门两末端阀位相对应的绝对编码值,并控制所述电机进行转动;
所述绝对编码器,用于检测所述电机的转动量,并输出串口信号或其他电信号给所述主控板;
所述主控板,还用于将所述串口信号或其他电信号发送给所述信号输出卡;
所述信号输出卡,用于接收所述主控板输出的信号,并转换为4-20mA模拟量电信号或其他电信号发送给控制系统;所述控制系统将接收到的信号转换成对应的绝对编码值。
需要说明的是,所述主控板将接收到的与阀门两末端阀位相对应的绝对编码值进行保存。在用户想查看时,也可以通过所述液晶屏进行查看。
参见图7所示,对应的,一种免停运的阀门电动执行器更换方法,待更换的旧电动执行器和待替换的新电动执行器均基于所述的电动执行器,更换方法包括:
S701,将旧电动执行器与阀门连接部脱离,将新电动执行器与阀门连接部相连接;
S702,如果当前阀门位置为全开,则将新电动执行器的当前绝对编码值设置为一末端阀位,将新电动执行器当前绝对编码值减去历史控制编码值两端之差,设置为另一末端阀位;
S703,如果当前阀门位置为全关,则将新电动执行器的当前绝对编码值设置为一末端阀位,将新电动执行器的当前绝对编码值加上历史控制编码值两端之差,设置为另一末端阀位;
S704,如果当前阀门位置为中间位置,则根据中间位置的全行程百分比,将新电动执行器的当前绝对编码值成比例地减去历史控制编码值两端之差,设置为一末端阀位;将新电动执行器的当前绝对编码值成比例地加上历史控制编码值两端之差,设置为另一末端阀位。
具体的,所述旧电动执行器与阀门连接投运后,所述旧电动执行器的绝对编码器将检测到的电机的转动量转换为串口信号或其他电信号输出给主控板,主控板接收到的串口信号或其他电信号经信号输出卡转换为4-20mA模拟量电信号或其他电信号,发送至控制系统(如DCS控制系统、PLC控制系统等),在控制系统中将对应的电信号转换为绝对编码值并进行存储,记录为历史控制编码值。
其中,历史控制编码值两端之差等于:控制系统历史数据库内该电动执行器完好时,在全开、全关两位置间作动停止后多次绝对编码值之差的统计值。
一实施例之中,根据上述方法获取到历史控制编码值两端之差等于200,如果当前阀门位置为全关,且获取到当前绝对编码值为800,则将800设置为一末端阀位,将1000设置为另一末端阀位;如果当前阀门位置为全开,且获取到当前绝对编码值为1000,则将1000设置为一末端阀位,将800设置为另一末端阀位;如果当前阀门位置为全行程百分比50%的位置,且获取到当前绝对编码值为900,则将800设置为一末端阀位;将1000设置为另一末端阀位。
具体的,将绝对编码值设置为末端阀位的方法,包括:
通过遥控或触控进入新电动执行器的中文液晶屏设置菜单,在阀位设置子菜单内选择编码值定位项进行设置。本实施例的电动执行器,包括液晶屏、主控板、电机、绝对编码器和信号输出卡;所述液晶屏,用于接收输入的与阀门两末端阀位相对应的绝对编码值,并将所述绝对编码值发送至所述主控板;所述主控板,用于接收所述液晶屏发送的与阀门两末端阀位相对应的绝对编码值,并控制所述电机进行转动;所述绝对编码器,用于检测所述电机的转动量,并输出串口信号或其他电信号给所述主控板;所述主控板,还用于将所述串口信号或其他电信号发送给所述信号输出卡;所述信号输出卡,用于接收所述主控板输出的信号,并转换为4-20mA模拟量电信号或其他电信号发送给控制系统;所述控制系统将接收到的信号转换成对应的绝对编码值;所述控制系统将所述绝对编码进行存储;具有该功能的新电动执行器在与阀门相连接后,只需要通过液晶屏设置对应两末端阀位的绝对编码值,则该新电动执行器不再需要重新调试定位,即不需要向全开和全关两个方向分别动作,能够在不停生产系统的情况下,实现更换。
上述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的设计构思并不局限于此,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (5)
1.一种免停运的阀门电动执行器更换方法,其特征在于,包括:
将旧电动执行器与阀门连接部脱离,获取阀门的规格数据;所述规格数据包括阀门门杆的规格数据和阀门凸台的规格数据;
使用调试组件校核阀门的规格数据,为调试组件选用合适的调试子部件;基于阀门的规格数据和选用的调试子部件,选定第一新电动执行器的装配盘;所述调试子部件包括轴套及与轴套相配套的阀杆;
将第一新电动执行器通过所述装配盘与调试组件进行连接,接入电源以调试组件作为阀门参照完成定位调试;
解除第一新电动执行器与调试组件连接,将第一新电动执行器与阀门连接部相连接;
所述定位调试的方法包括:
驱动第一新电动执行器实际作动至调试组件的第一位置,通过遥控或触控进入第一新电动执行器的液晶屏设置菜单,在阀位设置子菜单内选择阀位定位项进行设置,将所述第一位置设置为一末端阀位;
驱动电动执行器实际作动至调试组件的第二位置,通过遥控或触控进入第一新电动执行器的液晶屏设置菜单,在阀位设置子菜单内选择阀位定位项进行设置,将所述第二位置设置为另一末端阀位;
所述调试组件,包括:连接机构、轴套件、阀杆件、固定杆和螺杆;所述连接机构一端与装配体的圆形凸台相嵌合,另一端与所述轴套件相连接;所述阀杆件穿过所述轴套件的内螺纹孔并与所述内螺纹孔相配套;所述阀杆件末端开设有第一通孔,所述螺杆设置有带刻度通孔,所述螺杆穿入电动执行器的装配盘上任一螺孔并与电动执行器装配盘的螺孔进行螺纹连接;所述固定杆一端穿过所述第一通孔并固定,所述固定杆另一端穿过所述带刻度通孔;通电后,电动执行器驱动所述圆形凸台转动,转动量通过连接机构带动所述轴套件转动,轴套件的转动量经螺杆与固定杆转化,驱动所述阀杆件上下运动,带动所述固定杆在所述带刻度通孔内上下运动,记录对应的行程距离,完成定位调试;
所述连接机构包括:调节齿轮、弧形调节齿条、弧形空心腔体、万向节和第一连接部;所述弧形调节齿条与所述弧形空心腔体以弧形轨道方式相连接;所述弧形调节齿条和所述弧形空心腔体通过万向节与所述第一连接部相连接;所述弧形调节齿条的一端包括第一金属顶块,所述弧形空心腔体的一端包括第二金属顶块;所述圆形凸台包括两个及以上,转动调节齿轮能够使得第一金属顶块、第二金属顶块与两圆形凸台之间密切嵌合;所述轴套件包括第二连接部;所述第一连接部与所述第二连接部固定连接;所述万向节包括第一万向节和第二万向节;所述第一万向节用于调整外张半径,所述第二万向节用于使弧形调节齿条和弧形空心腔体垂直于所述装配体;
所述轴套件包括两个及以上的轴套;各个轴套内径大小和螺牙规格不相同,外径大小相同;所述阀杆件包括两个及以上的阀杆;各个阀杆的外径大小及螺牙规格不相同;使用时,取一个与阀门门杆外径及牙型相匹配的轴套,并取一个与轴套相匹配的阀杆进行定位调试;使用完成后,将各个轴套进行锁扣连接。
2.根据权利要求1所述的免停运的阀门电动执行器更换方法,其特征在于,具有同等设计的电动执行器在下一次免停运更换时,更换方法包括:
将第一新电动执行器与阀门连接部脱离,将第二新电动执行器与阀门连接部相连接;
如果当前阀门位置为全开,则将第二新电动执行器的当前绝对编码值设置为一末端阀位,将第二新电动执行器的当前绝对编码值减去历史控制编码值两端之差,设置为另一末端阀位;
如果当前阀门位置为全关,则将第二新电动执行器的当前绝对编码值设置为一末端阀位,将第二新电动执行器的当前绝对编码值加上历史控制编码值两端之差,设置为另一末端阀位;
如果当前阀门位置为中间位置,则根据中间位置的全行程百分比,将第二新电动执行器的当前绝对编码值成比例地减去历史控制编码值两端之差,设置为一末端阀位;将第二新电动执行器的当前绝对编码值成比例地加上历史控制编码值两端之差,设置为另一末端阀位。
3.根据权利要求2所述的免停运的阀门电动执行器更换方法,其特征在于,将绝对编码值设置为末端阀位的方法,包括:
通过遥控或触控进入第二新电动执行器的液晶屏设置菜单,在阀位设置子菜单内选择编码值定位项进行设置。
4.一种调试组件,其特征在于,包括:连接机构、轴套件、阀杆件、固定杆和螺杆;所述连接机构一端与装配体的圆形凸台相嵌合,另一端与所述轴套件相连接;所述阀杆件穿过所述轴套件的内螺纹孔并与所述内螺纹孔相配套;所述阀杆件末端开设有第一通孔,所述螺杆设置有带刻度通孔,所述螺杆穿入电动执行器的装配盘上任一螺孔并与电动执行器装配盘的螺孔进行螺纹连接;所述固定杆一端穿过所述第一通孔并固定,所述固定杆另一端穿过所述带刻度通孔;通电后,电动执行器驱动所述圆形凸台转动,转动量通过连接机构带动所述轴套件转动,轴套件的转动量经螺杆与固定杆转化,驱动所述阀杆件上下运动,带动所述固定杆在所述带刻度通孔内上下运动,记录对应的行程距离,完成定位调试;
所述连接机构包括:调节齿轮、弧形调节齿条、弧形空心腔体、万向节和第一连接部;所述弧形调节齿条与所述弧形空心腔体以弧形轨道方式相连接;所述弧形调节齿条和所述弧形空心腔体通过万向节与所述第一连接部相连接;所述弧形调节齿条的一端包括第一金属顶块,所述弧形空心腔体的一端包括第二金属顶块;所述圆形凸台包括两个及以上,转动调节齿轮能够使得第一金属顶块、第二金属顶块与两圆形凸台之间密切嵌合;所述轴套件包括第二连接部;所述第一连接部与所述第二连接部固定连接;所述万向节包括第一万向节和第二万向节;所述第一万向节用于调整外张半径,所述第二万向节用于使弧形调节齿条和弧形空心腔体垂直于所述装配体;
所述轴套件包括两个及以上的轴套;各个轴套内径大小和螺牙规格不相同,外径大小相同;所述阀杆件包括两个及以上的阀杆;各个阀杆的外径大小及螺牙规格不相同;使用时,取一个与阀门门杆外径及牙型相匹配的轴套,并取一个与轴套相匹配的阀杆进行定位调试;使用完成后,将各个轴套进行锁扣连接。
5.根据权利要求4所述的调试组件,其特征在于,所述固定杆穿过所述第一通孔的一端设置有螺牙,通过锁紧螺母与所述阀杆件固定连接;每套阀杆件均通过所述第一通孔串在所述固定杆上以实现使用后收纳。
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