介紹了一種適用于閥門動力裝置出現(xiàn)故障能夠正常工作的閥門電動裝置。分析了蝸輪減速器和閥門動力裝置電磁離合器的結(jié)構(gòu)原理、連接特點(diǎn)及其閥門動力裝置和電磁離合器交換工作的電路控制方式。給出了放風(fēng)閥備用閥門動力裝置的切換過程及其操作程序。

1、概述

　　鋼鐵企業(yè)煉鋼生產(chǎn)線上控制冷風(fēng)放風(fēng)閥需要配置電動裝置( 大扭矩閥門電動裝置) ，按照鋼鐵企業(yè)煉鋼的生產(chǎn)工藝要求，該冷風(fēng)放風(fēng)閥投入運(yùn)行之后，不允許停機(jī)。即使出現(xiàn)了故障，也應(yīng)由另一套備用的動力系統(tǒng)裝置立即接替，使煉鋼生產(chǎn)線上的冷風(fēng)放風(fēng)閥照常工作，為此需要一種帶備用動力系統(tǒng)的閥門電動裝置。

2、結(jié)構(gòu)原理

　　HQ6350型閥門電動裝置是煉鋼生產(chǎn)線上控制冷風(fēng)放風(fēng)閥所配置的電動裝置，出軸力矩63. 5kNm，其由2 套分裝置組成。第1 套為2 臺HZ250 型閥門動力裝置，為主動機(jī)構(gòu)，均包括電機(jī)、電控制構(gòu)及機(jī)械減速機(jī)構(gòu)。第2 套為1 臺WQ6350蝸輪減速器(圖1) ，由蝸輪減速器、閥門動力裝置、電磁離合器( 圖2) 部套、行程控制裝置及動力裝置輸出軸等組成。蝸輪減速器和閥門動力裝置通過電磁離合器連接。蝸輪減速器的2 側(cè)各設(shè)有1 組閥門動力裝置和電磁離合器，并設(shè)有可控制兩組閥門動力裝置和電磁離合器交換工作的控制電路。電磁離合器包括磁軛、銜鐵、套筒及三爪牙嵌接頭。磁軛與動力裝置輸出軸固定連接。銜鐵與套筒有內(nèi)外齒嚙合，并能在套筒上滑移。套筒與三爪牙嵌接頭固定連接，三爪牙嵌接頭與蝸輪減速器的蝸桿固定連接。套筒與動力裝置輸出軸通過軸承連接。磁軛內(nèi)設(shè)有線圈，與銜鐵端面設(shè)有相適配的嚙合齒，其外套裝有連接套筒。

　　控制電路包括主電路和電磁離合器控制電路(圖2) ，主電路包括選擇開關(guān)SA1，選擇開關(guān)SA1共有3 個選擇觸點(diǎn)，分別為第1 觸點(diǎn)、停觸點(diǎn)和第2觸點(diǎn)。第1 觸點(diǎn)和第2 觸點(diǎn)并聯(lián)接入主電路中。第1 觸點(diǎn)和第2 觸點(diǎn)的支路中分別串聯(lián)有繼電器ZJ1和繼電器ZJ2。電磁離合器控制電路通過變壓器B1 與主電路連接。電磁離合器控制電路設(shè)有2 條支路，一條支路串聯(lián)有繼電器ZJ1 動閉接點(diǎn)和電磁離合器YV1，另一條支路串聯(lián)有繼電器ZJ2 動閉接點(diǎn)和電磁離合器YV2。控制電路還包括指示燈電路，指示燈電路通過變壓器B2 與主電路連接。指示燈電路中并聯(lián)有1#電源燈和2#電源燈，1#電源燈和2#電源燈的支路中分別串聯(lián)有繼電器ZJ1 動閉接點(diǎn)和繼電器ZJ2 動閉接點(diǎn)。指示燈電路中還并聯(lián)有開行程燈、關(guān)行程燈、1#開轉(zhuǎn)矩?zé)簟?#關(guān)轉(zhuǎn)矩?zé)簟?#開轉(zhuǎn)矩?zé)艏?#關(guān)轉(zhuǎn)矩?zé)簟?/p>

圖1 HQ6350 型閥門電動裝置

圖2 電磁離合器

　　連接套筒上設(shè)有電刷，磁軛上設(shè)有與電刷相對應(yīng)的滑環(huán)。磁軛上設(shè)有使銜鐵復(fù)位的彈簧和鋼球。蝸輪減速器上設(shè)有行程控制裝置。2 組閥門動力裝置上配置的蝸桿蝸輪為同模數(shù)、同齒數(shù)，但螺旋線升角相反。用于主動機(jī)構(gòu)的2 臺HZ250 型閥門動力裝置，安裝在WQ6350 型蝸輪減速器的蝸桿兩端，并與蝸桿連接。2 臺動力裝置為各自獨(dú)立工作，其中1 臺備用，備用動力裝置只有在工作動力裝置出現(xiàn)故障而停機(jī)時，才啟動運(yùn)行，以保障生產(chǎn)線不停頓。2 臺動力裝置的電機(jī)均為轉(zhuǎn)向相同，操作程序亦相同。2臺動力裝置輸出軸上配置的蝸桿蝸輪為同模數(shù)、同齒數(shù)，但螺旋線升角卻相反，即1臺電裝為右旋，另1臺為左旋，以保證2 臺HZ250 型閥門動力裝置輸出軸的旋向相同。為確保只能1 臺HZ250 型動力裝置在運(yùn)行，在電控上設(shè)有互鎖，即1#運(yùn)行，2#不能驅(qū)動，2#運(yùn)行，1#不能驅(qū)動。2臺HZ250 型動力裝置分別安裝在WQ6350 型蝸輪減速器的兩端( 與蝸桿軸連接) ，1臺工作，另1 臺備用。帶備用動力系統(tǒng)的閥門動力裝置的運(yùn)行以1# - 3M 為例，轉(zhuǎn)動SA1→ZJ1得電，YV1得電→電磁離合器吸合→動力裝置可傳遞轉(zhuǎn)矩，同時控制電路也得電，動力裝置可進(jìn)入正常操作運(yùn)行。即開關(guān)量控制或模擬量控制，開閥、關(guān)閥等。如發(fā)現(xiàn)該臺動力裝置損壞，不能工作，可轉(zhuǎn)動SA1至停機(jī)。再啟動另1 臺動力裝置(2#-3M) 。轉(zhuǎn)動SA1→ZJ2得電，YV2得電→電磁離合器吸合→2#電裝可傳遞轉(zhuǎn)矩，并投入運(yùn)行(SA1是選擇開關(guān)) ，SB1是遠(yuǎn)控時的急停。

　　2 臺HZ250 型動力裝置上都需配置電磁離合器，電磁離合器與機(jī)械式牙嵌離合器基本相同。電磁離合器靠對磁軛內(nèi)的線圈通入24V 的激磁電流產(chǎn)生磁場，使磁軛和銜鐵以及相連的牙齒嚙合而傳遞轉(zhuǎn)矩。動力裝置的輸出軸上安裝電磁離合器，通電后可帶動三爪牙嵌接頭，并驅(qū)動WQ6350 型蝸輪減速器的蝸桿蝸輪及閥門，使閥門運(yùn)行。斷電后，磁軛和銜鐵以及相連的牙齒分離，銜鐵靠彈簧復(fù)位，故動力裝置輸出軸上的三爪牙嵌接頭空轉(zhuǎn)，輸出軸無法輸出轉(zhuǎn)矩，從而確保只有一臺動力裝置在運(yùn)行。電磁離合器因用電磁力接合，能用于遠(yuǎn)距離操縱。真空技術(shù)網(wǎng)（http://shengya888.com/）認(rèn)為動力裝置的輸出軸上安裝電磁離合器，并設(shè)置軸承、三爪牙嵌接頭，與WQ6350 型蝸輪減速器的蝸桿端連接。

　　工作時，先接通電源，裝在電裝輸出軸的電磁離合器先通電，使磁軛和銜鐵以及相連的牙齒嚙合。動力裝置的輸出軸可帶動三爪牙嵌接頭，其與WQ6350 型蝸輪減速器的蝸桿上的三爪牙嵌接頭連接，共同轉(zhuǎn)動。此時動力裝置的控制線路也得電，可以進(jìn)入運(yùn)行，如開閥或關(guān)閥。同時另一臺同軸安裝的動力裝置是不能工作的，其三爪牙嵌接頭只能在軸承上空轉(zhuǎn)。反之，另一臺動力裝置工作，本臺動力裝置的三爪牙嵌接頭也只能在軸承上空轉(zhuǎn)。

圖3 控制電路

　　采用具有備用動力系統(tǒng)的電動裝置后，如果一個閥門動力裝置出現(xiàn)故障，就可以立即切換至備用的閥門動力裝置接替，以驅(qū)動蝸輪減速器，使煉鋼生產(chǎn)線上的冷風(fēng)放風(fēng)閥照常工作，這時可對出故障的閥門動力裝置進(jìn)行檢修。

3、結(jié)語

　　具有備用動力系統(tǒng)的電動裝置，包括蝸輪減速器和閥門動力裝置，閥門動力裝置包括電機(jī)、電控機(jī)構(gòu)、機(jī)械減速機(jī)構(gòu)，蝸輪減速器和閥門動力裝置通過電磁離合器連接，蝸輪減速器的兩側(cè)各設(shè)有一組閥門動力裝置和電磁離合器，并設(shè)有可控制兩組閥門動力裝置和電磁離合器交換工作的控制電路，如果一個閥門動力裝置一旦出現(xiàn)故障，就可以立即切換至另一臺備用的閥門動力裝置接替，以驅(qū)動蝸輪減速器，使煉鋼生產(chǎn)線上的冷風(fēng)放風(fēng)閥照常工作。該電動裝置已試制樣機(jī)并獲得發(fā)明專利授權(quán)( 專利號: ZL 201310290316. 4) 。