浙江中特气动阀门成套有限公司
电站ROTORK执行器的性能及维护

1 概述

电动阀使用电做动力,气动阀使用压缩空气作动力。电动阀优点:对液体介质和大管径气体效果好,不受气候影响。不受空压气的压力影响。缺点:成本高、在潮湿环境不好。气动阀优点:对气体介质和小管径液体效果好,成本低,维护方便。缺点:受空压气压力波动的影响,在北方冬季易受空压气含水影响,造成传动部分冻结、不动作。无气源、气源比较困难、需要大推力、动作灵敏,信号传输迅速、远距离传送场合选用电动执行机构的阀门。气动执行机构需要气源,也就是说要上压缩机,建压缩机房,还要敷设气源管路,比较麻烦。所以当阀门数量不多时用电动阀较好。由于电站装置高温高压易燃易爆,介质稳定并且单一,阀门数量不多,所以电动调节阀应用比较广泛。汽机高除水调门、锅炉减温水调门、锅炉主副给水调门等都属于电动调节阀。其中大部分是智能IQ系列执行器。

图1 Rotork执行器外形

2 性能及产品特点

2.1 性能

RotorkIQ系列执行器-全世界首家推出无需打开电气端盖即可进行调试和查询的阀门执行器。使用所提供的红外线设定器进入执行器的设定程序,即使在危险区域,也可安全、快捷地对力矩值、限位以及其它所有控制和指示功能进行设定。IQ的设定和调整在执行器主电源接通和断开时均可完成。标准诊断功能可对控制系统、阀门和执行器的状态进行诊断,并通过执行器的显示屏上的图标和帮助屏幕来显示。按一下设定器的按键即可在显示屏上对相应阀位的瞬时力矩进行监视。内置的数据记录器可获取操作和阀门力矩数据,可提醒用户根据需要对阀门进行维护。运行于PC机的IQInsight软件和/或Rotork本安型通讯器可访问数据记录器,可对执行器的所有功能进行组态和记录。

2.2 产品特点

(1)全中文菜单

(2)多种控制方式:现场控制;远方开关量控制;远方电流量控制;ESD控制;现场总线控制;两线控制;间断运行控制。

(3)完善的保护功能:阀位限位保护;转矩过载保护;自动相序调整;瞬时反转保护;电源缺相保护;电机过热保护;电气隔离保护;箱体的防护。

(4)绝对的编码位置传感器

(5)转矩线性测量

(6)免开盖调试

(7)接线方便快捷

(8)掉电不丢失的状态指示

(9)自锁性

(10)离合器自动复位

(11)操作手轮

(12)电机特性

3 IQ执行器的操作

3.1 手动操作

压下手动/自动手柄,使其处于手动位置。旋转手轮以挂上离合器,此时松开手柄,手柄将自动弹回初始位置,手轮将保持啮合状态,直到执行器被电动操作,手轮将自动脱离,回到电机驱动状态。

图2 Rotork执行器手动操作演示

3.2 电动操作

检查电源电压,应与执行器铭牌上的标称相符,然后即可开启电源。无需检查相位。如果没有进行初步检查,则不要进行电气操作,至少要用红外线设定器来完成初级设定。

选择现场/停止/远程操作

图3 Rotork执行器电动操作面板

现场控制

顺时针旋转红色选择器旋钮至现场位置,相邻的黑色旋钮可分别转至开和关的位置。逆时针旋转红色旋钮则停止运行。

远程控制

逆时针旋转红色选择器旋钮至远程位置,远程控制只能用于开和关,此时顺时针旋转红色旋钮仍可使执行器停止运行。

3.3 显示—就地显示

图4 Rotork执行器显示面板

显示器的组成:

1.红色-阀位指示灯

2.黄色-阀位指示灯

3.绿色-阀位指示灯

4.液晶显示屏(LCD)

5.红外线传感器

6.红外线信号确认指示灯(红色)

动力电源接通后,执行器液晶显示屏的淡黄色背景灯和一个指示阀位的指示灯也将点亮,显示屏上可看到阀门打开的百分数或表示行程末端的符号。按标准,红灯表示阀门打开,黄灯表示在中间,绿灯表示阀门关闭。开阀和关阀指示灯的颜色可根据需要进行翻转。

全开

由红灯指示灯和开启符号表示

图5 Rotork执行器全开位显示

行程中间

由黄色指示灯和百分比开度值表示

图6 Rotork执行器中间位显示

全关

由绿色指示灯和关闭符号表示

图7 Rotork执行器全关位显示

3.4 显示—报警显示

IQ显示屏的上半部分有四个图标,分别为阀门、控制系统、执行器和电池报警指示。每个图标都代表某个报警条件。

3.4.1 阀门报警

阀门报警是显示由于阀门故障,使力矩超出执行器设定值而导致执行器“跳断”。可能的原因是:

阀门过紧或在行程中阻塞

阀门粘住或卡住

阀门运行条件改变(压力、流量等增大)

由于执行器力矩跳断,则在同方向上的电动操作被禁止,图标也将保留。将执行器沿相反方向运行即可消除图标。如果执行器运行至设定的阀门行程末端停止,阀门报警图标将不显示。

3.4.2 控制报警

控制报警是在远程控制系统保持一个有效的ESD或联锁信号(ESD、联锁功能或使用条件控制)实际存在时显示。在ESD或联锁信号实际存在时,就地和远程操作将被禁止。

3.4.3 执行器报警

当报警存在时,电动操作将被禁止。可能的原因是:

电机温度保护跳断

断电时电池电量过低

电源故障

执行器控制系统报警

3.4.4 电池报警

电池报警是在执行器检测到电池电量过低、完全没电或丢失时显示。在电源接通时,执行器检测到电池没电,且执行器电源掉电禁止操作功能[OS]有效时,电池报警和执行器报警图标都将显示,电动操作将被禁止。在电池报警图标显示时,应立即更换电池。执行器大约10分钟检查一次电池状态。更换电池后,电池报警图标将继续显示10分钟,直到下一次检测到电池的状态为良好,图标才会消失。

4 初级设定功能的调整

RotorkIQ系列执行器首创可在接线完成后,不必打开电气端盖即可进行调整。用红外线设定器可实现力矩、限位以及其它功能的设定。所有调整的功能均存入执行器内的不可擦写的存储器内。用设定器可以使用户通过执行器的显示窗查看所有的功能。每个功能的设定值都可以被查看,如果需要,还可以改变。初级设定功能主要设定旋转方向,限位方式,力矩值和限位等。

4.1 设定器

图8 Rotork执行器设定器外形

图9 Rotork执行器设定器按键功能说明

4.2 初级功能浏览

图10 Rotork执行器设定菜单初级功能浏览

5 维护及常见故障排除

(1)执行器阀杆无输出

A、查手动是否可以操作。手自动离合器卡死在手动位置,则电机只会空转。

B、检查电机是否转动。

C、手动和电动都不能操作,可以考虑是阀门卡死。

D、脱开阀门连接部分,如果阀门没有卡死,检查轴套是否已卡死、滑丝或松脱。

(2)在全开/全关时不能停留在设定的行程位置,阀杆与阀体发生顶撞

“关/开阀限位LC/LO”参数已经丢失,应重新设(定。或将参数“力矩开/关”更改为“限位开/关”。

(3)显示阀位(回讯)与实际阀位不一致。重设限位后,动作几次,又发生漂移

应更换计数器板。

(4)执行器工作,但没有阀位指示

检查计数器,可能圆形磁钢坏了或计数器板坏了。如果接线端子没有4-20mA电流信号输出,可以考虑更换(伺放+)位返板。

(5)远控/就地均不动作,或电机单向旋转,不能限位

检查手自动离合器没有卡死,电机没有烧毁:可以检查电机电源接线是否正确或三相电源是否不平衡。

(6)就地电动不动作

先看是否过力矩:报警符号出现否?手摇是否沉重?若判断为过力矩,则可以认定为机械问题。检查机械哪儿有卡住的可能,比如,阀门阀杆,丝杆螺母等。如果必要,把相关部分分离,甚至把执行器从阀门上拆下。如果拆下的执行器手摇不动,则是执行器内部机械问题,需要打开执行器检查。如果排除了机械问题,则认定为电气问题。电源是否正常?缺相否?保险丝熔断否?旋钮正常否?内部接插件正常否?接下来判断各板件正常否?方法是互换法,即备用板件或其他好的整机上拆下,进行检查判断。

(7)三相电源一送就跳闸:

继电器控制板有问题或电机线圈已烧毁。

(8)背景灯不亮

检查三相电源正常,可能是执行器保险丝已熔断或主板电源线松动未插好。

(9)手动正常,电动不能切换

手自动离合器卡簧在手动方向卡死。可拆卸手轮,释放卡簧,重新装配好。

(10)执行器远控/就地均不动作,开/关到位指示灯闪烁,检查电池电压过低

行器在主电源掉电时,已丢失设定的参数。更换电池,重新设置。

(11)执行器动作过程中力矩保护跳断,增大关闭/打开力矩值设定,故障依旧

检查执行器润滑油是否已干,阀门是否卡死。

(12)执行器设定及动作正常,就是不能超越某一行程位置

门卡涩或减速箱机械限位设反。可用手动检查并重新设定。

(13)执行器手/自动时,显示阀位不变化,反馈也不变化。“限位开/关LO/LC”参数不能被设定

主板已坏,更换主板。

(14)执行器远控正常,一就地控制就“执行器报警”

更换就地控制板。

(15)执行器远控不动作,就地可动作。但显示阀位不变。线路插头松动,重新插好后,其它情况正常,还是不能远控

更换伺放(+位返)板。

(16)就地操作正常,远控不能关。开方向远控时,不论信号大小,执行器一直到全开。重设限位,不起作用

应更换伺放(+位返)板。

(17)执行器过力矩

显示窗口出现过力矩报警图标,首先看是一个方向还是两个方向,若为一个方向则可能阀门卡涩或没有设定好,如果阀门在中间位置,两个方向均过力矩,手摇也不动,则可能是执行器问题。通过更换主板或力矩部件,解决问题。

还有一些故障,主要由安装、设定、操作不当等原因造成。有时是几种故障参杂在一起,需要结合“报警显示”和“H帮助显示”逐一分析检查。

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