介紹了一種適用于閥門動力裝置出現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構原理、連接特點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

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

2、結構原理

　　HQ6350型閥門電動裝置是煉鋼生產線上控制冷風放風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，為主動機構，均包括電機、電控制構及機械減速機構。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 側各設有1 組閥門動力裝置和電磁離合器，并設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。磁軛內設有線圈，與銜鐵端面設有相適配的嚙合齒，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SA1，選擇開關SA1共有3 個選擇觸點，分別為第1 觸點、停觸點和第2觸點。第1 觸點和第2 觸點并聯接入主電路中。第1 觸點和第2 觸點的支路中分別串聯有繼電器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有2 條支路，一條支路串聯有繼電器ZJ1 動閉接點和電磁離合器YV1，另一條支路串聯有繼電器ZJ2 動閉接點和電磁離合器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有繼電器ZJ1 動閉接點和繼電器ZJ2 動閉接點。指示燈電路中還并聯有開行程燈、關行程燈、1#開轉矩燈、1#關轉矩燈、2#開轉矩燈及2#關轉矩燈。

圖1 HQ6350 型閥門電動裝置

圖2 電磁離合器

　　連接套筒上設有電刷，磁軛上設有與電刷相對應的滑環。磁軛上設有使銜鐵復位的彈簧和鋼球。蝸輪減速器上設有行程控制裝置。2 組閥門動力裝置上配置的蝸桿蝸輪為同模數、同齒數，但螺旋線升角相反。用于主動機構的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故障而停機時，才啟動運行，以保障生產線不停頓。2 臺動力裝置的電機均為轉向相同，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、同齒數，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 型動力裝置在運行，在電控上設有互鎖，即1#運行，2#不能驅動，2#運行，1#不能驅動。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。帶備用動力系統的閥門動力裝置的運行以1# - 3M 為例，轉動SA1→ZJ1得電，YV1得電→電磁離合器吸合→動力裝置可傳遞轉矩，同時控制電路也得電，動力裝置可進入正常操作運行。即開關量控制或模擬量控制，開閥、關閥等。如發現該臺動力裝置損壞，不能工作，可轉動SA1至停機。再啟動另1 臺動力裝置(2#-3M) 。轉動SA1→ZJ2得電，YV2得電→電磁離合器吸合→2#電裝可傳遞轉矩，并投入運行(SA1是選擇開關) ，SB1是遠控時的急停。

　　2 臺HZ250 型動力裝置上都需配置電磁離合器，電磁離合器與機械式牙嵌離合器基本相同。電磁離合器靠對磁軛內的線圈通入24V 的激磁電流產生磁場，使磁軛和銜鐵以及相連的牙齒嚙合而傳遞轉矩。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，并驅動WQ6350 型蝸輪減速器的蝸桿蝸輪及閥門，使閥門運行。斷電后，磁軛和銜鐵以及相連的牙齒分離，銜鐵靠彈簧復位，故動力裝置輸出軸上的三爪牙嵌接頭空轉，輸出軸無法輸出轉矩，從而確保只有一臺動力裝置在運行。電磁離合器因用電磁力接合，能用于遠距離操縱。真空技術網（http://resourcemgt.cn/）認為動力裝置的輸出軸上安裝電磁離合器，并設置軸承、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，共同轉動。此時動力裝置的控制線路也得電，可以進入運行，如開閥或關閥。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。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。

圖3 控制電路

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

3、結語

　　具有備用動力系統的電動裝置，包括蝸輪減速器和閥門動力裝置，閥門動力裝置包括電機、電控機構、機械減速機構，蝸輪減速器和閥門動力裝置通過電磁離合器連接，蝸輪減速器的兩側各設有一組閥門動力裝置和電磁離合器，并設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，以驅動蝸輪減速器，使煉鋼生產線上的冷風放風閥照常工作。該電動裝置已試制樣機并獲得發明專利授權( 專利號: ZL 201310290316. 4) 。