bdy9bi电液滑阀执行机构说明书15页.docx

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bdy9bi电液滑阀执行机构说明书电液滑阀执行机构说明书15页页滑阀电液控制执行机构（BDY9-B型）使用维护说明书JYF101OOSS（）编制：

洪云校对：

潘美华审核：

罗新民审定：

龚安友九江仪表厂二OO二年十二月一、概述：

BDY9-BI型电液控制机构是我厂与中石化北京设计院为炼油厂共同开发研制成的一种新型自动控制装置，专门用于炼油厂催化装置中的滑阀的自动控制。

该执行机构按国家标准GB3836.22000爆炸性气体环境用电气设备第2部分隔爆型“d”有关规定生产制造成隔爆型装置，防爆标志有dBT4和dCT4两种，dBT4可用于石化企业具有B级T1-T4组爆炸性气体混合物存在的场所；dCT4可用于石化企业具有C级T1-T4组爆炸性气体（含氢气）混合物存在的场所。

该执行机构的所有隔爆型装置已经国家指定的检验机关检验合格，并颁发了防爆合格证。

该执行机构接受主控室DC420mA输入信号通过伺服放大器，射流管电液伺服阀，高精度位移传感器组成典型的闭环自动控制系统，使伺服油缸活塞杆按主令信号的变化直线运动，再通过机械联接，使被控制设备的直线位移和输入信号的变化成严格的线性比例关系。

该执行机构具有位置控制精度高，推力大，灵敏度高，响应快，寿命长等特点。

在运行中安全可靠，是炼油厂阀门自动控制更新换代的理想产品，也可应用在化工、冶炼等其他电液自动控制装置中去。

二、产品使用环境、环境温度：

-4055、适用于二类二区B级、C级防爆场所，防爆标志dBT4、dCT4。

三、产品主要技术参数1、动力电源：

三相380V50Hz功率2.2Kw2、仪表电源：

单相220V50HzUPS功率0.15Kw3、报警触点：

自锁、综合报警各一对无源常开触点，触点容量DC24V1A。

4、工作状态触点信号1）现场操作指示（有源）2）仪表室操作指示（有源）3）自保运行指示（有源）5、伺服油缸工作行程250、400、550、700、850、1000（根据用户要求）6、系统额定压力9MPa10%（根据用户要求）7、最大推力70000N（行程550mm）110000N（行程550mm）8、自保运行速度100mm/s（行程550mm）60mm/s（行程550mm）9、全行程运行速度40mm/s（行程550mm）30mm/s（行程550mm）10、位置控制精度：

1/30011、分辨率1/60012、仪表室输入信号420mA13、现场调试输入信号010V14、阀位输出信号420mA15、工作液32低凝液压油,热带地区可用N46抗磨液压油。

16、液压油清洁度NAS7级17、液压系统过滤精度5m18、系统压力低报警值5.5MPa10%19、备用蓄压器压力低报警值7MPa10%20、过滤器压差大低警0.45MPa10%21、液位低于报警设定值-10mm20mm.四、主要操作方式及功能、操作方式1）电气自动控制操作

（1）仪表室遥控操作

（2）现场调试操作（3）仪表室点动操作2）机械操作

（1）液压手动操作

（2）机械手轮操作（根据用户使用需要设定）、显示功能1）仪表室输入信号0100%2）阀位信号01003）误差信号0.01V（静止时）4）射流管阀信号0.5V（静止时）5）系统压力9MPa10%（根据使用要求）6）备用蓄压器压力9MPa10%（根据使用要求）7）电源5V10%8）电源10V10%9）电源15V10%10）电源15V10%、调节功能1）正反比调节2）零位调节3）行程调节4）跟踪失调延时调节5）跟踪失调带宽调节、自锁功能1）手动自锁功能2）自动自锁功能

（1）输入消失:

当输入信号开路或小于3.7mA时自锁。

（2）反馈消失:

当反馈信号开路或阀位小于零点时自锁。

（3）跟踪失调:

当控制信号的偏差值大于跟踪带宽的时间超过延时时间时自锁。

（4）动力失电:

当油泵电机动力电失电时自锁（根据用户要求设置为综合报警）。

（5）系统压力低:

当系统压力低于报警值时自锁（根据用户要求设置为综合报警）。

以上任一种故障出现时执行机构立即自动就地自锁，保持阀位不变，保护现场，同时通往仪表室一对不带电常开触点闭合，现场红灯亮报警。

、综合报警功能1）油箱液面低于报警值；2）精滤器压差超过报警值；3）当备用蓄压器压力低于报警值；4）当油箱油温超过报警值。

、自保功能当装置紧急投用自保时，（即仪表室闭合自保开关KL2）执行机构投入自保运行状态，阀位快速运行到设定位置（全开或全关）。

五、工作原理该电液执行机构是由电气控制系统，电液射流管伺服阀、伺服油缸、油泵以及作为反馈元件的位移传感器组成的典型电液伺服位置自动控制系统。

当电气控制系统输入端接受420mA输入信号，经I/V变换器隔离放大成010V的主控信号，同时位移传感器测得现场实际阀位信号，经规格化处理转换成010V的反馈信号，二者在伺服放大器中比较得其差值经电压放大、功率放大后为5V的控制信号驱动射流管电液伺服阀，控制油缸的运动方向，通过机械连杆传动带动控制机构运动，直到主控信号和反馈信号之差值为零，这时伺服阀的控制电流也接近于零，伺服阀的阀芯处于中位，无液压油输出，油缸中的活塞停留在与输入信号相对应的位置上，从而达到电液位置自动控制的目的。

（如图）图1电液位置控制系统方框图、液压控制系统参照液压系统原理图（见图2）和JYF101-00控制柜图可知液压系统由油箱、油泵、蓄压器、射流管电液伺服阀及伺服油缸等组成，主要液压元件功能如下：

图2液压系统原理图1）油泵电机机组P、M油泵电机机组，提供液压控制系统压力油源。

2）蓄压器A1、A2蓄压器用于消除液压系统压力脉动和用于液压系统液压能源。

3）YV1二位四通电磁换向阀用于控制YC3、YC5、YC6液控单向阀，正常工作时长期通电，用于伺服阀主油路的锁定功能，当出现锁定信号时YV1失电。

YC4、YC5、YC6液控单向阀关闭，锁定执行油缸的液压油路。

4）电液伺服阀YSCSDY1-60或CSDY1-80射流管式电液伺服阀；电器控制操作的关键液压控制元件。

电液伺服阀YS受控制信号的极性与幅值变化，改变液压油的流向和流量，控制伺服油缸C活塞杆的运动方向。

5）伺服油缸C用于液压能转换成机械能，通过机械连杆传动，推动控制机构移动。

6）截止球阀YM1用于隔离油箱与油泵吸油通路，正常工作时打开，更换油泵时，关闭球阀。

7）截止阀YM2用于更换F2过滤器滤芯用，在更换F2过滤器滤芯时，关闭截止阀。

8）截止阀YM3（压力表开关）用于接通或截止液压主油路与压力表G的压力油。

9）单向阀YC4用于隔离油箱与油泵泄油通路，防止油箱油倒流。

10）截止阀YM4用于蓄压器A1、A2的卸荷，正常时关闭。

11）手动换向阀YM8用于就地手动换向操作，可将节流开关YM7微开，调整油缸C运行速度，正常工作时置于“停”。

12）YM7节流开关用于调整手动换向阀YM8的液压油流量，防止油缸C快速工作引起误动作，正常工作时将YM7打开。

13）单向阀YC1用于防止蓄压器的压力油回流。

14）液控单向阀YC3电液伺服阀YS的液压油路控制阀，受电磁换向阀YV1控制，正常工作时导通。

YV1失电时YC3截止。

15）双液控单向阀（简称液压锁）YC5、YC6受电磁换向阀YV1控制，正常工作时导通。

当系统发生自锁时,用于锁紧油缸C及隔开电液伺服阀YS与伺服油缸C的油路。

16）YR溢流阀也称安全阀，当液压系统压力值超过额定压力时，开始溢流保护液压控制系统液压元件。

17）G压力表用于系统压力指示。

18）压力变送器KP1把系统压力（09MPa）转换成相应的电压信号，用于显示系统压力和设定系统压力低报警值。

19）压力变送器KP2把备用蓄压器压力（09MPa）转换成相应的电压信号，用于显示备用蓄压器压力和设定备用蓄压器压力低报警值。

20）压差继电器KP3当精滤器F2的压差高于0.45MPa时报警，应及时更换F2滤芯。

21）粗过滤器F1用于系统液压油的粗过滤，保护油泵，在油箱隔板上。

22）精过滤器F2用于系统油路的精过滤，滤芯精度为5m。

23）液位继电器KY当油箱液位低于设定值时，综合报警器报警。

24）温度继电器TG显示油箱液压油的温度，并在液压油高于或低于设定值时，报警。

25）冷却器作为调节油箱的油温，保证系统油温在3050之间运行，当油温低于20时，应及时加入适量的热水进行加热，当油温高于50时，应及时加入适量的冷却水进行冷却。

26）L液位计作为油箱液位的显示。

27）空气过滤器用于空气过滤和油箱加油。

28）手动换向阀YM6用于液压操作转机械手动操作时，旁路伺服油缸两路工作腔。

29）三位四通电磁换向阀YV2系统自保时提供大流量液压油，提高自保速度。

由液压系统原理图图2可知，由电机M驱动压力补偿变量泵P，提供液压能源，其中一路为安全阀油路，当油泵压力超过9.5MPa时，溢流阀YR溢流卸压，另一路进入液压系统主通道，压力油经过精密过滤器F2，使油液清洁度达NAS7级，经单向阀YC1到蓄压器A1保存起来，另一部分液压油到备用蓄压器A2保存起来，作为手动换向阀YM8的液压能源用，此时部分液压油受电磁换向阀YV1控制，作为主油路油源。

当YV1失电时，液控单向阀YC4、YC5、YC6锁定，主油路截止；当YV1得电时，液控单向阀YC4、YC5、YC6处于导通，主油路打开；仪表室遥控操作时，射流管电液伺服阀YS受控制信号的极性与幅值变化，改变液压油的流向和流量，从而达到控制伺报油缸C活塞杆和控制机构运动的目的。

当出现输入信号、反馈信号、跟踪失调、动力失电和系统压力低故障时，电磁换向阀YV1失电，液控单向阀YC4、YC5、YC6关闭，使主油路截止，此时油缸C锁定，若将节流开关YM7稍微打开，操动YM8手动换向阀，也可达到油缸的控制要求。

、电气控制系统从图3中可以看出安装在电气控制箱内有主放大板JYF101-10-04-01-00,综合放大板JYF101-01-04-02-02-00,电源板JYF101-01-04-03-00,显示板JYF101-01-01-02-10-00和继电器板JYF101-01-05-02-01组成了BDY9-B电气控制系统中的核心部分伺服放大器。

关于电气控制箱的显示部分，各操作部位的开关，可参阅图5电气控制箱正视图。

图3电气控制箱内部布置图

（1）主放大器板（JYF101-10-04-01-00）1）主放大器主放大器是将来自主控室420mA主令输入信号经隔离放大器I/V变换成010V的主控信号和来自于位移传感器输出05V变换成的010V反馈信号进行比较运算，其误差信号，被进一步的电压放大为05V去驱动电液射流管阀。

来自反馈电路的一路将010V信号V/I转换成420mA作为主控室的阀位指示。

来自反馈电路的另一路将010V经微分放大产生与机构运动速度成正比的速度控制信号送往功率放大器，通过这控制信号影响功率放大器的输出控制电流从而达到控制速度的目的（参阅图4主放大器方框图）。

图4主放大器方框图开关K1、K2可以完成正反比的切换。

2）综合放大器板（JYF101-01-04-02-02-00）综合放大器中输入信号消失、反馈消失、跟踪失调、系统压力低、动力失电这5项中任一项故障都会使继电器K1动作，自锁报警触点闭合,使YC3、YC5、YC6液控单向阀截止，伺服油缸锁定。

现场对应红灯报警。

（其中系统压力低，动力失电根据用户要求可设置为综合报警）输入信号消失是用来检测输入信号的，正常时输入信号为420mA，当输入信号开路或低于3.7mA时，来自于主放板的检测信号小于零，输入到N1（A）比较器的正相端与反相端参考电压比较，检测信号小于参考电压,比较器翻转，由原来输出高电平变为低电平，经D1（A）反相器反相，输出高电平驱动显示器上的红色发光二极管，同时比较器N1（A）输出另一路到八输入与非门D5，使其输入端1变为低电平，若D5其余输入端为高电平，这时输出端为高电平，V6三极管导通K1继电器吸合，常开触点闭合，产生自锁报警信号，常闭触点断开，电磁阀YV1断电，YC3、YC5、YC6液控单向阀截止，伺服油缸锁定，达到自锁的目的，当各检测信号正常，D5的输入端均为高电平,输出端为低电平，K1继电器不工作。

反馈消失是用来检测反馈信号的，当位移传感器信号开路或小于零位电压时，来自主放大器的反馈信号小于零，比较器发生翻转并驱动K1继电器，使机构自锁。

跟踪失调是用来检查整个执行机构的伺服系统工作状态，当执行机构的实际位置与输入信号的偏差超出规定的范围,而这个偏差在规定的时间内没有消除时被认为跟踪失调，这时机构就地自锁。

当来自于主放大器板R8电位器动点的跟踪失调的检测信号,（R8输出的大小决定跟踪失调的带宽）正常时检测信号近似等于零,比较器N2（A）、N2（B）分别接受负和正检测信号，输入端b4接到的不论是负或正检测信号分别与比较器N2（A）、N2（B）的参考电压比较,若小于参考电压就会使比较器翻转，（上面已讲述过这里就从略）这时D3（A）输出端由正常的低电平变为高电平，此时D4555时基电路输入端2通过电容C2接受一个负脉冲,瞬间由高电平变为低电平,输出端3即刻由正常的低电平翻转为高电平，此时D3（D）输入端8为低电平D3（D）输入端9为高电平，输出端10仍为高电平，K1继电器不吸合,同时D4时基电路端内部电路对地断路,这时5V通过电阻R65、R45对C1充电,一直充到接近D4电源电压的2/3电压值时，D4的6端触发，使D4输出端3由高电平翻转到低电平,7端自动对地闭合,C1停止充电，迅速放电，这段充电的时间就是延时时间、时间长短可调节电位器R65，此时D3（D）输入端8为高电平，9为原来高电平不变，输出端6由高电平变为低电平，使K1继电器吸合，从而达到延时自锁的目的。

系统压力低是用来检查执行机构的液压系统工作压力是否正常，当系统压力低于5.5Mpa时，比较器翻转发出系统压力低，经D1（C）驱动发光二极管，经D5驱动K1继电器吸合实现自锁的目的（可根据用户要求设置为综合报警）。

动力失电是用来检查执行机构油泵电机供电状态，当三相电源失电时KT闭合，经D5驱动K1继电器吸合实现自锁目的，同时驱动红发光二极管（可根据用户要求设置为综合报警）。

自锁时由K1继电器向仪表室提供的一对常开触点闭合，现场对应的红灯报警。

综合报警是用来检查液压系统中各种物理量偏离正常允许极限值的报警电路，电路比较简单，通过接点式温度计，压差继电器，液位继电器来实现油温高、压差大、液位低报警。

当蓄压器压力低于7MPa、油温高于65、压差大于0.45Mpa、液位低于设定值-1020mm时，通过D6八输入与非门来实现驱动K2继电器，向仪表室提供的一对常开触点，同时现场对应的红灯报警。

（根据用户需要可设置系统压力低、动力失电综合报警）3）电源板（JYF101-01-04-03-00DL）电源板采用了性能良好FW137、FW117三端可调稳压块，为伺服放大器提供各种电源，15V，15V供运算放大器用，5V供逻辑电路显示器电路用，10V供位移传感器，压力变送器KP1、KP2电源为15V，+24V供电磁阀用。

4）显示板（JYF101-01-01-02-10-00）显示各种参数通过系数测量选择开关，可以显示以下内容。

（1）输入信号0100%

（2）阀位信号0100（3）误差信号0.01V（静止时）（4）射流管阀信号0.5V（静止时）（5）系统压力9MPa10%（6）备用蓄压器压力9MPa10%（7）电源5V10%（8）电源10V10%（9）电源15V10%（10）电源15V10%显示各种红灯闪光报警内容：

（1）输入消失

（2）反馈消失（3）跟踪失调（4）系统压力低（5）动力失电（6）液位低（7）蓄压器压力低（8）油温高（9）压差大另有YV1电磁阀得电指示（黄灯）5）继电器板（JYF101-01-05-02-01）是完成系统各种操作功能的切换电路，内容如下：

（1）“仪表室”“现场锁定”和“现场调试”切换；

（2）自保电路的切换；（3）工作状态指示（有源触点）；内容包括“现场操作指示”“仪表室操作指示”“自保运行指示”。

（4）24V电源（给电磁阀供电）。

6）母线板是用于伺服放大器各电路板之间电路连接，印制板化使伺服放大器工作更可靠，同时设置了35个测试点，供故障分析用。

7）仪表室主阀遥控操作原理参阅JYF10100DL，操作部位选择开关SC置“仪表室”，继电器板K2继电器吸合,使电磁阀YV1得电，液控单向阀打开主油路，当电气控制系统输入端接受仪表室的420mA输入信号，经主放大器板的I/V变换器隔离放大成010V主控信号，经继电器板K1、K3常闭触点，输入到主放大器板的比较放大器N1（A）的反相端；由位移传感器LM测得的现场阀位05V传感器信号，经跟随器N1（C）、反相器N2（A）、电压放大器N2（B）输出010V的反馈信号（其中R40作为阀位调零，R44作阀位量程调节），通过K2开关，送至比较放大器N1（A）的同相端，经比较运算输出误差信号，经N1（B）电压放大，三极管V10，V11功率放大输出5V控制信号，驱动射流管电液伺服阀线圈绕组，使射流管电液伺服阀的阀芯按误差信号的电压幅度和极性作相应的移位。

从而改变了液压油的流量和流向，推动伺服油缸的活塞，以相应的速度和方向移动，通过机械连杆传动,改变阀位移方向和位移量,直到反馈信号和主控信号幅值相等，比较放大器N1（A）输出的误差电压信号为零，使射流管电液伺服阀的阀芯回到中位，从而切断油路，伺服油缸活塞停在某一位置，也就是停在与输入信号所相应的位置上。

8）现场调试操作原理操作部位选择开关SC置“现场调试”，继电器板K1、K2继电器同时吸合，K2继电器吸合,使电磁阀YV1得电，液控单向阀打开主油路，K1继电器常闭触点切断仪表室的主控信号，常开触点接通位置控制电位器R的动点，将位置控制器信号连接到N1（A）比较放大器的反向端上，作为主控信号，其余过程和仪表室遥控相同。

9）仪表室自保运行原理不论系统自动控制处于何种操作状态（包括自锁状态）自保优先，当仪表室自保开关KL2闭合，继电器板K3继电器工作，接通YV1、YV2电磁阀，打开主油路和自保油路，使阀快速运行到予先设定的自保位置，阀位全关或全开（反馈消失自锁除外）。

10）仪表室点动操作当系统自锁时，待查明原因排除故障后，可操作KL1使5K2动作YV1电磁阀得电，系统即刻解锁，阀位运行到输入信号所要求的位置六、隔爆装置BDY9-B型电液控制机构的隔爆装置，防爆类型为隔爆型“d”,隔爆结构符合GB3836.2-83的有关规定，其防爆原理是通过使用具有足够机械强度的隔爆壳体及盖等零件之间符合规定参数的隔爆间隙长度螺纹隔爆结构，将壳体内可发生的爆炸限制在内部，而不至于引起周围环境产品爆炸事故，同时通过限制外壳的最高表面温度，来防止环境中爆炸性气休混合物的自燃。

以上装置的引入线和引出线，电缆通过密封圈压紧螺母后构成耐压密封结构，装置隔爆外壳上及接线盒内均设置了接地螺栓用来防止因漏电事故产生火花，外壳上的警告牌上注有“断电后开盖”的字样，告诫人们由于修理而需要开盖时，首先要切断电源，然后再开盖，防止因不小心碰到内部带电部件引起火花造成爆炸事故。

隔爆装置，有隔爆型电控箱（JYF101-01-04-00），隔爆型液压综合板（JYF101-01-03-00），隔爆型反馈机构（JYF101-02-00）和隔爆型液位温度计（JYF101-01-01-05-00）。

、隔爆型电控箱箱内装有抽屉式的电器组件和变压器组件，前者在上层，后者在下层。

电器组件包括主放大器板、综合放大器板，电源板，继电器板，显示板，组成了伺服放大器（显示板安装在门上），是电气控制系统的核心部分。

变压器组件装有二只变压器，一块接线端子板及熔断器。

控制箱的正面三个功能开关及显示窗口，是实现人机交流的重要场所。

箱内各电气组件之间的电气连接，选用了连接器（插头座）可靠连接。

、隔爆型液压综合板箱内装置了YS射流管电液伺服阀，YV1、YV2电磁阀，KP1、KP2压力变送器，KP3压差继电器等，其中射流管电液伺服阀是电液控制系统中担负着电液变换的关键液压元件，它能接受仪表室送来的毫安级的变化电流，转换成具有强大驱动力（吨级）的压力油通过伺服油缸活塞杆传递到控制机构。

其他的液压元件能完成自锁及综合报警功能。

、隔爆型反馈机构它是由隔爆管及隔爆接线盒组成，管内装有位移传感器是电气控制系统中的重要反馈元件。

、隔爆型液位温度计七、系统调校BDY9-B型电液自动控制执行机构，在制造厂内已作了出厂前性能试验，用户将该机构与阀杆联接后需作以下调校。

1、执行机构的运动方向调校：

1）将操作部位选择开关SC置“锁定”,参照液压原理图，打开YM1、YM2、YM3截止阀，关闭YM4截止阀。

2）YM6手动阀置液动位置，启动油泵电机M使系统压力升至9MPa。

3）将手动换向阀YM8分别置“阀开”或“阀关”观察油缸活塞杆运动方向应和标牌上注明的方向一致，否则PA、PB油管对换。

、电气控制箱基本参数调校1）操作部位选择开关SC置“锁定”。

2）SB“参数测量选择”开关分别置检测5V、10V、15V和-15V，否则分别调校电源板R1、R2、R3、R4电位器。

3）SB“参数测量选择”开关检测备用蓄压器压力9MPa，否则调校R62（按压力表G指示值标定）4）SB“参数测量选择”开关置“输入信号”，检测输入信号随仪表室信号变化。

5）操作选择开关SC置锁定，操动YM8使阀位从“全关”至“全开”。

观察显示器阀位从0到100的变化。

、仪表室输入信号调校：

1）停泵，操作部位选择开关SC置“仪表室”，“参数测量选择”开关SB置“仪表室输入信号”；2）仪表室送入执行机构4mA；3）调R3（主放板）使显示器指示为零；4）仪表室送入执行机构20mA；5）调R1（主放板）使显示器指示为100。

4、阀位零位和实际行程调校：

1）按1.1、1.2步骤启动油源；2）操作部位选择开关SC置“仪表室”，“参数测量选择”开关SB分别置“1”“2”；3）输入4mA时活塞杆上指针移动应停留在标尺的零位上，否则调主放板R40；4）输入20mA时活塞杆上指针移动应在标尺的实际行程上，否则调主放板R44；、阀位输出调校：

1）使活塞杆上的指针停留在标尺的零位上；2）阀位输出应为4mA，否则调主放板R75；3）使活塞杆上的指针停留在标尺的最大工作行程上；4）阀位输出应为20mA否则调主放板R65。

八、系统操作参见液压系统原理图（图2），BDY9-B电液自动控制执行机构具有四种操作功能和现场调试功能，现分别叙述如下：

、仪表室遥控操作1）在现场控制柜内，将油箱出口截止球阀YM1打开，YM2和YM3截止阀打开，油缸C上卸油回油箱手动阀YM6置液动位置。

2）将截止阀YM4关闭。

3）将节流开关YM7打开。

4）将手动换向阀YM8置于“停”。

5）启动电机M，泵压力出厂时已调好，用户在使用过程中发现压力偏低偏高后，可调整油泵的压力调节螺钉。

6）将操作部位选择开关设置在仪表室，接通仪表电源开关。

7）在仪表室里，BDY9-B