霍尼韦尔 定位器.docx
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霍尼韦尔定位器
流体控制部
安装、使用、维修说明书
ValtekBeta阀门定位器
一般资料
本册是Valtek®Beta阀门定位器的安装、校准、故障查找和维修的说明书。
维修和校准NT3000电动-气动转换（I/P）模件的说明包含在“安装、使用、维修说明书47，NT3000系列电–气转换器模件”内。
关于遥控电动-气动转换器的校准和维修见“安装、使用、维修说明书30，电–气转换器”。
产品用户和维修人员在操作定位器之前，应仔细阅读并严格遵守本说明书中的说明。
如果对本说明有任何疑问，可以打电话给用户当地的Flowserve代理。
为了防止可能发生的人身伤害或阀件损坏，必须严格遵守说明书中的“警告”和“注意”事项。
如果改动本产品，换用非本厂加工的或劣质的部件，或采用非本资料说明的程序进行维修，可能严重影响产品性能，危及人身安全，损坏设备，并可能使保修失效。
注：
括号内的数字对应于图17中的件号。
Beta定位器概述
ValtekBeta定位器装有使用气动控制信号的气动（P/P）模件，也可装有使用毫安电控信号的电–气转换（I/P）模件。
ValtekBeta定位器为双作用的，能向执行机构活塞的任一侧供气，而从另一侧排气。
这种定位器单元可以设置成两路或三路分程控制，无需特殊反馈弹簧。
ValtekBeta定位器可以与Valtek80R和ValtekXL定位器互换，不需改换支架或移出臂。
带电-气转换（I/P）模块的Beta定位器在装有适用能量限制安全栅（见图1）时，对于FM/CSAⅠ级Ⅰ部分，A、B、C、D组；Ⅱ级E、F、G组CENELECEExiaⅡc为本质安全。
对于FM/CSAclassⅡ,E1F、G组和CENELECEExdⅡb+H2可以防爆。
由于定位器对气源压力不敏感，可以在气源压力为30~150磅力/英寸2时工作，通常不需要气源减压器；但是，特别推荐使用空气过滤器。
注：
气源必须符合ISA标准S7.3（露点至少比环境温度低18℉，固体颗粒应小于5微米，油含量不超过百万分之一）。
定位器的原理
Beta定位器是一种力平衡仪器。
图2所示为安装在双作用执行机构上用于气开作用的带气动或电–气转换（I/P）模件的Beta定位器。
用两个力的平衡控制阀位：
一个力正比于控制信号，另一个力正比于阀杆位置。
带电-气转换（I/P）型模件的定位器，首先把电流信号转换成3~15磅力/英寸2的空气信号。
带气动型模件的定位器，其3~15磅力/英寸2的信号直接进入定位器。
压力信号作用在控制信号膜盒的膜片上，产生向下的力。
执行机构活塞杆的运动，通过随动臂和凸轮传递到反馈弹簧的上端。
使反馈弹簧的拉紧力随活塞杆的位置变化而改变。
图1：
本质安全安装图
图2：
气开定位器示意图
当这两个相反的力平衡时，系统处于平衡状态，活塞杆在控制信号所要求的位置。
如果这两个相反的力不平衡，总和梁会向上（或向下）移动，进而通过柱形阀，改变输出压力和流量。
这会使活塞移动，直到反馈弹簧的拉力平衡控制信号压力为止。
定位器运转的详细过程如下：
控制信号的增加，驱使控制信号膜盒和总和梁向下移动。
总和梁的向下移动也拉动导阀阀芯从其平衡位置向下移动。
这使导阀两个阀口打开，向阀口1供气，从阀口2排气，使执行机构活塞向上移动。
活塞的向上移动通过反馈连杆机构和凸轮传回阀位控制器，与阀位成比例地拉紧反馈弹簧。
活塞继续向上，直到反馈弹簧的拉力足以平衡控制信号膜盒产生的向下力。
此时总和梁和导阀阀芯开始回到它们的平衡位置。
当导阀阀芯孔开始关闭时，供到执行机构的空气流量减小。
活塞达到要求位置后，反馈弹簧拉力等于控制信号膜盒产生的力。
总和梁和控制信号膜盒回到它们的平衡位置，没有空气流向执行机构。
控制信号的减少引起与上述相反的动作，使执行机构活塞和活塞杆成比例地向下移动。
导阀阀芯与阀体有一很小的配合间隙，
在零位或平衡位置，有0.3标准立方英寸/分的空气排出。
这一气耗是正常的。
电-气转换（I/P）模件的运转
电-气转换（I/P）模件从Beta定位器接受30~150磅力/英寸2的气源压力，转换成3~15磅力/英寸2的输出信号，这一信号正比于4~20毫安输入信号或10~50毫安输入信号，取决于所用的I/P模件。
由Beta定位器来的气源，被模件中可更换组合过滤器过滤，再经内部压力调节器调节到约22磅力/英寸2。
接下来，气流流过节流嘴，限制其流量和气耗。
气流继续通过被电磁铁吸在喷嘴上的膜片挡板，把压力控制在3~15磅力/英寸2。
装在线路板上的温度补偿压敏压力传感器感测电-气转换（I/P）输出压力。
压力传感器和回路形成反馈回路，确定送到电磁铁的电流大小，以得到所需的压力输出。
反馈回路中的电磁铁改变喷嘴–挡板间隙，从而调节电-气转换（I/P）输出压力到3~15磅力/英寸2，正比于4~20（或10~50）毫安输入信号。
图3：
安装在直行程执行机构一MK1阀门上的定位器
图4：
带气动模件的Beta定位器
安装
本说明书的安装一节详细说明如何把定位器安装到直行程或角行程执行机构上，还包括在这两种执行机构中如何变换气作用方式，以及如何把定位器从电-气转换（I/P）型转换成气动型或从气动型转换成电-气转换（I/P）型控制信号。
把定位器安装到直行程执行机构上
可按以下程序把Beta定位器安装或改装到各种规格的直行程执行机构上：
图5：
安装支架
图6：
复位弹簧/凸轮的安装
（从定位器的右侧看）
注：
如果需要把Beta定位器装到有Moore公司或相兼容的定位器的执行结构上，可以卸下已有定位器、支架、阀杆夹和有关螺栓。
如果装到有Valtek80或XL定位器的执行机构上，可以使用相同的支架、阀杆夹和螺栓。
1、把新阀杆夹（如果适用的话）装到执行机构活塞杆上，使凸出部分在右侧，如图3所示。
2、把阀位控制器支架装到在适当位置附有行程指示器板的定位架支腿上，如图5所示。
图7：
装有NT3000转换器的Beta定位器
3、如果移出臂不是焊到阀杆夹上的，则用螺栓连接起来，使移出臂向上弯（朝向活塞缸）。
随动臂上的孔（31）应对准移出臂上的长槽（见图3）。
4、参看图6，把凸轮（27）、凸轮轴（29）、随动臂（31）安装成所要求的空气作用。
对于气开作用，凸轮应安装成字母“L–R”面向凸轮轴，复位弹簧应装入孔“A”。
对于气关作用，凸轮的“L–D”侧应面向凸轮轴，复位弹簧应装入孔“B”。
5、把适用的随动臂（31）套到凸轮轴（29）的凸出部分，使孔标记朝外。
用锁紧垫片（32）和螺母（33）拧紧。
6、把阀位控制器装到支架上。
用随动销（62）把随动臂（31）和移出臂连到一起。
这两个臂之间的连接必须允许随动臂自由动作。
注意：
随动销和移出臂的接触处必须进行润滑，以防过早磨损。
建议使用少量工业润滑脂。
否则，会引起过早磨损，造成设备故障，可能还会伤及人身。
7、对于气开（气到拉回）结构，把“输出1”用管子连接到活塞缸底部，“输出2”接到活塞缸顶部。
对于气关（气到伸出）结构，把“输出2”接管到活塞缸底部，“输出1”接到顶部。
8、使用1/4英寸美国国家标准管螺纹接上气源接管和控制接管。
注意：
建议在气动模件上，使用3~15磅力/英寸2的控制信号。
高空气压力，可能损坏模件；模件允许最高压力为30磅力/英寸2。
反转直行程执行机构的空气作用
反转空气作用很简单，只需重新连接线性执行机构的接管，不需另加零件。
可按以下程序反转所有规格Valtek直行程执行机构的空气作用：
1、使用“安装、使用、维修说明书2”反转执行机构的空气作用。
2、从凸轮上卸下复位弹簧，然后，从凸轮轴上卸下凸轮。
3、参考本说明书的“把定位器安装到直行程执行机构上”一节的步骤4~8，按所需的空气作用反转凸轮、复位弹簧和接管。
图8：
把Beta定位器安装到角行程执行机构上
把定位器安装到角行程执行机构上
按以下程序把Beta定位器安装到所有规格的角行程执行机构上。
如果凸轮和随动臂已安装好，则直接参看步骤7。
1、卸下反馈弹簧（34），移开零点调节杆（22）。
从范围调节杆柱上卸下开口环（8），卸下范围调节杆（13）。
图9：
安装凸轮复位弹簧
表1：
转动式执行机构凸轮特性表
凸轮号
故障动作
特性
（1）
等百分比
线性
Valdisk和ShearStream
10036583
10036583
气开
气关
B
C
C
B
MaxFlo
10004481
10099732
气开
气关
B
B
C
C
（1）字母是钢印到凸轮两侧的标记。
2、把所需要的凸轮（56）（见表1）套到凸轮轴（57）矮凸肩的一端，使标识字母朝向凸轮轴（参考表1确定所需凸轮的特性）。
用星形锁紧垫片（32）和螺母（33）拧紧。
3、把随动臂（58）插入阀位控制器的后槽内，使件号向外。
把凸轮轴（57）穿入内轴承，然后，把随动臂（58）的平孔套到凸轮轴（57）的长凸肩上。
4、在凸轮轴螺母（59）的螺纹部分涂少许螺
纹接合脂（Loctite#222或相当产品）。
把凸轮轴螺母（59）套过外轴承，拧到凸轮轴（57）上。
拧紧凸轮轴，使随动臂（58）被牢固夹紧。
要确保凸轮（56）牢固安装在凸轮轴上。
检查，无滑动。
在复位弹簧（18）的弯端涂少量润滑脂，并把这一端穿过凸轮（56）上的孔。
把复位弹簧的另一端绕到螺钉（19）上，再把螺钉拧到阀位控制器基座上。
注：
螺钉头不接触到底。
5、装回范围调节杆（13）及其开口环（8）。
6、把零点调节杆（22）转回原位，重新安装反馈弹簧（34）。
7、把随动销（62）插入执行机构杠杆臂的孔内，用锤子打入（见图8）。
8、把阀位控制器安装到变速箱上之前，在随动臂（58）的滑动表面涂润滑脂。
把阀位控制器安装到变速箱上时，要引导随动臂（58），使随动销在随动臂的长槽内滑动（见图8）。
用三个安装螺钉，把阀位控制器紧固在变速箱上。
推上凸轮，检查随动销沿随动臂长槽内的滑动，或者卸下变速箱盖进行检查。
注意：
在操作执行机构之前，必须装回变速箱盖板。
否则，会损坏阀轴，因为盖板是阀轴的支承轴承的外壳。
选用不同的凸轮侧，阀轴的转动相对阀位控制器信号可以是线性的或等百分比的。
图13至图16示出阀轴转动与控制信号的关系（Valdisk、MaxFlo或ShearSteram）。
在目检阀轴转动与阀位控制器信号的关系时，应使用这些曲线。
在角行程执行机构上反转空气作用
为在转动式执行机构上反转空气作用，可以把定位架安装到变速箱的对面。
参考“安装、使用、维修说明书10，Valdisk控制阀”、“安装、使用、维修说明书27，ShearStream控制阀”、“安装、使用、维修说明书31，转动式执行机构”、“安装、使用、维修说明书39，MaxFlo控制阀”。
转换定位器输入信号
把Beta定位器的输入信号由电
-气转换（I/P）控制信号转换成气动控制信号，或者反过来，由气动转换成电-气转换（I/P）控制信号，可以卸下现有输入信号模件，换上所需要的输入信号模件（I/P模件或气动模件）。
这些模件的件号可以在本说明书“订货资料”一节中找到。
校准
校准角行程和直行程执行机构的程序是一样的。
安装在阀门上的Valtek定位器是经过生产厂校准的。
但是，由于装运和开箱、安装等，可能有必要在使用阀门之前检查校准。
根据阀门行程和分程的需要，在Beta定位器内可以使用三种反馈弹簧（34）。
银色弹簧（标准）用于标准行程执行机构，能提供单程或双路分程（对于气动模件，有3~15，3~9，9~15磅力/英寸2；或者，对于电动-气动转换（I/P）模件，有4~20，4~12，12~20毫安）。
红色弹簧用于短行程执行机构（25或50平方英寸执行机构上行程为1/2英寸；100平方英寸执行机构上行程为3/4英寸和1英寸），能提供单路、双路或三路分程。
绿色弹簧能提供标准行程执行机构的三路或四路分程。
警告：
在校准过程中，执行机构开关行程时，必须使手、头发和衣物离开运动零件。
否则，会造成严重人身伤害。
校准定位器零点和量程
参看图7，按下列程序，进行校准：
1、对于标准范围（3~15磅力/英寸2，4~20毫安），松开零点调节锁紧旋钮（23），调节零点调节旋钮（20），使阀门在刚过要求的零点（通常，对于气动模件为3磅力/英寸2；对于电动模件为4毫安）就开始行程。
2、把范围调节锁紧螺钉（9）松开约1/8圈。
3、用螺丝起子转动范围调节齿轮（12），使阀门在刚到最大范围点（通常，对于气动模件为15磅力/英寸2；对于电动模件为20毫安）时，达到满行程。
4、回到最小信号（通常，对于气动为3磅力/英寸2；对于电动为4毫安），检查零点。
如果需要，可重复步骤1~步骤4。
5、拧紧范围调节锁紧螺钉（9）。
6、拧紧零点调节锁紧螺钉（23）。
图10：
电-气转换（I/P）模件线路板（外壳盖已卸下）
调节最低压力关闭；电-气转换（I/P）模件压力调节器或模件输出；校准和调节NT3000电–气转换器（I/P）
参考“安装、使用、维修说明书47，NT3000系列电–气转换器模件”的说明进行最低压力关闭性能调节、电-气转换（I/P）模件压力调节器调节、电-气转换（I/P）模件压力调制器调节或电-气转换（I/P）模件零点和量程设置校准。
维修
Beta定位器的维修
直行程和角行程执行机构上的Beta定位器的维修程序是相同的。
每六个月至少一次按以下程序检查定位器的运转情况：
1、保持气源清洁，无灰尘、油份和水。
建议安装空气过滤器，确保阀位控制器的气源清洁。
每六个月至少维修一次空气过滤器。
注：
气源应符合ISA标准S7.3（露点至少比环境温度低18℃，固体颗粒直径小于5微米，油含量不超过百万分之一）。
2、确保所有臂、杆运转无障碍。
3、检查和拧紧松动零件。
4、确保气源无泄漏。
5、每六个月检查和维修一次电-动转换（I/P）模件的组合过滤元件。
6、发现问题时，可参考本说明书“故障查找”一节。
拆卸和修理导阀
拆卸和修理导阀，可参考图17，按以下程序进行：
1、松开零点调节锁紧旋钮（23）和零点调节旋钮（20）。
松开零点调节螺钉（24）和反馈弹簧（34）的连接。
从阀位控制器内卸下反馈弹簧（34）。
在卸下开口环（8）之前，把零点杆（22）转到不碍事处，同时保持范围调节杆（13）在基座（7）上不动。
然后，卸下范围调节杆（13）。
2、卸下连接导阀组件（40、52）和基座（7）的两个螺钉（53）。
从阀位控制器内卸下导阀组件（40、52），注意不要损坏柱形阀或总和梁组件（41）。
从柱形阀阀体（52）内卸出阀芯（40），检查是否有污垢或阻塞。
为了正常运转，阀芯（40）必须滑动自如。
垂直拿起时，阀芯（40）能靠自身重量，从阀体（52）内落下。
用去油脂溶剂清洗导阀阀芯（40）和阀体（52）。
清洗后，把阀芯（40）插回阀体（52）内，并来回滑动，确保运转时滑动自如。
如果阀芯不能自由滑动，应重新清洗或修理。
注意：
不要在阀芯上涂油或脂。
这会给阀位控制器的性能带来不利影响。
拆卸和修理控制膜盒组件
参看图4或图17，按以下程序拆卸和修理控制膜盒：
注：
如果控制膜盒组件损坏，整个控制膜盒组件和总和梁作为一个备件可以一起更换。
1、要更换控制膜盒组件，应首先按上一节步骤1和步骤2的说明卸下导阀组件（40、50）。
然后，卸下把控制膜盒组件固定于基座的两个螺钉（35）。
必须在新控制膜盒组件的基座上装好O型圈（48）。
安装并拧紧两个安装螺钉（35）。
按照步骤7所述重新安装导阀组件（40、52）。
2、如果要拆开控制膜盒，更换膜片，可按以下程序进行：
按照上一节步骤1和2所述卸下导阀组件（40、52）。
卸下两个螺钉（35），卸下控制膜盒组件。
从总和梁组件（41）的顶部，卸下螺母（38）。
卸下总和梁组件（41）和控制膜盒组件（43）之间的四个连接螺钉（36）。
然后，卸下总和梁组件（41）。
3、卸下上膜片固定板（42）与控制膜盒组件之间的四个连接螺钉（39）。
从组件上卸下上膜片固定板（42）和下膜片固定板（50）。
细心地把膜片组件（49）推过孔，离开控制膜盒基座的底。
检查控制膜片组件（49）的磨损或损坏；需要时，进行更换。
更换膜片组件（49）时，应从组件中卸下并保留反馈螺钉。
4、在反馈螺钉的螺纹上涂少量螺纹连接脂（Lotite#222或相当产品），拧到新的控制膜片组件（49）上。
拧紧反馈螺钉，直到与膜片组件（49）的底齐平，但不要伸过去。
5、细心地把膜片组件（49）上的较小膜片折四个角并细心地使它穿过控制膜盒基座（43）上的孔。
转动膜片组件使膜片组件（49）体上的小螺纹孔向下，最靠近安装基座。
把下膜片固定板（50）和上膜片固定板（42）装到膜片组件（49）的下方和上方。
要确保所有膜片角平放。
安装并拧紧四个螺钉（39）。
在弹簧的较短螺纹部分和双头螺栓组件（45、46、47）上涂少量Lotite#222，并把它拧入膜片中心插孔，直到弹簧（46）抵到中心插孔的底。
把螺母（38）拧到双头螺栓组件的长段上，直到螺栓组件伸出盘簧（46）的顶。
6、给四个螺钉（36）涂少量Lotite#222或相当产品，并用螺钉重新安装总和梁组件（41）。
小心不要弄弯总和梁上的薄弯件。
底下的螺母（38）已拧到盘簧（46）的顶部；顶部螺母（38）把总和梁组件（41）紧固在膜片组件上。
在控制膜盒基座上装上新O型圈（48）。
用两个螺钉（35）把组件紧固在定位器基座（7）上。
7、为了装回导阀组件（40、52），更换三个导阀O型圈（54）。
压住总和梁组件（41）端部的片弹簧，细心地把总和梁的片弹簧卡到导阀组件（40、52）的开槽端内。
仔细把导阀组件（40、52）滑到与安装孔对齐，用两个螺钉（53）紧固。
8、把范围杆（13）装回基座（7）上，用开口环（8）紧固。
重新安装反馈弹簧（34），一端接控制膜片组件（49）上的反馈螺钉，另一端与零点螺钉（24）相连。
然后，按着本说明书“校准”一节对定位器进行校准。
图11：
Valdisk–等百分比流动特性
（阀轴转角对控制信号）
图12：
Valdisk–线性流动特性
（阀轴转角对控制信号）
图13：
ShearStream–等百分比流动特性
（阀轴转角对控制信号）
图14：
ShearStream–线性流动特性
（阀轴转角对控制信号）
图15：
MaxFlo–等百分比流动特性
（阀轴转角对控制信号）
图16：
MaxFlo–线性流动特性
（阀轴转角对控制信号）
图17:
Beta定位器部件展示图
定位器零件清单*
1、盖
2、螺钉
3、垫片
4、O型圈
5、压力表0~150磅力/英寸2
6、压力表0~30磅力/英寸2
7、基座
8、开口环
9、轴销螺钉
10、轴销套
11、前范围板
12、范围调节齿轮
13、范围调节杆
14、范围调节板
15、轴承
16、螺钉
17、开口环
18、复位弹簧
19、螺钉
20、零点调节旋钮
21、开口环
22、零点杆
23、零点调节锁紧旋钮
24、零点调节螺钉
25、轴销
26、锁紧垫片
27、凸轮，线性
28、轴套，线性
29、凸轮轴，线性
30、凸轮轴，线性，排气
31、随动臂
32、锁紧垫片
33、螺母
34、反馈弹簧
35、螺钉
36、螺钉
38、螺母
39、螺钉
40、阀柱塞
41、总和梁组件
42、上膜片固定板
43、膜片基座
45、双头螺栓
46、弹簧
47、双头螺栓
48、控制膜盒O型圈
49、控制膜片组件
50、下膜片固定板
52、柱形阀阀体
53、螺钉
54、柱形阀O型圈
55、凸轮轴，转动式，排气
56、凸轮，转动式
57、凸轮轴，转动式
58、随动臂，转动式
59、凸轮轴螺母，转动式
60、帽，转动式
61、开口环
62、随动销
63、螺母
64、锁紧垫片
65、螺母
66、气动接头
67、内六角窝头螺栓
69、O型圈
70、电动-气动转换（I/P）模件组件
73、内六角窝头螺栓
74、开口环
75、排气过滤网
76、球
77、立柱
78、轴套
101、控制膜片组件
102、零点调节杆组件
103、范围杆组件
129、O型圈，排气
*以上全部零件均有现货，可以在34套套件中买到。
要选择和订购合适的套件或新的定位器，请与当地的Flowserve代理或生产厂联系。
订购资料
以下资料用于订购新的Beta定位器或把已有的定位器改为它用。
直行程执行机构
在为直行程执行机构订购定位器时，从表2和表3中各选一件。
表2：
用于直行程执行机构的定位器型号
（1）（量程为3~15磅力/英寸2或4~20毫安）
行程
气作用
气动（P/P）模件
NT3000
电动-气动转换（I/P）模件
标准
行程
气开
（2）
10005334
10121770
气关
10005338
10121771
短行程
气开
（2）
10005376
10121773
气关
10005377
10121750
（1）可以分范围2:
1或3:
1，无需另加零件。
还备有量程6~30磅力/英寸2或10~50毫安相同分程的定位器。
（2）在需要相反气作用的场合，凸轮可以翻转。
表3：
线性执行机构随动臂
执行机构规格
行程
（英寸）
销钉
（英寸）
随动臂套件
25
25
25
25
1/4
3/8
1/2
3/4–11/2
2.00
2.00
2.00
2.00
10043879*（3）
10043879*（3）
10037613
10037613
50
50
50
50
1/4
3/4–11/2
3/4–11/2
3
2.00
2.00
2.62
2.62
10053538（3）
10037613
10044111
10037614
100/200
100/200
100/200
3/4–3
3/4–4
5–8
2.62–2.88
3.38–4.75
3.38–4.75
10037614
10037615
10037616
*需要使用阀杆夹，件号10043664
（3）使用短行程定位器和25平方英寸执行机构，行程1/4、3/8英寸；50平方英寸执行机构，行程为1/4英寸。
角行程执行机构
在为角行程执行机构选择定位器时，应选择两个件号：
一个从表4选择，另一个从含有随动臂件号的表5中选取。
表4：
用于角行程执行机构的定位器型号
（1）（量程为3~15磅力/英寸2或4~20毫安）
阀门
类型
已安装
凸轮（4）
气动（P/P）
模件
NT3000电动-气动转换（I/P）模件
Valdisk或ShearStream控制阀
B（4）
10005708
10121775
C（4）
10005709
10121776
MaxFlo控制阀
气开
B（等百分比）
10050189
10121783
气关
B（等百分比）
10099969
10123232
气开
C
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