气液联动阀工作原理

电液联动阀门电磁阀工作原理

1. 引言

嘿，朋友们！今天咱们聊聊电液联动阀门电磁阀的工作原理。这听上去可能有点复杂，但别担心，我会用最简单的语言，把它讲得清清楚楚，轻轻松松。电液联动阀门电磁阀，可谓是现代工业的“高科技小帮手”，它就像一位默默无闻的英雄，操控着那些重重机械，保证一切运行顺利。没错，这就是我们今天要揭开的神秘面纱！

2. 电液联动阀门的基本概念

2.1 什么是电液联动阀门？

电液联动阀门，简单来说，就是利用电信号来控制液压系统中的阀门。你可以想象成一个用电控制水龙头的装置，电一按，水就来了；电一断，水就停。这种技术在现代工业中广泛应用，像是自动化生产线、机械设备等。

2.2 它是怎么工作的？

首先，电液联动阀门内有一个电磁阀。电磁阀就像是一个小开关，电流通过的时候，它就“咔嚓”一下打开，液压油就能流动，从而控制阀门的开闭。通俗点说，就像是你家里的电灯开关，按一下，灯亮；再按一下，灯灭。而且，电液联动的优势在于，它可以在远程控制下，快速而准确地操作阀门，效率杠杠的。

3. 工作原理的详细解析

3.1 电磁阀的结构

电磁阀的核心部分是一个线圈和一个铁芯。当电流通过线圈时，形成磁场，铁芯就会被吸引，从而推动阀门的开关。想象一下，就像在玩弹簧玩具，拉一下，玩具就弹起来了。整个过程迅速而流畅，操作起来简直是轻而易举。

3.2 液压系统的配合

当然，光有电磁阀还不够，液压系统也是必不可少的。液压油通过管道输送到阀门，这就像是水通过管道流入你的水龙头。当电磁阀打开后，液压油顺利流入，推动阀门打开；当阀门关闭时，液压油就被挡住，阀门也随之关上。这样的配合，让整个系统运转如飞，简直是“千军万马”的气势。

4. 实际应用场景

4.1 工业生产中的应用

电液联动阀门电磁阀在工业生产中可是大显身手的，尤其是在自动化设备中。比如，某个大型制造厂，机器在高速运转，突然需要停下，电液联动阀门的反应速度绝对让你刮目相看，几乎是“眨眼”的功夫，机器就能平稳停止，避免了不必要的事故。

１ 气液联动执行机构的调试及故障处理

石 鹏

西气东输甘肃管理处

摘要：气液联动执行机构是西气东输管道上最主要的控制设备之一，是管线运行安全的重要保障。该设备功能全面，其电子检测控制系统单元的英文名字是“LineGuard2200”，即“管线卫兵”意思。因其重要性，所以在长距离、高压管道上进行该设备的调试及故障处理，必须熟悉了解设备的结构、原理，掌握该设备特点，达到熟练操作的目的，才能保证管线的运行安全和平稳。因此，完善、有序的调试程序、步骤以及对故障的正确分析、判断、处理是十分重要的。

主题词：电控单元、调试、故障及处理、隐患预防

一、概述

西气东输管线是一条长距离、高压力的天然气输送管道，该管线上采用美国的SHAFER气液联动执行机构，作为对CAMERON或GROVE阀门进行开、关控制的执行机构，是西气东输管线上应用的一种最主要的控制和安全保障设备。该设备实现了压气站等站场的进出站的工艺流程关断功能、越站功能及ESD系统功能、线路截断等功能；线路截断阀室通过该设备的控制程序，自动检测管线中的压力超高、超低和压力下降速率的数值，实现了报警和干线快速截断功能，并且能够存储记录事件。其电子检测控制系统单元的英文名称为“LineGuard2200”，即有“管线卫兵”的意思。

二、气液联动执行机构的基本组成、结构、工作原理

SHAFER气液联动执行机构主要是由检测管线阀门上下游压力和压降速率信号功能的电子检测控制系统单元主板－简称电控单元板、压力变送器、电磁阀、液压罐、储气罐、旋转叶片及辅助部件组成。系统共配置可控电磁阀三个，其中两个电磁阀直接接受站控PLC、清管站或阀室RTU的控制命令，用来实现远程遥控开、关阀门功能；另一个电磁阀安装于电控单元箱内，由电控单元主板的控制程序进行控制,能够快速关断阀门，实现紧急截断功能。

执行机构工作原理：当远程操作者（或电控单元）发出开（或关）阀命令，则相应电磁阀控制干线（储气罐）高压天然气压能驱动开（或关）液压罐内的液压油使旋转叶片向开（或关）方向旋转，带动阀门进行开（或关）操作。由此可见，实现控制阀门开启和关断功能的关键设备是电磁阀及与其连接的管路，电磁阀出现问题或相关管路存在问题，都会影响其作用。

SHAFER气液联动执行器在西气东输的应用

摘要:美国EMERSON公司的SHAFER执行器主要以气体或者液压油为驱动动力源,在西气东输管道上起着控制阀门开关的功能,通过对设备的结构、工作原理的充分阐述,以及对SHFER阀的充分分析,论述SHFER执行器在西气东输的具体应用。

关键词:气夜执行器;结构;原理;应用

1 SHAFER执行器在西气东输上用途描述

西气东输阀室和场站截断阀的控制采取SHAFER气液执行器驱动,在管线一旦发生事故时,通过LINEGUARD2200的判断,在SHAFER执行器的驱动下立即关断阀门,大大减小了天然气的泄露以及事故的扩大。了解SHAFER执行器的结构、工作原理,对日常维护、常见故障的分析与解决起到决定性的作用。

SHFER执行器在西气东输管线上主要用于四分之一转阀门的控制操作,如:球阀与旋塞阀或其它90度旋转设备的全开/全关操作。这些执行机构典型地采用高压天然气驱动液压油,液压油驱动执行器的方法,当天然气的压力达不到驱动要求时,可以选择自身的液压系统来驱动执行器。

SHAFER的主要用途是: 紧急情况停车关闭;输送管线破裂保护装置;天然气站换气吹净;双向远程控制;河流交叉口;天然气站旁路装置;高/低压力关断;

2 SHAFER执行器的工作原理

执行机构里相对立的小室由上、下头部里的压力均衡通道连接起来。在此方式下,当液压的作用力同时推动两个转子叶片离开固定的底板时,执行机构便产生完美地平衡的扭矩。

旋转叶片式执行机构的扭矩输出值在阀门全旋转的自始至终过程中保持恒定不变。恒定的扭矩输出在大流量的应用中、旋塞阀的控制操作中及对具有旋转作用阀座的阀门来说是个特别重要的特点。

恒定的扭矩输出值确保在阀门冲程的不同位置上,规定的安全系数将不会变小。

执行机构可以由液压动力装置、储存的气体压力或从管线来的天然气压力驱动。在此图解说明中,执行机构配装了气体液压罐,因此执行机构是由气体压力作动力驱动的。在此图中,执行机构是处于打开位置上。在执行机构或罐中没有压力存在。

气液联动执行机构〔SHAFER〕

一、设备简介

SHAFER阀操作系统的根本功能是爆管紧急迫断和人为的开/关阀，其中人为的开关阀操作分为远程操作、就地手泵操作和就地自动操作三种方式()。

SHAFER阀操作系统在安装调试测试正常后，一般不需要修改系统参数或调整阀位操作。需要时须由专业技术人员通过便携PC机进展有关参数重新设定或修改。

二、SHAFER气液联动执行机构构造与控制原理

1、构造

SHAFER气液联动执行机构包括三大局部，分别是：控制器、驱动器、液压操作系统。

 控制器的功能是：导通动力气的引进流程、切换阀门开关方向、动力气的过滤。

 驱动器的功能是：将动力气的气压在气液罐中变为液压，液压传到液缸中推动叶轮装置作旋转运动，带动阀杆转动。

 液压手动系统的功能是：导通手动泵至驱动器流程，手动泵排出的油压直接作用在驱动器叶轮上，带动阀杆转动。

 电子控制单元通过压力传感器检测管线中气体压力。

 电子控制单元通过ROCLINK判断检测压力是否正常。

 电子控制单元通过电磁阀控制气路的通断。

 当气路压力的变化导致液缸中气体压力发生变化。

 旋转叶片两端压差增大，使传动轴转动，带动阀门动作。

2、控制原理

江西省天然气管道工程气液联动执行机构共分三种类型，分别为：

 手动阀室所使用的气液联动执行机构

 RTU阀室及过站干线所使用的气液联动执行机构  站场进出站所使用的气液联动执行机构(包括ESD和非ESD气液联动阀)

三、站场进出站使用的气液联动执行机构

站场进出站紧急关断阀ESDV所使用的气液联动执行机构，其控制原理图见图3-5。此气液联动执行机构具有就地控制，远程开关控制，ESD紧急关断控制及ESD关阀后的手动复位等功能，另外本控制原理图3-5也能够保证ESD关阀具有最高的优先级。

图1-3-5 控制原理图

〔1〕执行器

〔2〕气/液联动罐

〔3〕气/液联动罐