PK-SPA伺服泵控電液執(zhí)行器（Servo-Pump Control Actuator）

1   概述

PK-SPA伺服泵控電液執(zhí)行器包含兩個(gè)主要部分，即執(zhí)行器（伺服電機(jī)、液壓泵、油缸、位移反饋裝置和集成塊組件）部分和伺服控制柜部分，執(zhí)行器安裝在被驅(qū)動(dòng)裝置上，伺服控制柜遠(yuǎn)程安裝，它們之間通過預(yù)制的動(dòng)力電纜和信號(hào)電纜連接。

相對(duì)于傳統(tǒng)的伺服閥控節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，PK-SPA是一種容積調(diào)速系統(tǒng)，即通過改變回路中液壓泵的排量和運(yùn)轉(zhuǎn)方向來調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度和方向。這種采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓油泵直接控制液壓油缸的泵控缸伺服控制裝置，克服了原閥控缸系統(tǒng)電液伺服閥抗污染能力差問題，具有節(jié)能、小型集成化、操作與控制簡(jiǎn)單特點(diǎn)，在工業(yè)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥控制領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。

2   執(zhí)行器

執(zhí)行器部分包括伺服電機(jī)、液壓泵、油缸、位移反饋裝置、快關(guān)電磁閥、復(fù)位彈簧（彈簧復(fù)位安全模式）和集成塊組件等組成。

其中伺服電機(jī)、液壓泵和油缸決定了執(zhí)行器的輸出力和速度。

快關(guān)電磁閥和復(fù)位彈簧組成輔助關(guān)閉裝置，當(dāng)需要直接關(guān)閉汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥門時(shí)，快關(guān)電磁閥得電，油缸活塞在復(fù)位彈簧力作用下向關(guān)閉閥門的方向運(yùn)動(dòng)。

油缸內(nèi)安裝了磁致伸縮位移傳感器，將執(zhí)行器的位置信息轉(zhuǎn)變成4～20mA信號(hào)輸出。

3   伺服控制柜

伺服控制柜主要由電源模塊、閥門定位器、伺服驅(qū)動(dòng)器、觸摸屏和繼電器等組成。

       閥門定位器接收?qǐng)?zhí)行器位移反饋、油溫、油缸有桿腔壓力、無桿腔壓力等信號(hào)，并將閥位反饋、運(yùn)行模式和執(zhí)行器報(bào)警、故障信號(hào)輸出給遠(yuǎn)方PLC/DCS系統(tǒng)。同時(shí)閥門定位器接收遠(yuǎn)方PLC/DCS系統(tǒng)的閥位指令、快關(guān)指令和復(fù)位指令，并輸出給執(zhí)行器快關(guān)電磁閥，輸出轉(zhuǎn)速指令給伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)正反轉(zhuǎn)直至執(zhí)行器的位移反饋和閥位指令相同。

4   工作原理

閥門定位器比較來自汽輪機(jī)控制系統(tǒng)（PLC/DCS）的閥位指令與位移反饋信號(hào)，輸出轉(zhuǎn)速控制指令給伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服驅(qū)動(dòng)器比較轉(zhuǎn)速指令和伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋輸出驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙向液壓油泵，雙向液壓油泵可兩個(gè)方向輸出壓力油控制油缸及汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥門的開啟和關(guān)閉，輔助關(guān)閉裝置由快關(guān)電磁閥和復(fù)位彈簧組成，可以直接控制油缸向閥門關(guān)閉方向行進(jìn)。根據(jù)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥電液執(zhí)行器應(yīng)用原理圖，其動(dòng)作原理如下說明：

（1）調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)開啟

         伺服電機(jī)21驅(qū)動(dòng)雙向液壓泵逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)23下腔油壓升高，推動(dòng)調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)23向上開啟，當(dāng)油動(dòng)機(jī)位置反饋與控制指令相等時(shí)，伺服電機(jī)21停止運(yùn)轉(zhuǎn)，油動(dòng)機(jī)被控制在指定位置。

（2）調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)關(guān)閉

伺服電機(jī)21驅(qū)動(dòng)雙向液壓泵順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)23上腔油壓升高，推動(dòng)調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)23向下關(guān)閉，當(dāng)油動(dòng)機(jī)位置反饋與控制指令相等時(shí)，伺服電機(jī)21停止運(yùn)轉(zhuǎn)，油動(dòng)機(jī)被控制在指定位置。

（3）調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)快關(guān)

         在緊急情況下，快關(guān)電磁閥24得電，調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)23下腔卸油，調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)23在彈簧力作用下快速關(guān)閉。