福乐斯Z使用手册

1、1 概述21多回转阀门电动装置，简称为Z型电装，是阀门实现开启、关闭或调节控制的驱动设备。Z型电装适用于闸阀、截止阀、隔膜阀、柱塞阀、节流阀、水闸门等。可用于明杆阀，也可用于暗杆阀。 本系列电装具有功能全、性能可靠、控制系统先进、体积小、重量轻、使用维护方便等特点。可对阀门实行远控、集控和自动控制。广泛用于电力、冶金、石油、化工、造纸、污水处理等行业。本产品的性能符合JB/T8528-1997普通型阀门电动装置技术条件的规定。隔爆型的性能符合GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求，GB3836.2-2000爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d”及JB/T8

2、529-1997隔爆型阀门电动装置技术条件的规定。多回转电动电动装置按防类型分：有普通型、户外型和隔爆型按控制方式分：有常规型、整体型和整体调节型按连接型式分：有转矩型、电站型和推力型。2 型号表示方法Z / A：带现场按钮；F：带4-20mA信号输出；S：带手动减速箱 Z：整体型；T：整体调节型 输出轴最大转圈数：阿拉伯数字表示，无数字见表1 防护类型：W表示户外型；B表示隔爆型；无代号为普通型 输出转速：阿拉伯数字表示，单位r/min（转/分） 连接型式：T表示推力型，I表示电站型，无代号为常规转矩型额定输出转矩：阿拉伯数字表示，单位kgf·m 产品型式：多回转电动装置型号示例：

3、1.Z30I-18W：多回转电动装置，输出转矩300N·m（30kgf·m），电站型接口，输出转速18r/min，最大转圈数60，常规户外型。2.Z45T-24B/S：多回转电动装置，输出转矩450N·m（45kgf·m），推力型接口，输出转速24 r/min，最大转圈数120，隔爆型，带手动减速箱。3.Z120-24W/240T：多回转电动装置，输出转矩1200N·m (120kgf·m)，转矩型接口，输出转速24 r/min，最大转圈数240圈，整体调节型。3. 工作环境和主要技术参数3.1 电源：电机为三相交流，380V （特殊

4、订货660V 或220 V）, 50Hz（特殊订货60Hz）；控制线为220V，50Hz（特殊订货60Hz）；远程控制为24VDC。3.2 工作环境：3.2.1 环境温度：-20+60 （特殊订货-40+80）。3.2.2 相对湿度：90%（25时）。3.2.3防护类型：普通型和户外型用于无易燃、易爆和无腐蚀性介质的场所，其中普通型用于户内；隔爆型产品有d和dBT4两种，d适用于煤矿非采掘工作面；dBT4用于工厂，适用于环境为A、B级T1T4组的爆炸性气体混合物。（详见GB3836.1）3.2.4防护等级：户外型和防爆型为IP55 （特殊订货IP67） 。3.3 工作制：短时10分钟 （特殊订

5、货30分钟） 。3.4 型号规格和主要性能参数见表1。表1 基座号型号规格公称转矩N·m公称推力KN最大阀杆直径mm最大转圈数圈手动速比电装输出转速r/min参考重量Kg1218243036424860电机功率Z5Z5502028601:1-0.120.15-28ZZ101004028601:10180.250.250.370.370.550.550.7545Z151500.250.370.370.550.550.751.11.150ZZ2020010040601:10.250.370.550.750.751.1-63Z303000.370.550.751.11.1-65ZZ4545

6、0150481201:1(20:1)0.551.11.11.51.52.2-3.0110Z606000.751.11.52.22.23-4120ZZ90900200601201:1(25:1)1.1*1.52.233445.5139Z12012001.5*2.23445.55.57.5142ZZ18018003257015022.5:1-45.55.57.5-264Z2502500-5.57.57.510-264ZZ35035007008015020:1-7.5101115-430Z5005000-10151522-440注1：粗线框内为常规供货，特殊转速可协商注2：带*为8极电机注3：Z、Z

7、常规供货不带手动减速箱，（）中为手动减速箱速比注4：最大转圈数超出表中范围订货时应说明4. 外形及连接尺寸4.1 外形和外形尺寸图1 Z外形图 图2 Z外形图图3 Z外形图 图4 Z外形图 图5 Z5W外形图 图6 ZW外形图型号DHH1FF1LL1ZW400316130455255575200ZW460415195505275760277ZW556453195588310783281 图7 ZW、ZW、ZW外形图 图8 ZW外形图 图9 ZW外形图 图10 ZB外形图型号DHH1FF1LL1ZB400316130517317600200ZB460415195621391820277ZB556

8、453195704426843281 图11 ZB、ZB、ZB外形图 图12 ZB外形图 图13 ZB外形图 图14 Z5W/Z（T）外形图型号DHH1FF1LL1ZW/Z（T）400316130549349613238ZW/Z（T）460415195600369760277ZW/Z（T）556453195682404783281 图15 ZW/Z（T）外形图 图16 ZW/Z（T）、ZW/Z（T）、ZW/Z（T）外形图 图17 ZW/Z（T）外形图 图18 ZB/Z（T）外形图型号DHH1FF1LL1ZB/Z(T)400316130574374638238ZB/Z(T)46041519562

9、5394820277ZB/Z(T)556453195707429843281图19 ZB/Z（T）、ZB/Z（T）、ZB/Z（T）外形图 图20 ZB/Z（T）外形图4.2与阀门连接的结构示意图及尺寸4.2.1转矩型的连接尺寸见图21和表2。图21 转矩型连接尺寸图 图22 推力型连接尺寸图 4.2.2推力型的连接尺寸见图22和表3。表2 转矩型连接尺寸型号转矩型JB2920法兰号DD1D2(H9)h1fhd1d2dnZ5/Z2145120902483045M10445°2I115957562639M8Z3185160125104258M123I1451209083045M10Z42

10、25195150512507218Z5275235180146282225I23019515012507218Z73302852203616729826Z83803402803208311822822.5°表3 推力型连接尺寸型号推力型GB12222法兰号DD1D2(f8)fd1maxdLnZ5/ZF10125102703T28M1040445°ZF141751401004T36M1655ZF162101651305T44M2070ZF25300254200T60M1690822.5°ZF30350298230T70M20110ZF35415356260T80M3

11、01505. 结构Z型电动装置由电动机、减速机构、力矩控制机构、行程控制机构、开度指示机构、手电动切换机构、手轮及电气部分组成。其传动原理如图23所示。注意：隔爆型电气部分增加了隔爆面结构，并采用隔爆型接线盒和YBDF隔爆型阀门用电动机。安装、调试和维护时，不可损伤隔爆面；不得在爆炸环境下拆去与电气有关的箱盖带电操作，打开电气箱盖前必须先切断电源；重装时盖严紧固以保证隔爆性能！1.电机 2.3.齿轮 4.蜗杆 5.输出轴 6.蜗轮 7.蜗杆环槽 8.力矩控制机构9.碟簧组 10.大伞齿轮 11.小伞齿轮 12.中传小齿轮 13.行程控制机构 14.开度指示机构图23 传动原理图5.1电动机：普

12、通型和户外型采用YDF型，隔爆型采用YBDF型阀门专用三相异步电动机。5.2减速机构：由一对直齿轮和蜗轮副两级传动组成。电动机的动力经减速机构传递给输出轴。5.3力矩控制机构：结构见图24、图25。当输出轴上受到一定转矩后，蜗杆除旋转外还产生轴向位移，带动曲拐，曲拐直接（或通过撞块）带动支架产生角位移。当输出轴上的转矩增大到整定转矩时，则支架产生的位移量使微动开关动作，从而切断电机电源，电动机停转。以此实现对电动装置输出转矩的控制，达到保护电动阀门的目的。1.开向调整轴2.开向刻度3.关向刻度4.关向调整轴5.曲拐6.开向凸轮7.开向支架8.开向微动开关9.关向凸轮10.关向微动开关11.关向

13、支架图24 普通型、户外型力矩控制机构1.开向微动开关2.关向刻度3.关向调整轴4. 关向支架5.撞块6.开向支架7. 开向调整轴8.开向刻度9.关向微动开关10曲拐11.调整凸轮图25隔爆型力矩控制机构5.4行程控制机构：采用十进制计数器原理，又称为计数器，控制精度高，结构见图26。其工作原理为：由减速箱内的一对大小伞齿轮带动中传小齿轮（Z=8），再带动行程控制机构工作。如果行程控制器按阀门开、关的位置已调整好，当控制器随输出轴转动到预先调整好的位置（圈数）时，则凸轮将转动90°，迫使微动开关动作，切断电动机电源，电动机停转，从而实现对电动装置行程（转圈数）的控制。注1：为了控制较

14、多转圈数的阀门，可调整凸轮转180°或270°再压迫微动开关动作。注2：如需要，可提供四位置（带中间位置）行程控制机构，订货时注明。1.关向微动开关2.关向调整轴3.关向凸轮4.顶杆5.开向凸轮6.开向调整轴7.开向微动开关8.过桥齿轮9.计数齿轮图26 行程控制机构5.5开度指示机构：结构见图27。输入齿轮由计数器个位齿轮带动，经减速后，指示盘随阀门的开关过程同时转动，以指示阀门的开关量，电位器轴和指示盘同步转动，供远传开度指示用。移动转圈数调整齿轮可以改变转圈数。开度指示机构内设一微动开关和凸轮，当电动装置运转时，旋转凸轮周期性地使微动开关动作，其频率为输出轴转动一圈动

15、作一次或二次，可供闪光信号等使用。1.输入齿轮 2.阶梯齿轮3.微动开关4.开度齿轮5.关向指示盘6.指针7.开向指示盘8.转圈数调整齿轮9.电位器10.凸轮11.紧定螺钉12.电位器齿轮13.中间齿轮图27 开度指示机构5.6手电动切换机构：为半自动切换，手动时需扳动手柄切换，手动状态转变为电动时则自动运行。其结构见图28、29、30、31。它由手柄、切换件（凸轮、框架或拔叉或切换块）、直立杆、离合器、压簧等组成。需手轮操作时，将手柄向手动方向推动，切换件使离合器抬高，并压迫压簧。当手柄推到一定位置时，离合器即脱离蜗轮而与手轮啮合，同时直立杆在扭簧作用下直立于蜗轮端面，支撑住离合器不致下落，

16、切换完成即可放开手柄，使用手轮进行操作。而需电动操作时，电动机将带动蜗轮转动，支承于蜗轮端面的直立杆即倒下，在压簧作用下离合器迅速向蜗轮方向移动，并与蜗轮啮合，同时与手轮脱开，自动实现手动到电动状态的转换。注意：1.电动运行时切勿扳动切换手柄！ 2.切换时按箭头方向推（或拉）动手柄，若推不到位时应边转动手轮边推动手柄！1.蜗杆2.斜齿轮3.离合器4.压簧 1.蜗杆2.蜗轮3.离合器4.压簧5.手轮6.直立杆7.切换块8.切换轴9.手柄 5.手轮6.直立杆7.拔叉8.切换轴图28 Z5手电动切换机构 图29 Z手电动切换机构1.蜗杆2.蜗轮3.框架4.离合器5.手动轴 1.手柄2.手柄轴3.曲拐

17、4.拔叉6.压簧7.输出轴8.直立杆9.切换凸轮10.手柄 5.支承杆6.直立杆7.蜗轮8.离合器9.输出轴图30 Z20Z250手电动切换机构 图31 Z手电动切换机构5.7整体型和整体调节型电气部分结构5.7.1整体型：将常规型电动装置与控制箱集合于一体即形成整体型电动装置，其电气部分主要由多功能模块MK1、远程控制模块MK2、按钮盒、开度表、接触器等组成，见图32。多功能模块MK1又由相位识别器XS和直流电源DC两部分组成。远程控制模块MK2由四个固态继电器和三个拔码开关组成。电气元件安装在一块可翻转的板上，以便对力矩控制机构、行程控制机构、开度指示机构进行调整。按钮盒上有三个按钮，中间

18、为现场/远控转换按钮，其左边为现场关阀按钮，右边为现场开阀按钮，盖上按钮盒盖为远方控制，打开盖子为现场操作。5.7.2整体调节型：在整体型基础上引入调节模块即形成整体调节型电动装置，其电气部分由调节模块TMK、多功能模块、按钮盒、开度表、接触器等组成，见图33。调节模块可接收和输出420mA标准信号。32 整体型电气部分结构 图33整体调节型电气部分结构1.电气箱2.电位器3.开度表4.接触器5.电气安装板6.远程控制模块(MK2)7.螺钉8.多功能模块(MK1)9.按钮盒10.指示灯11按钮12.调节模块6. 电气控制原理图和接线6.1电气原理图6.1.1常规型电气控制原理见图34 b）标准

19、信号方块图a）电气控制原理图 c）“95”典设电气元件位置图图34常规型电气控制原理图注1：此图是根据电力部规划总院制定的阀门电动装置95典设线路设计的。基本能满足各种控制线路的需要。注2：采用关转矩TSC控制关阀，应将关按钮SC的自保持线接于A45；采用关行程LSC1控制关阀，而用关转矩TSC作保护时，则自保持线接于A42。出厂时设置为关行程LSC1控制关阀,关转矩TSC作保护。注3：端子A11、A13为远程开向控制节点，端子A41、A43为远程关向控制节点。注4：远传开度指示是采用电位器向用户提供一个随阀门动作而变化的阻值。根据用户需要也可提供4-20mA标准信号输出，见图34(b)。注5

20、：远方灯光指示，可将指示灯直接并联在A19、N、A49上。注6：为向用户提供足够的控制点，电动装置行程控制器上最多可设四组微动开关（开、关向各四只），采用51芯接线端子（特殊订货时提供）。通常按开、关向各两个微动开关供货。注7：电动装置提供点划线框内元件，电气元件的排列见图10（c）。6.1.2整体型电气原理图见图35图35整体型电气原理图6.1.3整体调节型电气原理图（带4-20mA输出）见图36。1图36.1整体型电气原理图（带4-20mA输出）6.1.4整体调节型电气原理图见图36。2图36。2 整体调节型电气原理图表4 电气元件表代 号名 称数量常规型整体型整体调节型Q空气开关1用户自

21、备KO、KC交流接触器2*FR热继电器1*LSF闪光开关1LSO、LSC行程开关4TSO、TSC转矩开关2SA钮子开关1*SBO、SBC按钮2QC现场/远控转矩开关2SO、SC、SS按钮3*TH热敏开关1FU熔断器1*CB开度表1W1,电位器1W2电位器1*RPC精密电位器1RH加热电阻1M电机1B变压器1*C电解电容1*V整流管1*YD、RD、GD指示灯3*TMK调节模块1MK1多功能模块1DW稳压二极管1MK2远程控制模块1R电阻 1注1：打“”为电动装置出厂标配元件；注2：打“*”为控制箱内元件，用户自备或配用本公司控制箱；注3：打“”为用户可选元件。6.2 接线6.2.1 普通型电动装

22、置的接线 6.2.1.1 Z10-Z30采用的是接插件，其接线见图376.2.1.2 Z45-Z120型端子接线见图38 图37 Z10-Z30型插件接线图 6.2.2 户外型电动装置的接线 图38 Z45-Z120型端子接线图6.2.2.1 圆端子31芯接线图见图396.2.2.2 “95”典设51芯端子接线见图40（无C、D端子为非典设端子接线图） 图39 常规接线端子图 图40 “95”典设51芯端子接线6.2.3 隔爆型电动装置的接线（见图41）注意：先用夹线钳将接线头夹紧于电线上，然后按图42将接线头拧于接线端子上，接线应牢靠。接线盒内的不同电位的导电零件之间的电气间隙应符合下列要求

23、：电压220伏时不小于6 mm，电压380伏时不小于8 mm。接线盒有两个引入装置，一个引入电机动力电缆，一个引入控制电缆，使用的动力线电缆必须有地线，并与接线盘上的接地端子相接。引入电缆直径规格见图43和表5。接好线后应装好压紧密封圈，密封圈的邵氏硬度应为4555度，损伤及老化的应及时更换！ 1.压紧螺母2.钢质堵棒1.弹簧垫圈2.螺钉3.接线头 3.密封圈4.金属垫圈图41 隔爆型端子接线图 图42 端子接线方法 图43 穿线接头注：如端子数不够，订货时必须提出。表5 电缆直径密封圈同心槽内孔直径 (mm)151923允许引入电缆公称直径 (mm)15±119±123&

24、#177;16.2.4整体型电动装置的接线（分别见图44、图45）图44 整体型端子接线图 图45 隔爆整体型端子接线图6.2.5整体调节型电动装置的接线（分别见图46、图47）图46整体调节型端子接线图 图47 隔爆整体调节型端子接线图7. 调整电动装置与阀门组装后，必须对力矩控制机构、行程控制机构、开度指示机构分别进行调整，方可使用；Z型电动装置的力矩控制机构、行程控制机构及开度指示机构相同，故调整方法一样。注意：调整前，必须检查开度指示器上的电位器是否已脱开（把电位器轴上齿轮的紧定螺钉松开即可），以防损坏；手动使阀门处于中间位置，检查控制线路是否正确后查看电机旋向，以防电机失控！7.1力

25、矩控制机构的调整（参见图24、图25） 出厂前已按要求调整好转矩，一般不需再调整。如需改变整定值，可旋转调整轴至相应刻度。先调关向，后调开向。 注意：普通型和户外型力矩控制机构的调整轴压下后方可旋转！7.2行程控制机构的调整（参见图26）注：先调关向，后调开向7.2.1全关位置的调整1） 手动将阀门关严；2） 用螺丝刀压下顶杆旋转90°卡住，使中传小齿轮与行程控制机构个位齿轮完全脱开；3） 按关向箭头旋转关向调整轴，直到关向凸轮动作为止；4） 旋回顶杆至原来的位置。注意：此时应用螺丝刀旋转一下关向调整轴，以确保中传小齿轮与行程控制机构个位齿轮正确啮合！7.2.2全关位置的调整1） 手

26、动将阀门开到所需的位置；2） 压下顶杆旋转90°卡住，使中传小齿轮与行程控制机构个位齿轮完全脱开；3） 按开向箭头旋转开向调整轴，直到开向凸轮动作为止；4） 旋回顶杆至原位。注意：此时同样应用螺丝刀旋转一下关向调整轴，以确保中传小齿轮与行程控制机构个位齿轮正确啮合！7.3开度指示机构的调整（参见图27） 在调整好力矩、行程的基础上调整现场开度指示机构，方法如下：1） 移动转圈数调整齿轮至所需的转圈数位置；2） 挂上电位器齿轮，拧紧电位器固定螺母并确定电位器齿轮的紧定螺钉是松开的；3） 手动或电动关闭阀门并面对指示盘观察电位器齿轮的旋向；4） 关到位后转动关向指示盘使标志对准指针；5）

27、 按所观察电位器齿轮的旋向转动电位器轴至临近终端的位置，拧紧紧定螺钉；6） 电动或手动操作阀门至全开位置，保持关向指示盘不动，旋转开向指示盘使标志对准指针；7） 电动操作阀门检查闪光灯，阀门开的过程中红灯闪光，全开时红灯长亮；阀门关的过程中绿灯闪光，关到位时绿灯长亮。7.4整体型和整体调节型电动装置的调整7.4.1电机转向与行程开关、电位器的调整先用手轮将电动执行器调整到中间位置，打开现场按钮盒盖，接通电源，电源指示灯亮，按开阀按钮，观察电动执行器的转向是否正确，若相反则切断电源将电机任意两根引线互换一下，再接通电源观察电机的转向是否正确。调好电动执行器行程后，将阀门关到位，挂上阀位电位器（电

28、位器应该在零点），并确保电位器转动的方向、位置和角度正确。但为了防止惯性过冲，应留有一定余量。还应保证由关位到开位时使阀位电位器的传角大于50度（同类模块要求大于180度）。一般为了提高电位器的分辨率，应尽量使转角大一些（注：不能超过电位器最大转角度数）。7.4.2 输出电流的调节将电动执行器动作到全关位置，用万用表（建议用四位半数字万用表）测量阀位电位器中心轴头对地（GND）的电压，即端子和端子之间的电压。上电压绝对值应随着阀门打开而增大；否则应将端子和端子两引线对调重新接入。并确保电动执行器动作关位时，此电压绝对值应小于0.5V，否则松开电位器转轴上齿轮的顶丝，调节电位器使此电压绝对值在0

29、.1-0.5V之间。 把电动执行器先向开的方向动作一段时间（根据行程不同，一般在5-10秒），再动作到全关，调节“低端”电位器，使输出信号为4mA（若要求输出电流非常准确，则调节“低端”电位器使“cd”两测试点对“GND”的电压差<2mV，再调节“校准”电位器，使输出电流达到要求的“4mA”）；再将电动执行器动作到全开，调节“高端”电位器使输出信号为20mA。上述调节一般只需一次即可完成（“校准”、“低端”“高端”电位器均是顺时针方向增大，逆时针方向减小）。 调好20mA后，再将电动执行器动作到全关，检验4mA有无改变（一般不会改变），如有变化，则检查以下三点：1、电装位置电位器转轴上齿

30、轮的顶丝是否旋紧；2、动作到全关位置，是否把调零测试点的电压差调到小于2mV；3、电装电位器是否被卡住。排除故障后，重复上述第（2）步操作-调整零点、低端和高端。把输出4-20mA电流信号调到正常范围以内。注：当现场要求阀门一定要关严时，一般把4mA高为4.1mA，20mA调到19.9mA。7.4.3 调节型电动装置输入4-20mA，远程调节 分别输入4mA、8mA、12mA、16mA、20mA，控制信号，此时阀门应分别走到相应位置，并可靠工作不震荡。为了保证执行器在自动控制中的定位精度，有时须调节灵敏度电位器。逆时针旋转灵敏度电位器，灵敏度变高，定位精度高，但容易产生振荡；顺时针旋转灵敏度电位器，灵敏度变低，不容易产生振荡，但定位精度差。调节“灵敏度”电位器可在二者之间取折衷，为了可靠工作，一般调节“灵敏度”电位器