气液联动执行机构

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

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。

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

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

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 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。

〔1〕执行器 〔2〕气/液联动罐 〔3〕气/液联动罐 〔4〕手动液压泵 〔5〕速度调节孔板 〔6〕储气罐 〔7〕排液阀 〔8〕排气阀 〔9〕单向阀 〔10〕压力表 〔11〕梭阀模块 〔12〕过滤器

图1-3-5 控制原理图 〔13〕先导过滤器 〔14〕活塞 〔15〕手柄 〔16〕梭阀 〔17〕电磁阀 〔18〕电磁阀 〔19〕截断阀 〔20〕电磁阀 〔21〕限位阀

〔22〕就地操作装置 〔23〕叶片

〔24〕压力调节器

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〔25〕平安放空阀 〔26〕梭阀 〔27〕先导阀

本控制原理图是应用气/液联动系统操作阀门的旋转叶片执行器的原理图，动力气体是天然气。 在整个回路中包括阀门执行器〔1〕、一套气/液联动罐〔2〕和〔3〕、手动液压泵〔4〕、开关一个冲程的储气罐〔6〕、 “梭阀〞控制模块〔11〕、压力调节器〔24〕、平安放空阀〔25〕、先导阀〔27〕和常闭带有锁定功能的电磁阀〔20〕等27项内容，具体见图3-5。

本控制原理图具有如下操作模式： a) 锁定功能〔防止误操作〕

通常情况下电磁阀〔20〕导通，使控制气路到达先导阀〔27〕的上端，从而先导阀〔27〕导通，一旦电磁阀断电，控制气被泄放掉，开气路被切断，同时，〔20〕被锁定，阀门关闭，需要给〔20〕复位，才能重新翻开阀门。

b) 二通路电遥控〔开或关阀〕

- 开阀：

当阀门处于关闭状态的位置，给常闭状态的电磁阀〔18〕带电，该阀翻开，动力气体通过动力接口进入“梭阀〞模块〔11〕中信号气缸的活塞〔14〕。 “梭阀〞〔16〕翻开，动力气进入原来被“梭阀〞和气缸封锁住的空间，同时进入负责开阀功能的气/液联动罐〔2〕，动力气体驱动液压油经过手动泵〔4〕和速度调节孔板〔5〕，进入了旋转叶片执行器〔1〕内，直至执行器驱动阀门到全开的位置。 当阀门全开后，正常关闭的电磁阀〔18〕在执行器完成全部动作后断电，系统重新回到平衡的位置。

- 关阀：

当阀门处于开启状态的位置，给常闭状态的电磁阀〔17〕带电，该阀翻开，动力气体通过动力接口到它的气缸接口，经过梭阀〔26〕作用到梭阀模块〔11〕中的信号活塞〔14〕，动力气进入到原来被“梭阀〞〔16〕和气缸封锁住的空间，进入到负责关阀功能的气/液联动罐〔3〕。动力气体驱动液压油经过手动泵〔4〕，速度调节孔板〔5〕进入了旋转叶片执行器内， 直至执行器驱动阀门到全关位置。 当阀门全关后，负责关闭功能的正常关闭的电磁阀〔17〕，在执行器完成全部动作后断电。系统重新回到平衡的位置。

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c) 就地手动操作开或关阀门和执行器 开阀：

拉开“梭阀〞模块〔11〕上的开阀手柄〔15〕，此机械式的手柄直接将力作用在动力梭阀〔16〕上，使其动作翻开原来被“梭阀〞〔16〕和动力气缸活塞〔14〕封锁住的密闭空间，使得动力气体进入到负责开阀功能的气/液联动罐〔2〕，动力气驱动液压油使旋转叶片执行器动作。 持续地拉住手柄〔15〕直到执行器〔1〕驱动阀门到达全开的位置。 当阀门与执行器全部动作完成后，松开手柄〔15〕，“梭阀〞模块〔11〕将恢复到初始全封闭的位置，全部系统到达新的平衡状态。

关阀：

拉开“梭阀〞模块〔11〕上的关阀手柄〔15〕，手柄直接将力作用在动力梭阀〔16〕上，使其动作翻开原来被“梭阀〞〔16〕和动力气缸活塞〔14〕封锁住的密闭空间，使得动力气体进入到负责关阀功能的气/液联动罐〔3〕，动力气驱动液压油使旋转叶片执行器动作。 持续地拉住手柄〔15〕直到执行器〔1〕驱动阀门到达全关的位置。 当阀门与执行器全部动作完成后，松开手柄〔15〕“梭阀〞模块〔11〕将恢复到初始全封闭的位置，系统到达新的平衡状态。

d) 就地手动泵开/关阀门和执行器

无论想开或关阀，最简单的就是用一个手柄装在执行器控制箱内的手动泵〔4〕的接口上，使用这个手柄上下压动，将力推向泵的中部。〔注：泵的标记将指明开或关阀的动作方向。〕

使用供货时提供的手动泵手柄，向上抬举这个手柄时，手动泵的插销提起，使得液压油进入手动泵，再向下推压手柄，给液压油加压，使得液压油进入执行器。重复上抬、下压手柄的动作，直至开或关阀的过程全部完成。泵被泄压并回到初始状态，此时任何自动控制这个执行器的功能可以被使用。

e) 站控系统ESD紧急关阀控制〔站控系统对ESD 电磁阀常供电，断电关阀〕

正常情况下，站控系统给常开电磁阀〔20〕常带电，一旦站控系统断掉此电磁阀的电源，动力气将通过限位阀〔21〕，驱动阀门关闭，另外，ESD关阀同时，会触发先导阀〔27〕切断开阀控制气路，保

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证在接到ESD关阀命令的同时，即使接到开阀命令也不会执行开阀操作，保证ESD关阀操作具有最高优先级。

四、使用操作

1、手泵“开阀〞

将排空胶管的一端套在“梭阀〞体标有“EXHAUST〞的细管上，另一端引至室外。

把“手动换向阀〞上标有“OPEN〞侧的“手掌按钮〞推入，确认另一侧标有“CLOSE〞的“手掌按钮〞处于拉出状态。

拔出手动油泵操作柄的锁销，将专用的操作杆插入操作柄孔中，上下压动油泵柱塞，观察阀位指示器转动，当指向“开〞位置时，即实现开阀操作。

将油泵操作柄恢复到初始状态。如不能恢复至原位，可拉起手动换向阀体上部的泄放平衡阀，再将操作柄复位。

2、手泵“关阀〞

将排空胶管的一端固定在梭阀体标有“EXHAUST〞的细管上，另一端引至室外。

将“手动换向阀〞上标有“CLOSE〞侧的“手掌按钮〞推入，确认另一侧标有“OPEN〞的“手掌按钮〞处于拉出状态。

拔出手动油泵操作柄的锁销，将专用的操作杆插入操作柄孔中，上下压动油泵柱塞，观察阀位指示器的转动，当指向“关〞位置时，即实现关阀操作。

将油泵操作柄恢复到初始状态。如不能恢复至原位，可拉起手动换向阀体上部的泄放平衡阀，再将操作柄复位。

3、就地气动“开阀〞

将排空胶管的一端固定在梭阀体标有“EXHAUST〞的细管上，另一端引至室外。 将梭动阀体上标记“OPEN〞的操纵杆下拉，此时阀执行器执行开阀动作。观察阀位指示器的转动，当指向“开〞位置时，松开操纵杆，即实现开阀操作。

4、就地气动“关阀〞

将排空胶管的一端固定在梭阀体标有“EXHAUST〞的细管上，另一端引至室外。

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将梭动阀体上标记“CLOSE〞的操纵杆下拉，此时阀执行器执行关阀动作。观察阀位指示器的转动，当指向“关〞位置时，松开操纵杆，即实现关阀操作。

五、检修、测试、维护、保养

1、检修与维护

执行器排空

在正常情况下，旋转叶片执行器腔体内不应有气体存在。有气体存在时，执行器动作缓慢或运行不稳定。此时就应对执行器进展排空。操作步骤如下：

1〕将执行器上盖的任意两个对顶清污塞卸下，手泵选择器旋至被卸去清污塞所在腔注油的位置；

2〕用手泵打油，当从一个孔中流出纯液压油时，将卸下的这个孔的清污塞装上拧紧，继续用手泵打油，当这个对顶扇形腔中所有的气体和泡沫全部排除时，装上并拧紧第二个清污塞；

3〕将另外对顶扇形腔所在的两个清污塞卸下，手泵选择器旋至该扇形腔注油的位置；

4〕用手泵打油，当从一个孔中流出纯液压油时，将卸下的这个孔的清污塞装上拧紧，继续用手泵打油，当这个对顶扇形腔中所有的气体和泡沫全部排除时，装上并拧紧第二个清污塞。

5〕在完成排空操作后，应重新恢复气液罐中的油位，油位正确前方可进展正常的操作。 5.1.2 执行器排污

执行器应定期排污，以除去沉积的天然气凝液、水、残渣和磨损的铁屑。排污频率取决天然气组分和气候条件，通常在冬季降临前应进展排污。排污时卸下执行器底部的四个排污塞，凝液和污物就会排出。排完积液后，应按本手册执行器排空的方法重新建立正确的油位。 正确操作油位

由于排污、排空或其它原因造成的泄漏会使油量减少，应及时补充。一般气液罐中的油量是执行器充满油量的1.5倍，执行器的容积参数印在其规格型号标签上，标签已贴在了执行器醒目的位置。

2、维护与保养

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日常应检查操作系统各接口处不应有漏油、气现象。SHAFER阀门执行器在运行中应定期检查，检查周期应按组织内部对设备管理要求确定。检查不少于以下内容：

1） 检查执行器各连接点无漏气、漏油。 2） 检查执行器底部无凝液积存。

3） 检查动力气罐压力。正常情况下应与管道压力根本一样。

4） 检查各引压管、截止阀完好，无泄漏、无震动、无腐蚀、无形变等。 5） 检查所有连接无松动。

6） 检查各指示仪表工作正常，准确度在允许范围内。 7） 检查蓄电池工作情况.

3、更换电池

所配的蓄电池使用寿命一般在2-3年，太阳能板系统中的蓄电池由于经常充放电，使用寿命可能达不到2 年，维护人员需时常检测蓄电池的工作情况，到期需进展更换。

拆掉电池正负极两端的红色及黑色连接线，撤除旧电池，安装新电池。

4、更换枯燥剂

电子控制单元中的枯燥剂每年更换2-3 次即可，在湿度比拟大的地区，每年需更换3-5 次，

每次翻开电控箱之后都需重新更换枯燥剂。

5、入冬前检查和维护

入冬前检查在日常巡检和维护的根底上进展。

关闭动力源根部阀，反复拉动任何一个手柄直至控制器中的余气放空，带储气罐的装置要将储气罐放空。

撤除控制块左上方和右侧的螺帽，取出滤芯，检查控制块滤芯是否清洁，并用煤油进展清洗，如滤芯破损或无法去除杂物，那么更换控制块滤芯，吹扫引压管。

缓慢松开储油罐下方排污丝堵，观察排出的油是否清洁，直到排出的油清洁为止

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如果从储油罐排出的油品中含有大量杂质，那么待储气罐排污完毕后，缓慢松开执行器下方的排污丝堵对摆缸进展排污，直到排出的油品清洁为止。

在装置全开位的状态下，松开储油罐顶部的卡套接头和注油堵头，用标尺检查储油罐中油位，储油罐液位应位于1/2 罐高±5 厘米，如油位缺乏那么参加执行机构专用液压油到规定的位置。

检查控制箱参数的设置及时间记录。 恢复装置，进展功能测试。

6、维护过程中的考前须知

在进展拉手柄气动操作时，应用手拉住手柄不放，直至阀门到位为止。 气动操作时，因气液罐放出剩余带压可燃气体，阀门周围必须严格注意防火。

用手动液压摇杆操作时，当阀门到位而液压摇杆无法继续下压，可按下液压摇杆下部的平衡阀，然后放下液压摇杆达垂直位置。

定期检查LineGuard-2000控制盒是否严密关闭，防止进水。

取消装置的自动关闭功能时，必须采用关闭根部阀和更改控制箱中参数两种方法同时进展。

、

六、故障诊断及处理

故障特征 可能原因 执行器运行不稳或执行器缺油或有气体。 爬行 1．使用了不适宜的液压油。 执行器动作过慢 2．动力气有节流、压力低，原因： 解决方法 排出执行器中气体和泡沫，补充液压油至适宜的油位。 1.更换液压油; 2.解堵，重新调试; 3.调节速度控制阀的开度; 页脚下载后可删除，如有侵权请告知删除！

①系统管路堵塞。 ②控制滤网上有污物、润滑脂、杂物。 ③调试不当。 1．动力气压力低或阀门阻力矩过大。 2．阀门卡止。 执行器不动作 1．缺液压油。 手泵操作不动作 2．手泵故障。 3．执行器内漏。 控制箱无法读取数 据 4.充分清洗阀门或执行器; 1.检查动力气压，尝试用手泵操作。 2.润滑阀门，进一步确认。 1.补充液压油，排空。 2.检修手泵。 3.检修执行器。 七、考前须知

7.1 维修人员必须穿戴防静电工作服、平安帽、防静电鞋、护目镜，作业时必须有专人监护。

7．2进展维护检修时，必须使用防爆工具，严禁使用能产生火花的铁器等工具进展敲击作业。

7．3 消防器材应摆放到位。

7．4 应用可燃气体检测仪进展可燃气体检测到达要求后〔可燃气体浓度低爆炸下限的20%〕，可进展维修作业。

7．5 现场必须有HSE监视员进展监视。

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