美國REXA(瑞柯薩)電液執行機構助力工藝控制
一、REXA(瑞柯薩)公司介紹
REXA (瑞柯薩)電液執行器產品1985年開始進入市場。該產品是緊湊的、工業級的、自容式執行器和驅動器,以其高質量和卓越性能贏得了行業內出色的口碑。REXA工廠位于馬薩諸塞州,是全球最大的電液執行機構生產商。八十年代末開始向全球投放執行機構產品,它通過液壓、機械、電子和控制技術的有機結合,為用戶提供集成型模塊化,是具有化時代意義的系列機電液一體化電液執行機構,被譽為面向二十一世紀的環保節能性產品。
REXA的典型應用領域有:煤炭、電力、冶金、石油化工、管線、水/廢水處理、造紙、食品加工、實驗&檢測等。
二、REXA(瑞柯薩)產品優勢
REXA (瑞柯薩)執行器采用高度集成的模塊化結構,體積小、結構簡單、安裝調試及維護非常方便,不需要龐大的獨立外供油源或氣源。
REXA執行器既具有電動執行器的智能化、操作簡便特點,又具有液動執行器高精度、高可靠性、高壽命、負載能力大的優點。
1、集成度高:
a、采用機電液一體化、集成化、模塊化化設計,結構簡單、體積小,無須外接油源和氣源,可靠性高,壽命長,免維護。
b、油路封閉,不受外界污染,油量用量小,采用標準液壓油。
2、智能程度高:
a、可實現對被控對象特性的線性修正、水錘防護、過載保護;
b、可對執行器的運行狀態進行自動監測、診斷、報警和防護;
c、可實現速度、加速度、死區等參數的設定和調整;
3、定位精度高:
a、定位精度小于全行程的0.15%,不受閥摩擦力或過程動態力的影響;
b、死區在控制信號的0.1%~5%范圍內可調;
c、位置重復率小于全行程的0.1%;
4、體積小:無管路連接,出力大(標準型最大出力達500,000N),安裝、調整方便;
5、能耗小:最低耗電350W,液壓保位電機不工作不耗能,可太陽能供電;
6、響應速度快:正常調節時間1s ~ 300s可選,快關(開)時間0.5s ~ 100s可選。
7、斷電保位:系統停電時油缸保持位置不變,實現斷電保護。
核心優勢:不漏油!壽命長!免維護!精度高!響應快!能耗小!體積小!
Xpac Series X2L/R-Linear/Rotary Actuators
REXA Xpac執行機構內置的電液動力模塊采用專利技術—“流量配給系統”。這項技術不受負載變化的影響均能提供精確定位,并且在不需要動作時,能夠鎖定油缸,保持位置。內部的容積式齒輪泵通過一個可以自由啟動、停止和反轉的連續負載馬達驅動產生液壓流。
動力模塊分為 B,C,1/2D,和 D 尺寸。這些規格的區別在于液壓油的最大流量以及由此產生的執行機構最大行程速度。C 尺寸的功能是 B 尺寸的3 倍。1/2D 是B 的6倍。D 是 B 的 12 倍。通過加裝多個模塊或者 REXA 獨有的增速系統能夠獲得更大的速度。通過這種配置方法使產品擁有更高的通用性并且減少備件的庫存。實際要求的轉速決定模塊的尺寸和數量。不論采用哪一種動力模塊,任何給定尺寸的油缸的額定輸出扭矩都保持不變。
電液執行機構工作原理
REXA用“ElectraulicTM”(“電子式液壓”,簡稱“電液”)一詞來形容我們結合了電動操作的簡易性、液壓裝置的動力、電子設備的穩定性以及用戶設定式控制的靈活性等優勢的革命性技術。液壓系統一直被認為可以在最終元件的控制上提供最好的操作性能。可惜的是,諸如反應靈敏,精確控制和高剛性的優點往往被頻繁的維護,非標準結構和高昂的成本所掩蓋。REXA 電液技術, 在給過程控制帶來液壓技術的優點同時克服了傳統液壓裝置的缺點。內置式的液壓系統,低維護,低電壓消耗和加固部件,都是 REXA 設計固有的優點。電液技術的基礎是流量配給系統,它是液壓回路設計上的一項突破性專利技術。連續工作制電機和齒輪泵驅動液壓油經過流量配給閥(FMV)從雙作用油缸的一側流向另一側。負載在量值和方向的變化對控制不會產生影響。當到達指定位置,馬達停轉,FMV 鎖定執行機構位置。
位置控制處理器(PCP)
XPAC 由專用的微處理器,位置控制處理器(PCP),控制。位置控制處理器(PCP)位于控制箱中,有三種模式:自動(Automatic),設定(Setup),本地 (Local)。PCP 在自動模式下,功能相當于傳統的定位器。控制信號和執行機構的實際位置(顯示在控制箱的顯示屏上)不斷進行比較。如果差值大于指定死區,馬達按要求的方向旋轉直到達到設定位置。控制信號對變化的響應是即時的。在設定模式下,PCP可以通過一條簡單步驟進行校準,用戶可以完全控制執行器的操作參數。通過按鈕和顯示屏,用戶可以配置速度、行程、死區、加速度、控制信號和增益等參數。菜單式的設定模式(Setup)減少了時間的浪費和聯合限位開關和(或)扭矩開關和電位計的困難。編譯后的參數保存在永久性固定存儲器中。對于一些特殊和高難度的應用,由更復雜的控制功能,如:定義流量特性和防止水錘(雙速控制)實現。可以設置進入“設定(Setup)”模式密碼保護參數,避免非法修改。本地(Local)下模式,可以通過PCP上的按鍵控制Xpac的行程,同時顯示執行機構的位置,當前的控制信號和上一次的錯誤信息。
X2L 技術參數
Xpac Linear Actuator | |||||
輸出力 | 2 000 lbf - 120 000 lbf (8 896 N - 533 786 N)要求更大輸出力可定制 | ||||
控制信號 | 模擬信號: 4~20mA(標準);脈沖信號:24 120Vac or Vdc | ||||
死區 | 0.05%~5%可調 | ||||
安全模式 | 保持原位(標準),彈簧或蓄能器復位 | ||||
材料 | 陽極氧化鋁(電液模塊),陽極氧化鋁和鋼(齒輪齒條油缸) | ||||
防護等級 | NEMA 4(標準),IP65 ,NEMA 4X(可選)電子部分 | ||||
防爆等級 | CSA: Class I, Division 2 / ATEX Zone 2 / IEC Zone 2 | ||||
反饋 | 導電塑料薄膜式電位計,壽命 10x106 | ||||
溫度范圍 | 執行機構結構 | 標準型 | 高溫型 | ||
L 型油缸 | -5 ℉ to +200 ℉ | -30 ℉ to +200 ℉ | -76 ℉ to +200 ℉ | -5 ℉ to +250 ℉ | |
(-20 ℃ to +93 ℃) | (-34 ℃ to +93 ℃) | (-60℃ to +93 ℃) | (-20 ℃ to +121 ℃) | ||
R 型油缸 | +10 ℉ to +200 ℉ | -10 ℉ to +200 ℉ | -76 ℉ to +200 ℉ | -5 ℉ to +250 ℉ | |
(-12 ℃ to +93 ℃) | (-23 ℃ to +93 ℃) | (-60℃ to +93 ℃) | (-20 ℃ to +121 ℃) | ||
安裝要求 | 無 | 1"隔熱板 | 電伴熱和1"隔熱板 | 高溫結構 | |
電控箱溫度范圍 | 獨立控制箱包括 PCP、馬達驅動器、電源、瞬態保護、接線端子 | ||||
-40℉ ~ +140℉ ( -40℃ ~ +60℃) | -40℉ ~ +120℉ ( - 40℃ ~ +50℃) | ||||
電機類型 | 步進電機 | 伺服電機 | |||
電機 | B | C | 1/2D | D | |
供給電源 | 12Vdc | 可選 | 定制 | 定制 | - |
24Vdc | 可選 | 定制 | 定制 | - | |
48Vdc | 可選 | 定制 | 定制 | - | |
120Vac | 標準 | 標準 | 標準 | 可選 | |
208Vac | 可選 | 可選 | 可選 | 可選 | |
220Vac | 可選 | 可選 | 可選 | 標準 | |
440Vac | 可選 | 可選 | 可選 | 可選 | |
1注意: L型油缸或REXA塊狀油缸用于10 000 lbf,6"行程以下。R型油缸用于更大規格。 高溫條件下,液壓油粘度的變化可能會導致輸出力的變化。詳細情況請參考TM19。 2其他電源要求可定制。 3可選電源可能需要獨立的電源轉換器或變壓器。 4REXA不提供隔熱板 由于產品設計會不斷改進,此表數據僅供參考。 |
位置發送器
標準配置是兩線制 4~20mA 的信號,可以選擇正作用或反作用。發送器的輸出與電子控制部分隔離,可選擇有源或無源。無源位置發送器需要外部直流電源供給:有源位置發送器則直接由內部供給 24Vdc電源。
標準配置由 4 個 AC/DC 高電容photo-Mos 繼電器做為輸出。繼電器 1 和 2 用作電子限位開關,可以在調試狀態下設定。繼電器 3 和繼電器 4 用做警告(3)、報警(4)表明設備可能存在問題(負載電壓:200Vac/Vdc,負載電流:1amp)
繼電器 1 用作低位指示。調節范圍從0.1%到 99.9%,但必須低于繼電器 2。LED 顯示繼電器的狀態。當 LED 亮時,表明繼電器激活。
繼電器 2 用作高位指示。調節范圍從0.1%到 99.9%,但必須高于繼電器 1。LED 顯示繼電器的狀態。當 LED 亮時,表明繼電器激活。
報警表明執行機構不能正常控制。LED 表明報警繼電器狀態:當產生報警時,LED 燈滅。
警告用來表明執行機構檢測到有問題存在,但是仍能夠繼續操作。LED 表明警報繼電器狀態:當產生警告時,LED 燈滅。
標準配置
REXA 提供以下標準配置:直線型執行器(L 系列),其推力為2000-120000磅(9kN - 534kN),行程可達 6 英寸(152mm);旋轉型(R系列),其轉角可達 90 度,力矩范圍2500-400000磅·英寸(282Nm-45194Nm);以及驅動型(D 系列),力矩可達 200000 磅·英寸(22597Nm),轉角可達 120 度。
應用
任何涉及到工藝控制的行業均可利用 Electraulic Actuation ?技術提高其收益。電力、石油天然氣管道、市政供水和廢水處理等行業將受益匪淺,而其他很多行業,例如造紙、采礦、石油化工、冶金等行業也會從中受益。不同的應用將會給閥門和風門擋板帶來諸多挑戰。當出現控制問題時,您可以依賴 REXA。
示例應用
超臨界啟動閥 | 調節控制 | 蒸汽渦輪控制 |
鍋爐節流閥 (BT) | 輔助節氣門 | 主蒸汽進氣閥 |
鍋爐抽汽閥 (BE) | 次級節氣門 | 蒸汽控制閥 |
給水旁通閥(FWB) | 風室 | 再加熱蒸汽進氣閥 |
溢出閥 (SP) | ID 或 FD 扇 | 壓力控制 |
過熱器注入 PRV (ISPR) | 洗滌器 | 流速控制 |
鍋爐節流旁通 (BTB) | 給水調節器 | 泵控制 |
排水閥 (WD) | 主給水泵再循環 | 過濾器流出控制 |
排氣閥 (SD) | 除氧器控制 | 壓熱器排氣隔離 |
再加熱注入閥(IR) | 保溫器噴閥 | 催化劑料漿隔離 |
過熱器注入閥 (IS) | 燃燒器 | 井口控制 |
冷凝水注入器 (IC) | B&W 直流鍋爐 | GOSP |
BW (200, 201, 202, 207等) | 地熱 |
Xpac 典型R/D旋轉時間
*傳統驅動裝置局限為 200 000 lb·in (22 597 N·m)。
REXA 的直線型配置可提供更大的驅動裝置。
X2R/D 電源模塊旋轉(秒/90° 旋) | |||||||||
扭力 lb·in (N·m) | B C ?D/2C D 2D D,P92 D,P402 SF1 AF3 | ||||||||
2500 (282 N·m) | 15 | 5 | 2.5 | 1.25 | 不適用 | 不適用 | 不適用 | 1.25 | <1 |
5000 (565 N·m) | 30 | 10 | 5 | 2.5 | 1.25 | 不適用 | 不適用 | 2.5 | <1 |
10000 (1 130 N·m) | 53 | 18 | 9 | 4.5 | 2.25 | 1 | 不適用 | 5 | <1 |
20000 (2 260 N·m) | 105 | 36 | 18 | 9 | 4.5 | 2 | 不適用 | 10 | <1 |
50000 (5 650 N·m) | 不適用 | 92 | 46 | 23 | 11.5 | 4.5 | 1 | 不適用 | 1.5 |
100000 (11 300 N·m) | 不適用 | 不適用 | 92 | 46 | 23 | 8.5 | 2 | 不適用 | 3 |
200000 (22 597 N·m) | 不適用 | 不適用 | 不適用 | 92 | 46 | 17 | 4 | 不適用 | 6 |
400000 (45 194 N·m) | 不適用 | 不適用 | 不適用 | 178 | 92 | 34 | 8 | 不適用 | 12 |
* 以上列表中的運轉所需時間為標準設置情況下的特定執行器和動力模塊組合的標準最高運行速度。在大多數應用上,這些速度值可根據用戶和應用需要作出調整,且不會影響額定輸出。
CF–請咨詢廠家。
1SF–彈簧失效.估算時間是針對標準的電磁閥和彈簧。實際時間可能因彈簧彈力和溫度而異。可以縮短時間。
2D,P9 AND D,P40.增壓泵可實現高速運轉,同時保持優越的定位性能。
3AF–儲能器失效。估算時間因環境溫度而異。可提供可調式失效限速器。如需詳細信息,請咨詢廠家。
* 所示行程或轉速假定馬達功率為240 V。如運行電壓為 208 V,執行器速度將限制為所述數值的 80%。

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