矿用隔爆兼本安型一体式阀门电动装置

警示：1、本产品在煤矿井下与其他设备连接或检修时，严禁带电操作、开盖！

2、产品在安装、使用和检修时应注意防止“失爆”！（保护隔爆面，防止锐器划伤隔爆面；注意紧固件应拧紧和引入装置里的橡胶密封圈应保持密封）

3、非专业人员不得擅自开盖！严禁井下带电开盖！ 

4、警示：使用屈服应力≥450MPa(性能等级A2-70)的紧固件！

5、严禁用于煤矿井下采掘工作面。

1、概述

ZJK□-□(660/380)矿用隔爆兼本安型一体式阀门电动装置（以下简称电动装置），是我公司针对国家Ⅰ类防爆行业设计的阀门专用控制产品，主要用于启闭件做直线运动的阀门配套使用，如闸阀、截止阀、隔膜阀、闸门、水闸阀等，叠加变速箱后可以控制蝶阀、球阀，用于对阀门的开启、关闭、调节。是阀门实现远控、集控和自控必不可少的驱控装置。

本产品的性能符合GB 3836.1-2010《爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求》、GB 3836.2-2010《爆炸性环境 第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备》和GB 3836.4-2010《爆炸性环境 第4部分：由本质安全型“i”保护的设备》及GB/T24922-2010《隔爆型阀门电动装置技术条件》的规定，可广泛应用于煤矿井上、井下的管道阀控系统中。

1.1、型式

a) 防爆型式为矿用隔爆兼本安型，防爆标志为“Ex d [ib] I Mb”。

b) 电缆引入装置型式为压紧螺母。

1.2、型号表示方法

1.3、使用环境主要技术参数

a) 额定电压：三相 AC 660V  或 AC 380V

b) 额定频率：50Hz

c) 控制电压：小于 AC 220V或DC 60V

e) 环境气压：86kPa～110kPa；

f) 环境温度：-20℃～+40℃；

g) 空气平均相对湿度：不大于95％（+25℃）；

h) 在含有甲烷或煤尘爆炸性混合物，但无破坏绝缘的腐蚀性气体的场合；

i）煤矿井下非采掘工作面；

j）在无显著摇动和冲击振动的地方；

k) 工作制：S2-10,短时10分钟。

2、结构特征

2.1外形（外观）结构如图1

2.1.1外形尺寸如表一（图1）所示

图1

表1

2.1.2与阀门连接结构及尺寸如表2（图2）

图2

表2

2.2工作原理及工作特性

ZJK系列电动装置采用隔爆外壳，把可能因产生火花、电弧的电路部分与壳体外爆炸性气体混合物隔开，从而达到隔爆的目的。隔爆接合面参数符合GB 3836.2-2010的规定，电缆引入装置符合GB 3836.1-2010的规定。

3、ZJK型系列电动装置基本技术参数如表3  

表3基本参数

3.1手轮（柄）方向

电动装置手轮（柄）转动方向（面向手轮看），输出轴转动方向（沿输出轴轴线面向阀门看），顺时针为关，逆时针为开。且手轮（柄）上标有方向指示。

3.2位置指示机构

电动装置工作时，指示机构“开”、“关” 有指示并可调，指示与电动装置转出轴实际位置的偏差在±5％范围内。

3.3电动装置输出位置信号（本安）

电流型模拟量信号输出：（4～20）mA（负载阻抗10Ω），对应电动装置阀门位置开度（0%～100%），输出误差≤5%(F.S.)。

3.4电动装置开关量信号输入（本安）

2路无源接点开关量信号输入：输入电阻不小于150kΩ，对应逻辑“0”（截止状态）；输入电阻不大于250Ω，对应逻辑“1”（导通状态）。

3.5 噪声

电动装置在空载下的噪声：≤75dB（A）。

3.6手、电动切换

电动装置手动切换灵敏可靠，确保操作者安全。电动时手轮不得转动（摩擦力带动除外）。

3.7 起动转矩和最大转矩

电动装置的最大转矩符合表4的规定。

表4启动转矩和最大转矩

3.8最大控制转矩

      电动装置的最大控制转矩应整定在铭牌转矩的(1.0～1.3)倍。

3.9最小控制转矩

电动装置的最小控制转矩应符合表5的规定。

表5最小控制转矩

3.10 转矩重复偏差

转矩控制机构应灵敏可靠，控制转矩的重复偏差≤7%。

3.11 行程重复偏差

行程控制机构应灵敏可靠，控制输出轴位置的重复偏差应符合表6的规定，并应有调整“开”、“关”的标志。

表6行程重复偏差

3.12  耐受过载电流能力

电动装置应能承受表7的过载电流规定，符合MT/T 661-2011中5.3.4.5、GB/T 14048.4-2010中8.2.4.4和GB/T 5590-2008中8.2.7的规定。

表7耐受过载电流

3.13  短路保护

电动装置采用电子保护器做短路保护，应能承受表8的短路保护电流能力的规定，并符合GB/T 5590-2008中8.2.12和MT 175-1988中5.2.2的规定。

表8短路保护电流能力

3.14  断相保护性能

电动装置采用电子保护器做断相保护，性能要求应符合表9要求，并符合MT/T 661-2011中5.3.7、GB/T 5590-2008中8.2.11和MT 175-1988中5.2.3的规定。

表9断相保护性能要求

3.15  相序自纠正

电动装置可以根据检测到的电源相序信号，自动调整两只控制交流接触器换向，实现相序的自动纠正，保证输出控制转向正确。

3.16  欠压保护

电动装置当三相交流电源电压降至额定电压的85%以下时，主控板实现保护，停止控制输出，实现对控制对象的保护。当三相交流电源电压恢复到额定电压的85%以上时，主控板模块退出保护，电路正常工作。

3.17 主电路漏电闭锁保护性能

主电路漏电闭锁保护应符合表10的规定：当主电路对地绝缘电阻降低到表6动作值以下时,应实现主电路漏电闭锁,当上升到动作值的1.5倍时,应解除主电路漏电闭锁。

表10主电路漏电闭锁

3.18动作特性

在额定控制电压的75%～110%之间的任何电压下，电动装置中的接触器应能可靠吸合；在额定控制电压的20%～60%之间处于吸合状态的接触器应能释放。

4、ZJK系列电动装置结构组成

4. 1结构组成如（图3）所示

电动装置由阀门专用电动机、减速机构、转矩控制器、行程开度控制器、手电动切换机构、手动操作机构及电气控制组成，并增加了隔爆面结构。

                                  图3

4.2电动机：采用YBDF2系列阀门专用异步电机。

4.3减速机构：由一对直齿轮付和蜗轮付组成，电动机的动力经减速机构传递给输出轴。

4.4转矩控制器：转矩控制器结构如图4所示。

图4

转矩控制器的原理: 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、使撞块产生角位移；当输出轴上的转矩增大到整定转矩时，曲拐带动凸轮顶动微动开关动作，切断电机控制驱动电源使电机停转，并同时发出过扭矩报警信号，从而实现对电动装置输出转矩的控制、保护、报警，达到保护电动阀门的目的。

4.5行程开度控制器：行程控制器采用绝对值编码器，外形结构如图5所示。

图5

ZJK系列产品行程控制器采用绝对值编码器；可实现真正意义上的非侵入式调试、使用。编码器位置控制精准无误，无须使用行程开关限位，对过程控制中阀门行程的定位更具准确性、可靠性。其工作原理为：由减速箱内的一对大齿轮带动主动小齿轮（Z=8），再带动多圈绝对值编码器，输出一个电子16位二进制数据（0-65535）给主控板识别行程标定位置，使其自动断开电机电源，电机停转，从而实现对电动装置行程限位控制，同时输出位置信号。采用绝对值编码器参与行程控制，使得阀门在全行程的任何一个位置为唯一值，因此阀门定位更加准确。并且无论是有电还是断电状态下，编码器数据与阀门实际位置相对应。

4.7手电动切换机构如图6

 图6

手电动切换机构，手轮向内推时使微动开关动作，微动开关发出手动操作信号，使控制控制回路断开电动装置驱动电源。手轮向内推后套住蜗杆销带动蜗杆旋转，手动操作完毕后，拉动手轮拉环，手动轴自动弹回原始位置，手/电动转换微动开关退出保护，电动装置方可进行电动操作。

4.8电气元件安装位置如图7所示

图7

4.9电动装置接线原理图见图8

图8

4.10电动装置隔爆接线端子图见图9

图9

隔爆端子接线应牢靠，应按图9所示的方法，用冷压接头夹住电线，用螺钉紧固在接线盘对应端子上。接线盒有四个引入装置，一个引入电机动力电缆，其余引入控制电缆，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8。接好线后应装好压紧密封圈，密封圈的邵氏硬度为45~55度，损伤及老化的应及时更换。

5、调整

电动装置与阀门组装后，必须对力矩控制器、行程开度控制器分别进行调整，方可使用；调整前，必须检查各部件接线可靠，以防接线错误引起的损坏。

5.1力矩控制器的调整（参见图4）

出厂时已按用户的要求调整好转矩，一般不需再调整。如需改变整定值，可旋转凸轮的调整轴至相应刻度，先调关向，后调开向。

5.2功能操作的调整

5.2.1现场电动操作

电动装置的电器罩上配有两个旋钮，一个是方式选择旋钮，一个是操作旋钮。若进行现场电动操作，需要将“方式选择旋钮”置于“现场”位置，然后用“操作旋钮”对执行器进行动作。

5.2.1.1点动操作

将“操作旋钮”旋到“关闭”位置，并保持不动，此时执行器向关闭方向运动，一旦放开旋钮，旋钮会自动回到原始位置，执行器停止工作。

将“操作旋钮”旋到“打开”位置，并保持不动，此时执行器向打开方向运动，一旦放开旋钮，旋钮会自动回到原始位置，执行器停止工作。

5.2.1.2保持操作

将“操作旋钮”旋到“关闭”位置，此时执行器向关闭方向运动。然后放开旋钮，旋钮会自动回到原始位置，但执行器向关闭方向的运动仍会继续进行，直到停止动作的条件满足（如过转矩、到达关限位等）。

将“操作旋钮”旋到“打开”位置，此时执行器向打开方向运动。然后放开旋钮，旋钮会自动回到原始位置，但执行器向打开方向的运动仍会继续进行，直到停止动作的条件满足（如过转矩、到达关限位等）。

5.2.2现场停止

当方式选择钮置于“停止”位置时，执行器将禁止所有的电动操作。

5.2.3远控操作

5.2.3.1远程开关量控制

进入远程开关量控制方式的条件：1、方式旋钮在“远方”位置；2、手动/自动开关断开。

5.2.3.2远程自动控制

进入远程模拟量或总线控制方式的条件：1、方式旋钮在“远方”位置；2、手动/自动开关闭合。

6、安装与拆卸

6.1电动装置的安装形式无原则要求，但电机处于水平状态，电气箱盖处于水平或垂直向上状态为推荐安装形式，这样有利于润滑、调试、维护和手动操作；

6.2安装时应保证维修检查人员拆卸各部件所需的空间；

6.3安装与阀门连接的牙嵌轴向间隙不少于1~2mm；

6.4当用于明杆阀门时，应检查阀杆伸出量与阀杆护套的长度是否相符；

6.5 安装、拆卸、调试时不可损伤密封面、密封件和防爆型电动执行机构的防爆面，并应在隔爆面上涂防锈油；

6.6当需要拆卸时，应先将手动手轮旋转数圈，在阀门稍开状态下进行；

6.7安装前应检查铭牌的防爆标志与安装环境是否相符合；

6.8打开接线盒，用板手拧开电缆引入装置的压紧螺母，将电缆线与接线盒中接线端子牢固相连接，然后盖上接线盒上盖，并拧紧紧固螺丝；

6.9接线盒上的接地螺丝须用接地导线可靠接地。

7、故障及排除方法如表11

                                    表11

8、 订货须知

8.1 请按型号表示方法写明型号，开、关向所需转矩必须分别说明，若不说明则按本公司规定提供。

8.2 环境具有爆炸性气体必须说明，并必须符合本说明书中防爆标志的规定。

8.3 请写明连接尺寸标准，阀杆直径及伸出长度，若连接尺寸与本说明书不符，可与本公司协商解决。

8.4 手轮顺时针旋转为关阀，如与此相反必须说明。

8.5 本公司还可按用户要求，提供其他转速的电动装置。

9、标志、包装、运输、贮存

9.1  标志

9.1.1   产品标志

9.1.1.1电动装置外壳明显处应设置“Ex d [ib] I Mb” 标志及“警告：严禁带电开盖警告牌。

9.1.1.2 电动装置应具备“MA”安全标志，且符合AQ 1043-2007的规定；

9.1.1.3 电动装置外壳明显处须设置铭牌，铭牌上应清楚地标明以下内容：

-- 产品型号和名称；

-- 防爆型式：Ex d [ib] I Mb；

-- 主要参数

-- 防爆合格证号；

-- 安全标志编号；

-- 出厂日期及出厂编号；

-- 制造厂名称。

9.1.1.4电动装置外接地螺栓处应标明接地符号 “”。

9.1.2   包装标志

包装箱外壁文字及标记按双方定货合同执行，通常设有：

-- 制造厂名称；

-- 产品名称、型号及数量。

9.1.3   包装箱标志应符合GB/T 191-2008的有关规定，包装箱上应注明：

-- 产品型号、名称、数量、毛重、净重、体积；

-- 单位名称、厂址、邮政编码；

-- 应有“防震”、“防雨”、“小心轻放”、“向上”等标志。

9.2  包装

9.2.1   电动装置用塑料袋包裹后，放入木箱中并用螺栓紧固在木底板上，四周用泡沫塑料衬垫，然后用钉子将箱盖钉牢，外面用包装带紧固。

9.2.2   随机文件有：

-- 使用说明书；

-- 产品合格证；

-- 装箱清单。

9.3  运输

     电动装置的运输应符合水路、陆路运输及装载的要求，避免碰撞、水淋和腐蚀。

9.4  贮存

包装后的电动装置能在温度为-20～+40℃，相对湿度不大于90%的环境中贮存12个月。