UNIC-100/16/200 日本光荣角行程电动开关阀技术文档
UNIC-100/16/200 日本光荣角行程电动开关阀技术文档
一、产品概述
二、核心技术参数
2.1 执行器 (UNIC-100) 技术参数
| 参数类别 | 详细规格 |
|---|---|
| 基本信息 | 角行程 (90° 回转)，开关型，适配 DN100 PN16 阀门，输出扭矩 100 N・m |
| 电源规格 | 标准 AC220V±10%/50-60Hz，可选 AC110V、AC24V、DC24V |
| 控制信号 | 开关量输入 (24VDC/AC220V)，可选 4-20mA 模拟量输入 (调节型) |
| 反馈信号 | 无源触点 (250VAC/5A)，可选 4-20mA 阀位反馈、0-10V 位置信号 |
| 动作时间 | 标准型约 30 秒 / 90°，可选高速型 (10-15 秒 / 90°) |
| 防护等级 | IP66 (防尘防水)，可选防爆型 (Ex d IIB T4) |
| 环境条件 | 工作温度 - 25°C 至 + 55°C，相对湿度≤95%(无冷凝)，抗振动 10-55Hz (振幅 0.35mm) |
| 物理规格 | 尺寸 180×150×120mm，重量约 8.5kg，外壳材质铝合金压铸件，表面 stove enamel 涂层 |
| 保护功能 | 内置过热保护装置 (130°C 自动切断电源)，扭矩限制保护，相序保护 (三相电源) |
| 手动操作 | 离合式曲柄手柄，操作力≤20N |
2.2 阀门 (DN100 PN16) 技术参数
| 参数类别 | 详细规格 |
|---|---|
| 基本信息 | 球阀 / 蝶阀，两位式，公称通径 DN100 (4 英寸)，公称压力 PN16 (1.6MPa) |
| 阀体材质 | 球墨铸铁 (默认)，可选铸钢、不锈钢 (304/316) |
| 密封材质 | 阀座：PTFE、NBR、EPDM (根据介质选择)；填料：PTFE 编织 |
| 适用介质 | 水、油、气体、蒸汽、弱酸弱碱等 (根据材质选择) |
| 适用温度 | 普通型 - 20°C 至 + 120°C，高温型 - 40°C 至 + 200°C (可选) |
| 连接方式 | 法兰连接 (符合 GB/T 9113、EN 1092-1 标准)，可选对夹式 (蝶阀) |
| 泄漏等级 | 球阀：ANSI B16.104 Class V (软密封)，蝶阀：GB/T 13927-2008 Class II |
三、工作原理
信号接收：执行器接收外部控制信号 (开关量 / 模拟量)，判断阀门目标状态 (开 / 关)
电机驱动：控制电路驱动单相异步电机正转或反转，电机内置过热保护装置防止过载烧毁
减速传动：通过行星齿轮减速机构将电机高速低扭矩转换为低速高扭矩 (100 N・m)，驱动输出轴旋转
阀门动作：输出轴带动阀门阀芯 (球阀球体 / 蝶阀阀板) 旋转 90°，实现流体通道的全开或全关
限位保护：当阀门到达全开或全关位置时，机械限位开关切断电机电源，防止过行程损坏阀门
状态反馈：位置传感器实时监测阀门位置，通过无源触点或 4-20mA 信号将阀位状态反馈给控制系统
手动操作：断电时，通过离合机构切换至手动模式，使用曲柄手柄直接操作阀门
四、安装与配置
4.1 安装步骤
- 安装准备
检查执行器与阀门型号匹配 (UNIC-100 适配 DN100 PN16 阀门)
准备安装工具 (扳手、螺丝刀、水平仪) 和密封材料 (垫片、螺栓)
确认管道系统已清洗干净，无杂质残留
- 阀门安装
将阀门法兰与管道法兰对齐，放入密封垫片 (推荐 PTFE 或金属缠绕垫片)
用螺栓均匀紧固法兰连接，扭矩符合 GB/T 9113 标准 (约 80-100 N・m)
安装方向：确保介质流向与阀门箭头指示一致，球阀注意流道方向
- 执行器安装
将执行器输出轴与阀门阀杆对齐，插入连接键并固定
用螺栓将执行器法兰与阀门法兰紧固，确保同轴度
安装手动操作手柄 (离合式曲柄)，确保离合机构动作灵活
- 电气连接
打开执行器接线盒，按照端子定义连接电源线、控制信号线、反馈信号线
接线端子推荐线径 0.5-1.5mm²，屏蔽电缆用于模拟量信号传输
检查接线无误后，关闭并锁紧接线盒盖子
4.2 配置选项说明
| 配置项目 | 可选参数 | 应用场景 |
|---|---|---|
| 控制模式 | 开关型 (默认)/ 调节型 (可选) | 开关型用于两位式控制，调节型用于比例控制 |
| 反馈类型 | 无源触点 (默认)/4-20mA 模拟量 / 0-10V 位置信号 | 无源触点用于状态指示，模拟量用于精确位置监控 |
| 动作速度 | 标准型 (30 秒)/90°/ 高速型 (10-15 秒)/90° | 高速型适用于需要快速切断的安全回路 |
| 防护等级 | IP66 (默认)/ 防爆型 (Ex d IIB T4) | 防爆型用于易燃易爆危险环境 |
| 阀门类型 | 球阀 (默认)/ 蝶阀 | 球阀适用于高精度切断，蝶阀适用于大流量控制 |
五、接线指南
5.1 执行器 (UNIC-100) 端子定义
| 端子标识 | 功能描述 | 接线要求 |
|---|---|---|
| L1, L2 | 主电源输入 (AC220V) | 连接电源火线和零线，注意相序 |
| COM | 公共端 | 控制信号和反馈信号公共端 |
| OPEN | 开阀控制输入 | 24VDC/AC220V 开关信号，接通时阀门打开 |
| CLOSE | 关阀控制输入 | 24VDC/AC220V 开关信号，接通时阀门关闭 |
| COM1, NO1 | 开到位反馈 (常开) | 阀门全开时闭合，容量 250VAC/5A |
| COM2, NO2 | 关到位反馈 (常开) | 阀门全关时闭合，容量 250VAC/5A |
| A+, A- | 4-20mA 反馈输出 (可选) | 连接 PLC/DCS 模拟量输入模块，A + 接正极 |
| GND | 接地端 | 连接保护接地，确保接地电阻≤1Ω |
5.2 典型接线示例
示例 1：开关型控制 (无源触点反馈)
电源回路：L1 接 AC220V 火线，L2 接零线，GND 接地
控制回路：COM 接 PLC 输出公共端，OPEN 接 PLC DO1 (开阀信号)，CLOSE 接 PLC DO2 (关阀信号)
反馈回路：COM1、NO1 接 PLC DI1 (开到位反馈)，COM2、NO2 接 PLC DI2 (关到位反馈)
手动操作：断电时，扳动离合手柄至手动位置，用曲柄旋转 90° 实现阀门启闭
示例 2：调节型控制 (4-20mA 反馈)
电源回路：同示例 1
控制回路：COM 接 DC24V 负极，OPEN/CLOSE 短接后接 PLC AO1 (4-20mA 信号)
反馈回路：A + 接 PLC AI1 正极，A - 接 PLC AI1 负极
配置设置：通过执行器拨码开关设置为调节模式，调整 4mA 对应全关，20mA 对应全开
六、调试与维护
6.1 调试步骤
- 电源调试
接通电源，执行器电源指示灯 (绿色) 应常亮，无异常报警
测量电机绕组电阻 (约几十欧姆)，确认无短路或断路故障
- 限位调试
手动操作阀门至全开位置，调整执行器开限位开关，使开到位指示灯亮
手动操作阀门至全关位置，调整执行器关限位开关，使关到位指示灯亮
反复测试 3-5 次，确保限位准确，动作可靠
- 自动控制测试
发送开阀信号，执行器应正转，阀门逐渐打开，到位后停止并反馈开到位信号
发送关阀信号，执行器应反转，阀门逐渐关闭，到位后停止并反馈关到位信号
测试动作时间：标准型约 30 秒 / 90°，高速型约 10-15 秒 / 90°
- 故障模拟测试
过载测试：人为增加阀门阻力，执行器应在扭矩超限后停止并报警
断电测试：切断电源，确认手动操作机构正常工作
反馈测试：断开反馈信号线，检查控制系统是否能检测到故障
6.2 日常维护规范
| 维护周期 | 维护内容 | 操作要求 |
|---|---|---|
| 每月 | 外观检查：执行器外壳有无损伤、腐蚀；法兰连接有无泄漏；指示灯是否正常 | 清洁外壳灰尘，拧紧松动螺栓，更换损坏指示灯 |
| 每季度 | 功能测试：自动控制动作测试；限位开关可靠性测试；手动操作机构灵活性测试 | 记录动作时间和限位位置，确保与初始设置一致 |
| 每半年 | 内部检查：打开接线盒检查端子连接；检查电机绝缘电阻 (≥100MΩ)；润滑手动操作机构 | 紧固松动端子，更换老化接线，添加硅基润滑脂 |
| 每年 | 全面维护：解体检查减速机构齿轮磨损；更换密封件；校准限位开关和反馈传感器 | 齿轮磨损超过 0.2mm 需更换，密封件每 2 年更换一次 |
| 长期维护 | 建立维护日志：记录安装日期、调试数据、维护记录、故障处理情况 | 便于追溯设备运行状态，预测维护周期 |
七、故障排除指南
| 故障现象 | 可能原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 电源指示灯不亮，执行器无动作 | 1. 电源未接通或电压异常；2. 保险丝熔断；3. 电机绕组烧毁；4. 接线端子松动 | 1. 检查电源电压 (AC220V±10%)；2. 更换同规格保险丝 (5A)；3. 测量电机电阻，烧毁需更换电机；4. 紧固接线端子 |
| 执行器动作但阀门不动作 | 1. 执行器与阀门连接键脱落；2. 离合机构未切换至自动位置；3. 阀门阀芯卡阻；4. 减速机构齿轮损坏 | 1. 重新安装连接键并固定；2. 将离合手柄扳至自动位置；3. 解体阀门清洁阀芯，检查密封件；4. 更换损坏齿轮 |
| 阀门到位后不停机 | 1. 限位开关调整不当；2. 限位开关损坏；3. 控制电路故障 | 1. 重新调整限位开关位置；2. 用万用表检测限位开关通断，损坏需更换；3. 检查控制板继电器，更换故障元件 |
| 反馈信号异常 | 1. 反馈线路断路或短路；2. 反馈传感器损坏；3. 接线错误 | 1. 检查反馈线路通断，修复故障；2. 更换反馈传感器；3. 对照端子定义重新接线 |
| 执行器过热保护动作 | 1. 阀门卡阻导致过载；2. 环境温度过高；3. 电机风扇损坏；4. 过热保护装置故障 | 1. 排除阀门卡阻原因；2. 改善通风条件，降低环境温度；3. 检查风扇是否转动，损坏需更换；4. 更换过热保护装置 (130°C) |
| 手动操作困难 | 1. 离合机构卡阻；2. 润滑不足；3. 阀门内部卡阻 | 1. 清洁离合机构，检查弹簧状态；2. 添加硅基润滑脂；3. 解体阀门检查阀芯和阀座 |
八、应用场景
石油化工行业：原油输送管道、炼油装置、化工反应釜进料 / 出料控制，适用于易燃、易爆、腐蚀性介质
水处理行业：自来水厂、污水处理厂的进水、出水、回流控制，适用于清水、污水、污泥等介质
电力行业：火力发电厂冷却水系统、凝结水系统、化学水处理系统，适用于高温高压水、蒸汽介质
医药行业：制药生产线的物料输送、CIP/SIP 清洗系统，符合 GMP 标准，适用于洁净介质
食品饮料行业：啤酒厂、饮料厂的原料输送、灌装系统，适用于食品级介质，可选不锈钢材质
楼宇自动化：空调水系统、供暖系统的水路控制，适用于冷水、热水介质
九、安全注意事项
安装安全：安装前必须切断管道介质和电源，确保无压力、无电流状态；执行器和阀门重量较大 (约 20kg)，需使用吊装工具，防止坠落伤人
电气安全：接线必须由专业电工操作，严格区分电源线和信号线；接地电阻≤1Ω，防止触电事故；防爆型执行器需符合防爆规范安装
操作安全：自动控制时禁止手动操作；阀门动作时禁止靠近，防止夹伤；介质为有毒、易燃、易爆时，需佩戴防护装备
维护安全：维护前必须切断电源和介质，释放管道压力；解体执行器和阀门时，注意内部弹簧和零件弹出伤人；使用合适工具，避免损坏设备
