Rotork IQ User Manual

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Rotork IQ 系列执行器
新一代智能型非侵入式三相电动阀门执行机构
出版物E110C  2001年1月出版
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Rotork 执行机构
Rotork Controls Ltd, Bath, UK
Rotork Controls Inc, Rochester, USA
IQ执行器的特点 3 可靠性      4 智能型执行机构    5 保护         6 应用         7 智能化通讯       8 通讯系统        10 结构         12 二级齿轮箱       14 性能参数概要      16 执行器驱动连接     18 标准功能        20
在阀门控制领域中居世界领先地位
公司在成立以来的40年中,已在阀门、水闸和挡板执行 机构产品领域内成为优质的代名词,这些产品广泛应用 于世界各地的石油、天然气、电力、水利和污水处理行
业。
我们的成功是由于Rotork在生产作业的各个阶段和各个 环节上坚定不移地重视质量。
从最初的现场测量、规格定制和设计,到材料、制造和 检测工序、安装、调试和售后服务,我们的信誉卓著、 堪称一流。
公司成败的关键是拥有一支出类拔萃的员工队伍 - 训 有素、意识先进的工程师、技术支持人员,他们各司其 职,在维护Rotork无可匹敌的信誉方面发挥着重要作用, 为用户提供创新、可靠和一流的支持。
Rotork已在执行机构技术领域确立了领先地位。
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Rotork IQ智能型阀门执行机构 -  精益求精
Rotork经过实验和测试的IQ 系列智能型电动阀门执行器 现在又进一步提高了质量 -  保留着名扬四海的特性,如 Rotork独特的双密封系统和 “非侵入式”红外线设定功 能,同时使用更少的电子元 件,增加了功能和可靠性。
RotorkIQ是站在新技术的前 沿不断致力于研究与开发的成 果,为最终用户提供了更高的 质量、性能和全面的价值标准。
Rotork IQ标准规格提供了广 泛的控制和显示的灵活性,使 得复杂和昂贵的用户定制经常 是不必要的。这一方法允许采 用流水线生产工序,从而确保 一贯高标准的产品质量。
IQ继续提供其全部关键性优点, 使它在全世界居领先地位,这 些优点包括:
终身使用
对于任何环境、任何应用,IQ 已成为可靠性的代名词。简明 的设计、双密封的防水外壳、 红外线设定以及全面的保护系 统,使得IQ在可靠的阀门操作 领域居世界领先地位。安心使 用、极低的维护费用、简便的 诊断及更换备件,可让使用者 无需专门记忆其过程。
调试简便
用红外线设定器可进行简单、 安全和快速的非侵入式调整。 使用“随按随用”的IQ设定器 可进入和调整执行器的设定, 如力矩值、限位、控制及显示 功能。Rotork提供的、独特的 本安型设定器在任何环境中, 无论动力电源提供与否,均可 对执行器进行非侵入式设定。
排除故障简便
易读的、带有背景照明的显示 器提供了阀门运行状况、控制 和执行器的报警图标。
IQ设定工具可以查看全面、 实时的诊断帮助屏幕,可全图 显示就地和远程控制状态、执 行器组态和即时阀位的力矩。 内置数据记录器可记录操作、 报警和阀门力矩分布数据,可 提供宝贵的操作运行状况和运 行条件的信息。
IQ现在为阀门执行机构提供 了一系列强大无比的卓越 ,其中包括:
直流和单相电源执行器
作为标准功能的内置数据记
录器
兼容IrDA
TM
标准,可通过移
电话或PC机对执行器进行 就地和远程分析
为用户提供了更清晰、更多、
更易用的控制和指示功能
简单的力矩和阀位控制,使
可靠性得到提高
合理的电子工艺 -“系统
集成芯片”技术
防腐功能增强
控制和指示灵活性提高
附加保护系统
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IQ - 简单而无可匹敌的可靠性
全球联保及
用户终身维护
保护是关键
在电动执行器应用中积累的量经验,使Rotork在执行
端口保护方面居世界领先地位。 在涨潮、阴湿、冷热悬殊、 端恶劣和腐蚀性空气以及从 漠到冻原、从沿海到地下等 种环境中,执行器都将可靠 行。Rotork知道,执行器可靠 性方面最重要的因素是不受环 境影响 - 简而言之就是外壳。
有内部元件终身得到保护。非
双密封、双保护
IQ外壳的额定防护等级为 IP68 - 水下3米,48小时, NEMA4/4X/6。它是完全防水
和防尘的,而且不“透气”。 Rotork双密封系统确保内部元 件受到保护,因为它们被防水 接线端子模块将内部电缆与接 线端子箱隔离。即使在现场接 线期间,移去接线端盖,保护 仍得以维持,接线端子模块 独立密封。
非侵入式终身密封
IQ的现场调试无需卸掉电气箱 端盖。所有设定和调整均使用 提供的红外线设定器来完成。 在我们制造厂的受控环境中 装后,气体交换已被排除 - 所
侵入式控制选择器意味着没有 穿过控制箱体的贯通轴。
简单、可靠
IQ简化了设计,而规格和性能 有所扩展。
力矩测量
执行器能够可靠和精确地测定 操作一个阀门的作用力,这是 对阀门和执行器提供保护的基 础。IQ使用其专利的输出力矩 测量系统,该系统是从人们熟 悉的类似压力传感器这样的过 程测量技术研制而成的。在工 业中经过验证和测试的这一技 术适用于阀门执行器。在带有 负荷的情况下,用安装在力矩 传感器内的压敏电阻传感器, 使电机蜗杆推力的反作用力直 接转换成与输出力矩成比例的 电信号。可获得准确的、可重 复的力矩测量值,且独立于频 率、电压和温度的变化。
阀位测量
可靠的过程控制取决于阀门行 程末端的准确定位,而液压控 制取决于阀门行程中间的准确 定位。拥有专利的非接触式阀 位测量系统则是执行器控制中 最简单的设计。只有一个活动 部件的分解器把输出中心套筒 的旋转转换成电信号,然后与 存储在安全、永久的存储器中 的限位作比较。
元件减少
合理的机械和电气系统使可靠 性得到提高。作为IQ的基础, 手轮结构和控制底架的改进提 高了执行器的可靠性。最新的 “系统集成芯片”技术已应用 于IQ控制模块。元件数量明显 减少,从而减少了互连、布线 和印刷电路板的复杂性。采用 了诸如数据记录、额外的控制 和显示功能以及更好的系统保 护等增强功能,从而提高了性 能及可靠性。
安全完整性
最初研制IQ是为了提高阀门执 行器的安全完整性状态。通过 再次的设计和创新,Rotork能 够提供解决办法,使工艺工程 师能够根据确定的安全完整性 等级评估选择执行器。鉴于
IEC 61508ISA-S84.01DIN 19 250等国际标准成为评估工
艺系统安全完善的要求, Rotork乐意讨论您的要求。
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IQ - 智能化的先驱
阀门关闭                力矩
阀位显示
关闭力矩
设定为40%
诊断屏幕
显示
执行器的显示
IQ包括一个专门为执行器显示 而研制的、特的液晶显示器。 其大屏幕让使用者能够容易地 从远处看到阀位、力矩和诊断 屏幕。独特的带背景照明系统 的液晶显示器提供所有灯光条 件下的高可见度。同时提供了 三个绿色、黄色和红色发光二 极管阀位指示灯。
显示支持
Rotork认识到在任何时候都需 要就地和远程阀位指示,即使 在执行器电源关断时也是如此。 IQ包括了一个电池,以便在电 源关断时保持并更新阀位指示。 该电源还支持断电时数据记录 和调试。
设定
用提供的安型IQ红外线设定 器进行设定、调整和查看,可 以让用户通过液晶显示器方便 地进入执行器的组态。
屏幕上的诊断图标
液晶显示器中有四个专用报警 图标,可以清晰地显示阀门、 控制系统和执行器的报警。
帮助屏幕
IQ设定器可调出九个帮助屏 幕,因而能够对控制信号、阀 门和执行器状态以及指示状态 进行实时、分组分析。
阀门力矩指示
用设定器通过IQ液晶显示器可 以实时观察对应于阀位的阀门 力矩,因此,阀门工作条件的 分析成为标准功能。
条件控制
对于高度安全完整性的应用, 要求IQ组态为条件控制。在这 一方式下,操作取决于两个独 立的信号。
以关阀命令为例,同时提供一 个远程关阀输入信号和关阀联 锁输入信号,执行器将操作, 关闭阀门。如果只提供一个信 号,或一个信号丢失,执行器 将保位或停止而防止故障。当 组态为有条件的远程控制时, 就地操作无需联锁输入。
数据记录
每台IQ都有一个内置数据记录 器。数据记录器获取和存储诸 如阀门、执行器以及控制信号 的操作和状态的数据:
 阀门力矩分布图,在对应的
阀位开阀/关阀的瞬时和平 均力矩
操作次数
阀门和执行器位置状态记录
操作信号记录
执行器控制状态记录
统计
所记录的数据带有日期和时间, 而且可以被回放,进行“实时” 分析,或以事件为基础进行分 析。
数据记录器可通过IQIrDA
TM
接口与兼容设备(见下述)通讯。 数据记录器中的数据可通过PC 机上的IQ-Insight软件进行分 析。详见第8页。
IrDA™ 通讯
从成功地采用IQ红外线系统起, IQ现在还支持与IrDATM兼容的
通讯。IQ的组态和数据记录文 件可现场总部或Rotork终身 维护部门进行处理。因此无论 您在世界各地,Rotork的支持 垂手可得。数据交换是通过兼
IrDA
TM
的移动电话机、PC进行 的,或者执行器安装在危险区 域时,数据交换是通过Rotork 本安型通讯器来完成的。IQ- Insight PC软件提供了与执行 器及其内置数据记录器的接口。
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绝对安全,充分保护
相同步器可防止因接线错误 而损坏阀门
Rotork独特的“相同步器”自 动相旋转调整装置,用以防止 因电源接线不正确而导致阀门 损坏,可确保IQ的三相电机始 终具有正确的电源相序。
单相保护
为进一步防止电机过热,IQ的 电子装置不断监视着电源的三 相。如果一相或多相丢失,可 以防止控制电路将接触器激励。 作为标准功能,可获得电源掉 相时的现场和远程报警。
阀门卡住时电机的保护
如果阀门被卡住,当启动信号 发出后7秒内无任何动作,逻 辑电路可将响应的接触器断开, 以防止电机过热。
过热保护
在电机线圈内装有两个热动开 关,用以直接检测电机线圈的
温度。如果电机线圈过热,可 将执行器的控制电路断开。
自动检测和诊断功能
(ASTD)
在任何时刻,一旦执行器接通 电源,它将自动检测操作电路, 以确保正确的操作。对于很少 发生的设备故障,可以被诊断 出来并以图标方式自动显示在 屏幕上,同时执行器的电动操 作将被禁止,以便于现场维护。
瞬时反转保护
在执行器接到瞬时反转命令时, 自动延时电路用以防止冲击负 载对阀杆和齿轮箱所产生的不 必要的磨损。该电路还可以通 过接触器限制浪涌电流。
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用户定制功能
即使Rotork的标准IQ执行器
提供了广泛的控制和显示 灵活性,仍可按照用户要求 提供多种功能,以考虑个别 用户的需求。
用于多转式和角行程阀门的 齿轮箱
大型及慢速移动的闸阀和球阀 可通过电动执行器下面安装的 伞形齿轮或直齿轮来驱动。IQ 执行器可与角行程的蜗轮、蜗 杆齿轮箱相连,通过增加力矩、 降低速度来操作行程阀门。 有关用于行程及多转式阀门 的执行器选型程序存储在CD ROM光盘上。
防火和极冷
在高达+70°C温度下完全可以 正常工作。通过使用外加箱体、 覆盖膨胀涂层,标准IQ执行器 可在火中(温度可能迅速升至 1000°C时)运行长达30分钟。 也可加以更改,以便在-50°C 低温下正常工作。 详见出版物S310E。
地面安装,便于远程连接
带有向上或向下短轴的落地支 架,可通过用户提供的连杆和 万向节与远程阀门相连接。
线输出驱动组件
如要求执行器线输出,可在 标准IQ执行器底座安装螺杆。
挡板执行器
单叶片或多叶片挡板均可通过 与挡板轴直接连接,或通过摇 臂进行电机驱动。
加长阀杆
对于应用于高温介质的明杆阀 门,如实心或弹性楔型闸阀, 则必须加长阀杆,否则会导致 阀门损坏或泄漏。加长或缩短 阀杆的效果要好于在执行器的 输出部位安装Rotork温度补偿 器。
详见出版物E152E
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智能通讯 -  终身支持
终身支持
Rotork知道我们的用户需要技 术支持。工厂停工、延迟调试 计划和不恰当维护的费用和高 额罚款,不允许无效的支持。 而使用IQ-IrDA
TM
(红外线通讯
协议)进行通讯则可提供很好 的支持。无论您在世界上的任 何地方,通过IrDA
TM
/无线电话
连接,Rotork的用户终身维护 部门可以对执行器进行分析和 组态,以提供全面的产品支持。
远程诊断 -  IrDA
TM
IQ利用IrDATM实现快速、安全、
非侵入式的通讯和标准化的数 据交换。执行器的设定组态可 以被分析和改变。每台IQ均包 括一个内置的数据记录器。我 们可以对诸如阀门力矩分布、 执行器事件及统计等操作数据 的分析进行解释并给出建议。 数据记录信息可通过与IrDA
TM
兼容的无线电话传送至Rotork
客户终身维护部门或用户现场 总部。经过分析、更改执行器 设定组态后,再传送回执行器。
阀门和执行器的操作分析可简 单地通过电话来传达。
PC工具 -  IQ-Insight
IQ-Insight PC软件是一个图形
用户接口,使所有IQ设定和数 据记录信息可得到检查、分析 和重新组态。可视化交互式应 用程序是在Microsoft Internet
Explorer 4+下运行的浏览器。 Internet 浏览器所有的益处,如
链接、书签、“后退”及“前进” 控制及历史功能,使得对IQ数 据的分析工作变得简单、快捷。 在带有IrDA
TM
接口(或IrDATM串 行接口)的笔记本电脑上运行 IQ-Insight程序,可直接“连接” 至已安装在现场的执行器,并 并进行设定、调整和分析。还 可以使用现场总部的PC机运 行IQ-Insight软件,通过调制解 解器和无线电话,直接与执行 器通讯。
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全球联保及
IQ 通讯器
当执行器安装于危险区域时, 可通过本安型IQ通讯器查询执 行器组态和数据记录器。该通 讯器可以把数据“传”到可 以用IQ-Insight程序分析数据 的安全地方,或传Rotork 用户终身维护部门,或在通讯 器上直接查看和分析数据。
IQ-Insight 软件显示执行器的力矩
用户终身维护
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与您一道工作的通讯系统
除了提供与Pakscan这一 的全面远程管理控制和监视
统的完全兼容性外,IQ 行器可以被指定与任何主控 系统和通讯协议实现无缝接 口,包括
ModbusProfibus
Foundation现场总线。
通常在生产时将Rotork制造的 相应的印刷电路板模块安装在 执行器的电气箱内,因而实现 简单,又节省成本。模块调试 和安装可通过IQ设定器或IQ通 讯器来进行。
Pakscan
- 完全控制解决办法
无论您是需要远程控制少量电
动阀,还是拥有数以千计的仪 表或控制单元的全自动化工厂, Pakscan都能帮助您有效地节 省时间和金钱。
这是因为Pakscan能够用简单 的双芯屏蔽电缆线控制和监视 多达240个现场设备,取代了 用多芯电缆控制单一现场设备 的方式。当该系统的主工作站 与安装在Rotork双密封执行器 内的现场单元卡相连接时,可 收集到重要的数字和模拟量数 据。
Pakscan
可通过
RS485或RS232
接口直接与PLCDCS系统通 讯。其简便性大大减少了用户 的设计工作。 详见出版物S000E
In-Vision软件 - 高效、易用
In-Vision是一个SCADA(监控
和数据采集)软件,应用于对 诸如储油库和水处理装置等复 杂安装,进行全面、易用的控 制。在这些装置中有大量执行 器的控制和显示信号。
In-Vision软件与Pakscan一起 工作,并在标准PC上运行, 通过PC提供了一系列高度 灵活的图形和控制,使得设备 管理员可以观察和控制全局, 而成本只是其它类似系统的一 小部分。
详见出版物S210E
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Pakscan IIE主工作站
Pakscan IIE主工作站可单独使
用或带有热备份。它可在一个 环路内控制240个现场设备, 环路距离可达20公里,而无需 中继器。Pakscan IIE安装在一 个133mm高,19"宽的机架内, 且每个主工作站均带有两个与 主机通讯的接口(RS232)(RS485)、一个用户界面LCD  显示屏和一个操作键盘。机架 可容纳一个或两个可独立操作 的主工作站或一个热备份系统。 热备份版本的设备包括两个相 同的模块和一个在主模块和备 份模块之间的转换器。该转换 器在模块元件发生故障时,可 在两个模块之间自动切换。
详见出版物S110E
Pakscan IIE直接操作面板 (DOP)
Pakscan IIE DOP上面的按钮
可在一个系统上控制多达240 个阀门,可清晰、简洁地显示 阀门状态信息,并允许满负荷 操作。该系统是一系列多通道 模块,每个模块可独立控制 4 台执行器。更换模块可用于定 位执行器,且当与通用现场单 元连接,可控制泵、搅拌机、 压缩机等设备。 详见出版物S111E
Pakscan IIS顺控主工作站 Pakscan IIS主工作站包括
Pakscan双线控制系统具有的
逻辑功能和可编程功能,且强 于PLC,并提供全功能顺控和 联锁控制装置。简单的“填空” 式菜单使Pakscan IIS可快速 投入使用。Paksan IIS可安装 在工作现场附近,最多可控制 和监测32个现场设备。
详见出版物S112E
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IQ先进的工艺结构
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1 手动操作
直接驱动手轮(或较大型号上 使用的独立齿轮传动手轮)可 在电源故障时提供可靠的紧急 手动操作。低速挂锁式*手动/ 自动离合器,即使在电机转动 时也可安全操作。
注:电机操作总是优先的,除 非手动/自动柄被有意锁在手 动位置。无论直接驱动式和独 立齿轮驱动的手轮都具有空程 “锤击”效果。
2 红外线设定
通过密封的指示窗,可完成执 行器的全部设定和诊断。无需 在现场打开电气箱盖而暴露内 部的控制电路。
3 就地控制
现场控制开关及挂锁式现场/ 停止/远程选择器可操作内部 的簧片开关,避免了需要密封 防潮的贯通轴。
4 阀位控制
霍尔效应磁性脉冲系统可精确 地测量和控制执行器的行程而 无需使用任何齿轮和开关。
5 接线端子箱
即使在打开接线端子箱盖进行 现场接线时,单独密封的端子 箱也可保证电动装置密封的完 整性。
6 电机及驱动
电机轴与蜗杆是相互独立的, 以便于快速更换。低惯量、高 力矩电机使得电机启动后可迅 速达到峰值力矩而非励磁时 几乎没有超限运动。温度线圈 内有精确的温度传感器,它不 受周围环境温度的影响,可以 使电机处于最佳热容量中。
电动部分包括一个空程“锤击” 装置,有助于打开关闭过紧的 阀门。
蜗轮、蜗杆单独浸泡在润滑油 中运行,以适合最大的环境温 差。
7 推力座
IQ35以下型号、装有'A'型轴套、
可润滑及可拆卸式推力型底座, 可在不改变阀位的情况卸下执 行器。IQ40以上执行器的推力 型底座与外壳为一体化组装。
简单的、可拆卸的驱动轴套可 按照阀杆进行加工,以便与阀 门连接。
* 可使用6mm/ 1/4"挂锁。
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齿轮箱
Rotork生产的一系列齿轮箱, 用于转角式和多转式阀门,它 可通过减低运转速度来增大力 矩/推力或输出所需要的圈数。
若需要将大量IQ与齿轮箱结合 在一起,如球阀、旋塞阀和蝶 阀等转角式阀门以及闸阀、水 闸等多转式阀门,可以很容易 地按照统一标准进行机械化连 接加工。如需要选型程序的CD
ROM光盘,请与Rotork联系。
90°输出 -  IW系列
用于90°操作阀门的蜗轮、蜗杆 式转角型齿轮箱,可使IQ执行 器发挥其最大潜能。IQ-IW结 合力矩输出可高达137,000Nm
主要特点:
全封闭、全密封和终身性油脂
润滑
可拆卸的、需加工的驱动连
轴套,可更换的底盘
可调节的机械止挡(在90°
位置,调节范围+/-5°
通过选择输入端辅助直齿轮
速器可实现多种齿轮比
可选的输入法兰
多转式输出 - IBIS系列
配合斜齿轮(IB)和直齿轮(IS) 用于多转式输出,应用于螺纹 式或键槽式阀杆的阀门。IQ -
IB结合可以达到8,135力矩和 1,557kN推力输出。IQ-IS结合 可以达到43,386Nm力矩和 3,342kN推力输出。
主要特点:
全封闭、全密封和终身性油
润滑
可拆卸的、需加工的驱动连
接轴套
通过选择输入端辅助直/斜
齿轮减速器可实现多种齿轮 比
可选的输入法兰
可选的双小齿轮单元,用于
二级驱动(IB)
可选择向上或向下驱动方式
(IS)
转角式/多转式输出 - MTW 系列
多转式蜗杆和蜗轮式齿轮箱可 与IBIS系列齿轮箱结合,用 于大型或缓慢移动的多转式阀 门。MTW系列通过增加一个可 调节的行程止挡螺栓,也可用 于部分转角的阀门(90°-360°)
标准连接的齿轮箱适用于
-40°C+95°C的环境温度范 围。对于超出此温度范围的应 用,请与Rotork联系
Rotork还可提供调节型和潜水 型齿轮箱。按照标准,齿轮箱 在发货前表面喷漆的颜色与执 行器相同。
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下面内容包含了详细的Rotork IQ系列执行器的性能和规格。
请用如下目录表帮助您查找您 所需要的信息。
1性能概要第16页 2执行器驱动连接第18页
3简介       第20页 4机械部件     第20页
4.1 外壳        第20
4.2 阀门/执行器接口   第21
4.3 手轮        第21
4.4 润滑        第21
4.5 漆面        第21
5电气设备      第22页
5.1 电源         第22
5.2 控制         第22
5.3 指示监视和数据 记录器       第23
5.4 现场总线系统控制      第24
5.5 保护                  第24
5.6 执行器设定            第25
6执行器部件     第25页
6.1 电机         第25
6.2 电源模块         第25
6.3 控制模块       第25
6.4 力矩和阀位控制    第25
6.5 电缆入口、接线端子
和接线   第26
7设计规格       第26页
7.1 设计寿命       第26
7.2 工作频率          第26
7.3 操作温度            第26
7.4 震动                 第26
7.5 安全完整性        第26
7.6 噪声              第26
Actuator specification - contents
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性 能  概 要
IQ10 34 34 34 34 34 34
25 25 25 25 25 25
1  性能数据
执行器输出转速
50Hz时的转速 182436487296144192 60Hz时的转速 2129435786115173230
执行器型号       力矩** 牛米 磅呎
IQ12 81 81 81 68 48 41
60 60 60 50 35 30
IQ18 108 108 108
80 80 80
IQ20 203 203 203 203 176 142 102*
150 150 150 150 130 105 75*
IQ25 400 400 298 244 244 230 149*
295 295 220 180 180 170 110*
IQ35 610 610 542 474 474 366 257*
450 450 400 350 350 270 190*
IQ40 1020 1020 845 680 680 542 406*
750 750 625 500 500 400 300*
IQ70 1490 1490 1290 1020 1020 745 645* 542*
1100 1100 950 750 750 550 475* 400*
IQ90 2030 2030 1700 1355 1355 1020 865* 730*
1500 1500 1250 1000 1000 750 640* 540*
IQ91 1355* 1355*
1000* 1000*
IQ95 3000
2200
* 由于驱动轴套的磨损,故当直接安装在闸阀上时,建议运行速度不宜过快。
** 额定力矩是在两个方向上所能设定的最大力矩。
根据速度和电压,失速力矩为此数值的 1.4 - 2 倍。 如果要求在超过阀门行程的 20% 时使用最大力矩,请与 Rotork 联系。
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性 能  概 要
‘B’ 型连接 (非推力型) 阀杆直径
机械数据
执行器 sIQ10IQ20IQ35IQ40IQ70IQ90IQ91IQ95
IQ12 IQ25 IQ18
法兰型号 ISO 5210F10F14F16F25F25F30*F25F30
MSS SP - 102 FA10 FA14 FA16 FA25 FA25 FA30* FA25 FA30
额定推力千牛顿44100150220220334没有445
磅力10,00022,48033,75050,00050,00075,000没有100,000
提升杆式毫米323854647070没有没有
英寸11/4 11/2 21/8 21/2 23/4 23/4 没有没有
非提升杆式毫米263245515757没有没有
英寸111/4 13/4 221/4 21/4 没有没有
提升杆式毫米5167738383没有83
英寸225/8 27/8 31/4 31/4 没有31/
4
非提升杆式毫米3851577373没有73
ins11/2 221/4 27/8 27/8 没有27/
8
‘B1’ (固定孔)毫米426080100100120100没有
‘B3’ (固定孔)毫米20304050505050没有
‘B4’ (最大)毫米20304450606060没有
英寸3/4 11/4 13/4 221/4 21/4 21/4 没有
手轮速比标准直接直接直接直接15:115:115:115:1
可选12:113.5:122.5:115:1 30:145:130:145:1
30:1
‘A’ 型连接 (推力型)
可接受的阀杆直径
‘A’ 型 (最大)
‘Z’ (最大)
* IQ90在使用B3B4轴套时,法兰型号为F25 ** 重量将取决于所安装的附加设备。 对于 IQ10IQ35型执行器,当需要所驱动的阀轴或阀杆沿轴向运动时,则必须使用‘A’型驱动轴套。
执行器重量**千克274669190190200200200
60101152418418440440440
Z3毫米325167没有没有没有没有没有
英寸11/4 225/8 没有没有没有没有没有
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执行器的驱动连接
2 执行器驱动连接
IQ 系列执行器有两种底座, IQ1012182025
35型的底座为可拆卸式,而 IQ40709091
95
型的底座为整体式。这两种
驱动轴套。
底座均带有符合ISO 5210
MSS SP-102 标准的法兰和
IQ10IQ12IQ18IQ20IQ25IQ35型执行器
可拆卸推力型式底座
推力型
非推力型
Z3
用于IQ1035型, 适合于更大直径和 长度的阀杆
Z
用于IQ2035型, 适合于更大直径的 阀杆
A
用于IQ1035
B1
用于IQ1035型, 带有更大的固定孔, 孔和键槽符合 ISO 标准
B3
用于IQ1035型, 带有固定孔,孔和 键槽符合
ISO 标准
B4
用于IQ1035型, 实心驱动轴套,需 用户进行加工
可拆卸式非推力型底座
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止推轴承
‘A’ 型和 ‘Z’ 型驱动轴套均带有 一个相关联的止推轴承。在可 拆卸式推力型底座中设计为全 密封和终身润滑的,在整体式 推力型底座中设计为由执行器 齿轮箱内的润滑油进行润滑。 无论是整体式和可拆卸式推力 型底座的设计都保持有适当的 止推作用力,使得任何负载都 不会作用在执行器的齿轮上。
IQ40IQ70IQ90IQ91IQ95型执行器
带有推力轴承的
标准中心套筒
推力型
非推力型
非推力型中心套筒
Z3
用于 IQ40, 70, 9095型, 适合于更大直径和长度的 阀杆
A
用于 IQ40, 7090
B1
用于 IQ40, 7090型,
带有更大的固定孔, 孔和键槽符合 ISO 标准
B3
用于 IQ40, 70, 9091型,带固定孔, 孔和键槽符合 ISO 标准
B4
用于 IQ40, 70, 9091型,实心驱动 轴套,需由用户进 行加工
位置 1
位置 2
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标准功能
3 简介
IQ执行器本身包括了阀门就地及远程电动操作的
所有单元,它包括一个电机、减速齿轮、带有就 地控制的反转启动器、带有电子逻辑控制及监视 装置的转数及力矩限制。所有这些装置都放在具 有IP68, NEMA4, 4X6的双密封防水箱体内。
所有力矩及转数设定和指示触点的组态均通过一 个非侵入式、手持红外线IQ设定器来实现。每一 次订货均包括该设定器。
下列功能包括了标准功能和备选功能。备选功能 必须根据需要提供。
4 机械
4.1 机壳及环境温度
所有使用在危险及非危险区域 的执行器均具备标准防水机壳。 由生产厂家进行密封的机壳可 对内部元件实现保护。通过使 用红外线设定器进行非侵入式 调整和现场调试,而无需打开 端盖。接线端子箱盖是由
Rotork
进行双密封,即使在现场接线 期间,也可保持防水密封的完 整性。
执行器外壳可按如下所示的工 作环境温度范围分为几种主要 类型。在注有可选温度的地方, 需更换一些电子元件,故关于 温度的特殊要求必须事先提出。
IQ执行器是按如下标准制造的:
WT:标准防水型
符合IEC 60529 (1989-11), IP68 水下3/48小时, NEMA 4, 4X6 温度为 -30°C至+70°C (-22°F至+158°F) * 可选为 -40°C至+70°C (-40°F至+158°F)
CENELEC EExd IIB
防爆型:
符合
CENELEC Norm EN50014
EN50018
认证的
EExd IIBT4
标准。
温度为 -20°C至+70°C
(-4°F至+158°F). * 可选为 -30°C至+70°C (-22°F至+158°F). * 可选为 -40°C至+70°C (-40°F至+158°F).
CENELEC EExd IIC
防爆型:
符合
CENELEC Norm EN50014
En50018
认证的
EExd IICT4
标准。 温度为 -20°C至+70°C (-4°F+158°C)。
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CENELEC EExde IIB
防爆型:
符合
CENELEC Norm EN50014
EN50019
认证的
EExde IIBT4
标准。
温度为 -20°C至+70°C
(-4°F至+158°F) * 可选为 -30°C至+70°C (-22°F至+158°F) *可选为 -40°C至+70°C (-40°F至+158°F)
CENELEC EExde IIC
防爆型:
符合
CENELEC Norm EN50014
EN50019
认证的
EExde IICT4
标准。
温度为 -20°C至+70°C
(-4°F至+158°F)
FM:Factory Mutual -
防爆型:
适用于
Class 1, Div 1, CDE
FG
组危险区域, 符合
NEC 500
温度为 -30°C至+60°C
(-22°F至+140°F) * 可选为 -40°C至+60°C (-40°F至+140°F) * 可选为B组危险区域,温度同 C组和D组。
CSA WT:加拿大标准协会 -
防水型:
符合CSA认证的接线及元件标 准,外壳为44X。 温度为 -30°C至+70°C
(-22°F至+158°F) * 可选为 -40°C+70°C (-40°F至+158°F)
CSA EP:加拿大标准协会 -
防爆型:
适用于Class 1, Division 1, CD组危险区域。 温度为 -30°C至+40°C
(-22°F至+104°F) * 可选为 -40°C+40°C (-40°F至+104°F).
4.2 阀门/执行器接口
IQ执行器可带有符合国际标准 ISO5210及美国标准MSS SP
-102(见出版物E140-1E及尺寸
E147E)的安装底座和输出驱 动连接装置。各种连接应用的 概述及有关可接受的阀杆直径 的参数在第17页的表格中给出。
4.3 手轮
执行器提供的手轮可在电源中 断时手动操作阀门。
IQ10-IQ40装有直接操作的顶 装手轮。选项:侧装手轮。
IQ70-IQ95装有侧装手轮。 选项:可更改齿轮比。
在电动操作执行器期间,手轮 通过机械传动与驱动装置脱开。 如使用手轮操作,需按下手动/ 自动选择切换手柄,松开后, 仍将保持为手动状态。在电动 操作开始时,执行器将自动返 回电机驱动方式,而无需再搬 动手柄。手动/自动选择包括 一个可用6mm挂锁(Rotork不 提供)锁定在手动或自动位置 上的装置,用以防止电机驱动 (锁定在手动)或手轮驱动(锁 定在电动)。在电动操作期间 按下并按住手柄,可使电机驱 动紧急脱开。
4.4 润滑
IQ执行器已在工厂装入规格为
SAE80/90 EP终身润滑的优 质齿轮油。这种油可在全世界 的润滑剂供货商处买到。在IQ 标准温度范围-30°C至+70°C 内,油润滑优于油脂,没有与 油脂有关的问题,如分离和隧 穿。使用此种润滑油已有40年 之久。
润滑油选择 食品级润滑剂
IQ执行器可装入Hydra Lube GB高黏度食品级润滑油。这
一润滑剂是有PTFE和其它添 加剂的合成非芳香烃混合物。 它不含某种氯化物溶剂。连接 组件和推力轴承中用的油脂是
Hydra Lube WIG
中级
NLGl-123
极端温度下使用:
如需执行器在超过标准-30°C+70°C的温度范围下工作, 则需更换润滑油。请与Rotork 联系。
4.5 漆面
IQ30以下的执行器表面为银灰
色聚酯粉涂层。IQ40及以上的 执行器表面为风干的、用强化 氨基甲酸乙酯合成的银灰色醇 酸树脂。有关表面喷涂的全部 规格,详见出版物E151E
漆面选择
颜色:如要求使用其它颜色, 请与Rotork联系。
海上使用:两层环氧树脂涂层 可用与极端的环境条件,请与 Rotork联系。
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标准功能
5 电气设备
5.1 电源
IQ执行器可使用如下标准
三相、三线额定电源:
50Hz-
220240380400415 440460500525550
60Hz-
208220230240380 440460480575600V
所需的额定工作电压必须在订 购时加以说明。
660690V
执行器在电压误差为+/-10%, 频率误差为+/-5Hz的情况下, 其运行性能可得到保证。执行 器在最大压降为15%的情况下 能够正常启动,并按正常速度 运转。
不间断电源
标准执行器可在不超过上述误 差的UPS系统上工作,且其波 形、谐波、峰值等符合公认的 供应标准,如EN 50160。 详见出版物E130E
电源选择 单相IQ
可用于标准额定50Hz电压: 110220240
+/-10%60Hz
电压:110220
230 +/-10%
有关电机性能参数,请参见出 E130E
非标准电压:
除上述电压范围之外,执行器 还可在其它电源电压下工作。 如需要,请与Rotork联系。
非标准误差:
如果电压和/或频率波动超过 上述说明的范围,或要求在大 压降条件下工作,请与Rotork 联系。
5.2 控制 现场控制
在执行器电气控制端盖上配置 了非侵入式选择,一个是用 于就地/停止/远程的选择,可 用挂锁锁定在每个位置上,另 一个是用于开阀/关阀控制。 控制器可以旋转,以适合执行 器的安装方向。
IQ设定器可对就地控制进行 选择。设定器包括专用的开阀、 停止和关阀按键,在距显示窗
0.75米距离内进行操作。
就地控制选项 防止破坏
可将选择器卸下,而使用红外 线设定器通过端盖上的指示窗 口进行就地、停止及远程的选 择以及就地开阀、关阀控制。
远程控制
有六个控制输入端子: 开阀、关阀、停止/保持、
紧急保护(ESD)、 开阀联锁和关阀联锁。
远程控制可连接为保持或点动。 ESD信号必须使用保持触点。 详见出版物E120E
控制输入是光隔离接口,带有 2KV防浪涌功能。控制是使用 执行器内部提供的正极开关、 负极接地的24V DC电源,或从 外部提供的20-60V ACDC, 或60-120V AC范围内的控制 电源。
紧急保护(ESD)可组态为不使 用、高电平有效或低电平有效、 打开或关闭阀门、带有电机温 度保护或自动将其旁路*ESD 控制将超越现有的任何就地或 远程控制信号。如需要,ESD 可组态为超越就地停止、联锁 或备选的中断公共端进行操作, 可将ESD控制系统与操作控制 之间进行隔离。
* 旁路电机温度保护将使危险区域防爆认 证无效。
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远程控制可组态,以便将开阀 信号和开阀联锁(或关阀信号 和关阀联锁)结合起来,构成 一个能检测信号故障的远程开 阀(或关阀)信号。组态后,联 锁将在就地控制期间不起作用。
详见出版物E120E
远程控制选项 负极开关:
用于远程控制回路电源的负极 起开关作用的远程控制系统。
外部供电控制电源:
控制电源范围可选择更改为 60 - 125V DC230V AC
模拟比例控制器:
Rotork Folomatic比例控制器 使执行器能够按照模拟电流、 电压或电位信号自动将阀门定 位。
信号范围:0-50-100-204-20mA, 0-50-100-20V
可在整个阀门行程上进行定位, 如有必要,也可在部分行程上 定位。通过配备远程手动控制 /远程自动控制选择器,可在 需要插入手动控制时,使标准 远程控制操作超越并代替比例 控制(见上述说明)。Folomatic 可组态为在模拟信号丢失时安 全保位、开阀或关阀。
液压冲击/浪涌保护
为防止液压冲击或水锤效应, 或防止浪涌,需将阀门的操作 时间延长,可使用Rotork中断 计时器选项。可独立调节的脉 冲操作启动和停止的时间可在 1-99秒时间范围内调整,并可 以被选定在关阀或开阀行程中 的任何部分上操作,从而有效 地降低阀门运行速度。
当用IQ-Insight PC工具进行配 置时,启动/停止的时间范围 还可以扩大。中断计时器对就 地和远程控制都起作用。
5.3 指示、监视和数据记录 就地指示
一个带有背景照明的液晶显示 器可以数字形式,按1%递增 显示从全开至全关。还提供了 三个红、绿、黄色发光二极管 (LED)分别指示开、关及中间 位置。显示还包括四个图标
于阀门报警、执行器报警、制系统报警和执行器电池状的迅速诊断。
使用所提供的红外线设定器能 显示力矩加阀位,可实时监视 对应于阀位的阀门力矩。帮助 诊断屏幕可监视阀门、执行器 及控制系统的状态。就地显示 可以旋转以适合执行器的安装 方向。发光二极管的颜色也可 以翻转。
远程指示
配有四个可锁定的无源触点S1 S2S3S4,每个触点均可用 IQ设定器独立组态为下列信号
之一: 阀门位置:
全开、全关或中间位置(0-99% 开度)。
状态: 阀门正在打开、正在关闭、正 在运行(连续或脉冲信号)、选 择就地停止、选择就地、选择 远程、启用开阀或关阀联锁、 启用紧急保护(ESD)。
阀门报警: 电机在行程中力矩跳断、电机 在开阀、关阀过程中力矩跳断、 超出预设力矩、阀门卡住、执 行器被手轮操作。
断。
执行器报警: 掉相、内部24V DC(120V AC) 控制电源丢失、电池电量不足、 内部检测出错、温度保护器跳
每个触点均可组态为“常开” 或“常闭”,额定值为5mA- 5A, 120V AC, 30V DC
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标准功能
监视继电器
一个带有无源可转换触点的独 立继电器可用来监视执行器电 气装置的有效性。触点的额定 值为5mA
5A, 120V AC, 30V
DC。该继电器可组态为在下
述条件中的任何一个或多个条 下激励:
电源单相或多相掉电 控制电源丢失
选择就地控制 选择就地停止
电机温度保护跳断
数据记录器
内置数据记录器允许采用红外 线IrDA
TM
(红外线数据传输协
议标准,将执行器/阀门运行 的历史数据下载到PC机上或 通过兼容IrDATM的移动电话下 载到现场总部或Rotork终身维 护部门。在危险区域,可使用
Rotork本安型通讯器。Rotork IQ-Insight PC软件可记录操作
事件,并按日期、时间统计阀 门力矩/位置分布、最近的操作 和历史趋势的数据信息,并可 加以分析。 详见出版物E111E
可选择的指示信息
远程模拟量阀位指示: 电流阀位变送器(CPT)提供一
个无触点、内部供电、与阀位 成比例的4-20mA模拟信号, 可选择为最小信号对应全关或 全开位置,并自动调整零度及 满度。也可选用外部供电的 CPT
远程模拟量力矩指示: 电流力矩变送器(CTT)提供一
个内部供电的、与执行器输出 力矩成比例的4-20mA模拟信 号。
附加指示触点:
附加指示触点模块可提供四个 可转换触点S5S6S7S8。 每个触点均为可锁定、无源触 点,额定值为5mA-5A, 120V AC, 30V DC。附加指示触点 功能均可用外设定器按标准 触点的设定方法进行独立组态。 附加指示触点的功能如下:
阀位
全开、全关或中间位置(0­99%开度)
状态
阀门正在开、正在关、正在 运行(连续或脉冲信号)、选 择就地停止、选择就地、选 择远程、启用开阀或关阀联 锁、启用ESD
阀门报警
电机在行程中过力矩跳断、 电机在开阀或关阀时过力矩 跳断、超过预设力矩、阀门 卡住、执行器被手轮操作
执行器报警
电源掉相、24V DC(120V AC)控制电源丢失、电池电
量过低、内部检测故障、温保护跳断
5.4 现场总线系统控制 Pakscan
一个内装的Pakscan现场单元 可以通过容错双线串行连接提 供远程控制和状态显示。环路 距离达20千米而无需中继器, 用Modbus协议与主控设备进 行通讯。系统变量可通过红外 数据连接进行编程。 详见出版物S000E
Modbus
IQ执行器可内装一个或两个 Modbus模块,可提供执行器
全部控制功能及反馈数据的现 场总线通讯。现场总线使用 RS485数据总线来连接,并使
Modbus RTU通讯协议。系 统变量如设备地址和数据波特 率可通过红外线数据连接进行 编程。
详见出版物E121E
Profibus
安装Profibus DP接口模块可 将执行器接入Profibus网络。 与EN 50170标准完全兼容,且 Profibus网络可将全部执行器 控制及反馈数据传送至主机。 详见出版物S113E
Foundation 现场总线
安装
IEC 1158-2 Foundation
接口
模块可将执行器接入
Foundation
网络。此模块同数字及模拟功 能模块一样具有编程能力。Foundation现场总线的执 器之间可直接通讯,而无需 机管理系统。
5.5 保护
IQ控制系统具有如下阀门、执
行器和控制的保护功能: 阀门阻塞(力矩跳断)保护;
掉相保护及相同步器进行自 动相位校正;
阀门卡住保护; 电机温度保护;
内部故障保护 - ASTD(自动自 检测和诊断)
执行器控制电路电源保护; 瞬间反转保护; 控制信号故障保护(可组态)。
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标准功能
5.6 执行器的设定
所有执行器都可使用所提供的 IQ设定器通过红外线接口进行 设定,而无需打开任何端盖。 设定可在主电源接通断开时 进行。主电源断开时,由执行 器内部电池供电。每台IQ执行 器包括一本全面安装和维护手 册,提供了有关现场调试的信 息。执行器接线图也包括在内。 作为选项,可提供Rotork IQ- Insight软件,可使用PC机对 执行器进行设定。对于总线 (BUS)控制系统,可提供相应 工具,通过串行接口进行组态, 也可使用设定器或PC机用的
IQ-Insight软件来完成。
6 执行器部件
6.1 电机
具有高力矩、低惯性的三相F 级绝缘鼠笼式电机。在标准电 压下,以33%的额定输出力矩、 25%的周期长度系数运行15分 钟,其温升不超过B级绝缘的 允许值。执行器在不超过每小 时400次的比率下,其额定启 动次数为每小时60次。通过一 个紧急状态下具有旁路功能的 埋入式温度保护器,可防止电 机烧毁。如需电机每小时的启 动次数超过60次,请与Rotork 公司联系。有关电机性能参数 及使用不间断电源的细节,请 参见出版物E130E
电机选择 调节型
对于要求启动次数超过60次/ 小时的应用,请参见IQM出版 物E410E
单相IQ
电容器启动/运行鼠笼式感应 电动机。
直流IQ
永磁、低惯性设计。
6.2 电源模块
此模块包括一个机电联锁反向 接触启动器*、一个由取自电源 中的两相来供电的电源变压器 提供内部控制电路的电源,和 一个直流24V DC5W的用户 电源,用于执行器的远程控制。 Rotork的相同步(Syncrophase) 电路提供了相序调整和掉相保 护。
备选项 控制电源:
标称110V AC,额定20VA
*单相IQM调节型使用固态电机启动器。
6.3 控制模块
包括单片集成电路、执行器逻 辑控制硬连线、用于外部非侵 入式设定的红外线(IrDA
TM
)
口和可通过PC查询的
IQ-Insight
组态及数据记录器。内置数据 记录器可随时记录运行数据、 阀门力矩/位置分布情况及统计 信息。
定也可在断电时进行。
6.4 力矩和阀位控制器
力矩及转数可进行如下调整: 位置设定范围:
2.5100,000圈,执行器中心 轴输出最大角分辨率为7.5°。
力矩设定: 额定力矩的40%-100%
输出力矩是通过负荷情况下, 对蜗杆推力的反作用力直接测 量而获得的,且不受电压、频 率和温度变化的影响。在非阀 座位置及行程中启动/反转时, 如果在收到开阀或关阀信号几 秒钟后没有运行,保护电路会 断开电机的电源。
当执行器处于断电状态时,所 有设定参数均保留在“电擦写 只读存储器”(EEPROM)中。 当电源断电、并对阀门进行手 动操作时,电池将向内部阀位 监视器传送器供电,用以更新
EEPROM
内的阀位参数。电池 还负责驱动液晶显示,但无背 景照明。在断电时,还支持四 个可锁定触点的状态。电池最 短使用寿命为5年。红外线设
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标准功能
6.5 电缆管道入口、端子和 接线
提供三个螺纹入口,螺纹为一 个1
1
/2"和两个1"ASP NPT。
除非另有说明,执行器将连同 接头一道发运:一个M40和两 个M25, 符合BS3643, "Ex"认 证,或作为备选方案,提供一 个PG29和两个PG16入口。
按照CENELEC "Ex"制造的执 行器出厂时配有三个钢制实心
堵头,其它类型执行器在出厂 时配有塑料堵头。
管道入口选择
如果订购时作了具体说明,则 可提供第四个带有1"ASA NPT 螺纹的管道入口,并配有M25 转换接头,或作为备选,提供
PG16入口。 单独密封的接线端子箱包括隔
离的、用于电源接线的M5和 用于控制接线的M4公制螺纹 端子。端子螺钉和垫圈随执行 器一并提供。端子箱盖上有一 个端子标识代码卡。每台执行 器都提供了安装和维护手册 (E170E)及界线图。
单独编号的电线及标准接线卡 头,使用热带级PVC绝缘,将 内部元件与密封的接线端子模 块相连接。所有内部控制印刷 电路板均通过插头和插座相连 接。
7. 设计规格
7.1 设计寿命
开关型执行器在额定力矩下, 假设在行程末端为最大的阀座 力矩,行程中间平均为最大阀 座力矩的1/3, 则执行器最低的 免维护寿命为10,000次开// 开周期。调节型执行器请参见 IQM系列的出版物E410E
寿命试验
标准IQ寿命试验依据的是
10,000
次开//开循环(输出500,000 转),在行程末端,最大阀座 力矩以及行程中平均最大阀座 力矩的1/3。执行器经过对固 态对象25次失速,以证明其耐 用性。
7.2 工作频率
IQ执行器适用于每小时启动60
的阀门操作。 调节型IQM1200/小时。
单相IQ60/小时 直流IQ: 60/小时
7.3 工作温度
执行器适合于在-30°C至+70°C 的环境温度下工作。请注意, 有关危险区域认证中所指定的 运行温度范围应以认证为准。 请参见4.1节。
对于此范围之外的温度,请与
Rotork联系。
7.4 震动
标准IQ系列执行器适用于震动 程度不超过如下标准的环境:
设备感应: 所有频率在10- 1000Hz范围内震动的累计应 少于1g rms
冲击:最大加速度为5g。 地震:如果在震动过程中及震
后操作,则频率范围为1-50Hz, 加速度为2g。若只要求保持结 构完整,则为5g
在超过设备感应震动的地方, 应采用隔离控制,或将执行器 远离阀门安装,并通过一个带 减震连接的加长轴进行驱动, 是一个令人满意的解决办法。
7.5 安全完整性 电磁兼容性条例(EMC)
执行器符合欧共体EMC 89/ 336/EEC条例之92/31EEC
改版的要求。如需要有关公告 的副本,请与Rotork联系。
低电压条例 (LV)
执行器符合欧共体73/23/EEC 条例之EN 60204-01 1993申请 的93/68/EEC修改版的要求。 如需要有关公告的副本,请与 Rotork联系。
机械条例
执行器符合89/392/EEC机械条 例之91/368/EEC93/44/EEC 修改版的规定。
IQ设备被宣布符合欧共体机 械条例之(89/392/EEC)91/368
/EEC93/44EEC的规定之前, IQ不应投入使用。如需要有关 公告的副本,请与Rotork联系。
7.6 噪声
经独立测试,在距执行器,1米 处所产生的噪声不超过61db(A)
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由于我们的产品将继续开发,Rotork执行器的设计如有变更,将不另行通知。Rotork的名称为注册商标。
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