shafer气液联动执行机构
SHAFER气液联动阀执行机构学习课件
03
动作异常
如发现阀门动作异常，应检查气源和液压系统是否正常，气液联动阀执
行机构内部是否有堵塞或损坏，如有需清洗或更换相关部件。
05 Shafer气液联动阀执行机 构与其他阀门的比较
与其他阀门的特点比较
高效稳定
采用气液联动技术，具有快速响应和 稳定控制的特点。
长寿命
由于其低磨损和长寿命的设计，减少 了维护和更换的频率。
执行部分的作用是根据控制部分的指令，实现对阀门的开启和关闭操作。
控制部分
01
控制部分是Shafer气液联动阀执行机构的指挥中心，它由传感器、控 制器和电磁阀等组成。
02
传感器用于检测阀门的状态、压力、温度等参数，将检测到的信号传 输给控制器。
03
控制器根据接收到的信号和预设的控制逻辑，通过电磁阀控制气液活 程
停止信号输入
通过控制信号输入停止指令。
清理维护
停止工作后，进行必要的清理和维护工作， 确保设备良好运行。
停止过程
气液联动阀执行机构接收到停止指令后，开 始关闭各部件，停止工作。
记录与报告
记录气液联动阀执行机构的工作状态和运行 数据，生成相应的报告。
04 Shafer气液联动阀执行机 构的维护与保养
2
气液罐用于存储润滑油和压缩空气，气液活塞在 压缩空气的作用下推动润滑油，通过管路将润滑 油输送到执行部分。
3
气液联动部分的作用是实现润滑油的输送和活塞 的往复运动，为执行部分提供动力。
执行部分
执行部分是Shafer气液联动阀执行机构的重要组成部分，它由执行杆、连 杆和曲柄等组成。
执行杆通过连杆与曲柄连接，曲柄在气液活塞的推动下实现旋转运动，从 而带动执行杆实现开启和关闭动作。
气液联动执行机构(SHAFER)操作维护
气液联动执行机构（SHAFER）操作维护1、设备功能简介1.1 SHAFER阀操作系统的基本功能是爆管紧急切断和人为的开/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。
1.2 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机进行有关参数重新设定或修改。
1.3 SHAFER气液联动执行机构结构原理SHAFER气液联动执行机构包括三大部分，分别是：控制器、驱动器、液压操作系统。
l 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。
l 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。
l 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。
气液联动执行机构基本结构气液联动球阀结构图2、使用操作2.1 手泵“开阀”2.1.1 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。
2.1.2 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。
2.1.3 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。
2.1.4 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。
2.2 手泵“关阀”2.2.1 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。
2.2.2 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。
2.2.3 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。
SHAFE气液联动执行机构操作规程
气液联动执行机构操作规程1.气液联动执行机构的操作1.1装置操作前的检查1.1.1确认气液联动装置阀门的状态；1.1.2确认控制回路上放空口处于打开状态；1.1.3检查上下有进气引压管上所有阀门是否在全开位置；1.1.4从控制回路块中检查动力气压力是否高于最低工作压力，以便确认是否可以手操气动动作装置。
1.2手操气动控制开阀拉住左手柄进行开启装置的切换，直至装置顶部指示器直到全开位置，此时可听到气流声明显减小；关阀拉住右手柄进行关闭装置的切换，直至装置顶部指示器直到全关位置，此时可听到气流声明显减小；1. 操作人员完成操作后，必须确认阀门的开关位置是否满足要求，带远传的装置需要确认其传输信号是否正确，确认无误后方可离开现场。
1.3手操液动控制开阀a) 按下手动泵上左端按钮；b) 提前手动泵手柄至最高点，向下按动手柄；c) 重复上步操作，直至阀位指示器指到全开位置；d) 阀门达到全开位置后，按住手动泵中央的平衡阀按钮，按下手柄，将手柄复位。
关阀a) 按下手动泵上右端按钮；b) 提起手动泵手柄至最高点，向下按动手柄；c) 重复上步操作，直至阀位指示器指到全关位置；d) 阀门达到全关位置后，按住手动泵中央的平衡阀按钮，按下手柄，将手柄复位。
操作人员完成操作后，必须确认阀门的开关位置是否满足要求，带远传的装置需要确认其传输信号是否正确，确认无误后方可离开现场。
2.气液联动执行机构的维护2.1更换电池2.1.1Lineguard2200中所配置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，到期需进行更换；2.1.2拆掉电池正负极两端的红色及黑色连接线，拆除旧电池，安装新电池；2.1.3用软件检查参数设置是否正确，控制状态是否正确，如不正确进行更换。
2.2更换干燥剂电子控制单元中的干燥剂每年更换2~3次即可，在湿度比较大的地区，每年需要更换3~5次，另外，每次打开电控箱之后都需重新跟换干燥剂。
Shafer气液联动执行机构的结构原理和控制回路
Shafer⽓液联动执⾏机构的结构原理和控制回路⽓液联动执⾏机构SHAFER 的⽓液联动旋转叶⽚执⾏机构，已经在中国被⼴泛的应⽤，西⽓东输、涩宁兰、陕京线等我国著名天然⽓输送管线都留下了它的影⼦，它的特点在于不需要任何外界能源，直接利⽤管线内天然⽓的压⼒或⾃带⾼压氮⽓瓶，来作为实现阀门动作的动⼒源。
旋转叶⽚⽓液联动执⾏机构EMERSON-Shafer RV系列旋叶阀式驱动器⾏业应⽤天然⽓管线球阀、旋塞阀和蝶阀或其它90度旋转设备之全开／全关操作。
执⾏机构通常采⽤⽓液联动（gasover oil）执⾏机构，以天然⽓或氮⽓储存罐提供动⼒。
紧急关断⼯作站吹泄⾼／低压关断管线破裂防护双向远程控制⼯作站旁通引擎负载／卸载重油管线其驱动器动⼒来⾃液压或氮⽓储存罐。
旋转叶⽚为同⼼安装，体积⼩，重量平均，极适合振动⼤之应⽤。
输浆管线阀泵浦站阀压缩站阀旋转叶⽚适⽤于海上平台/野外环境，驱动器的体积⼩重量轻是主要优势。
冷冻或极低温之应⽤。
控制海底阀，⽔深可达1000公尺。
⾼速应⽤，冲程速度可达250毫秒。
产品性能⼗四种驱动器尺⼨涵盖⼴泛的⼒矩范围⼒矩输出范围：113 ⾄ 677,907 Nm动⼒供应压⼒范围：6.9 ⾄ 206.8 bar 液压环境温度范围：标准-29℃⾄ 121℃操作原理驱动器内有两个⾯对⾯的阀室，由上下盖中的压⼒平衡通路相连。
当液压同时将两⽚叶⽚推动时，驱动器产⽣完美的平衡⼒矩。
阀作整圈旋转时，旋叶驱动器的⼒矩输出⼀直维持不变。
对于⼤流量⽤途、塞阀和有旋转座的阀⽽⾔，⼒矩输出不变是特别重要的。
⼒矩输出不变，可确保阀在冲程当中，不会因位置变化⽽减弱特定安全系数。
旋叶系统是理想的⼒矩耦合。
叶⽚上的合⼒向量永远保持均衡，⼤⼩相等，⽅向相反。
两股相对的⼒量形成⼀只耦合，此耦合是产⽣旋转的最有效形式。
旋叶驱动器的设计不会产⽣破坏性的侧向载荷⼒量。
驱动器只会产⽣均衡的⼒矩。
特性设计简单，仅有⼀个活动零件，寿命可达50年，需求维修少。
SHAFER执行机构
艾默生阀门自动化部，SHAFER 曼斯菲尔德工厂，座落于美国俄亥俄州曼斯菲尔德。
生产车间占
地72,000平方英尺，办公占地13,000平方英尺。
工厂 拥有各种先进设备从半自动的切割钢板设备到各种数控机床。
由于气液联动执行机构一般安装在条件恶劣的偏远地区，因此质量控制在所有制造环节中显得
尤为重要。
在这方面，Shafer 在1993年3月既已取得ISO9001 质量认证，且在2003年7月获得新标准ISO9001:2000的资质认证，并将以此长期作为我们产品的标尺。
Shafer 气液联动执行机
主要结构特点：旋转叶片
活动部件：1个
执行机构形式：角行程
主要功能： 1.检测管道中气体的压力 2.记录管道中气体压力的变化
3.自动驱动阀门关断
4.阀门自动关断后锁定功能（防止开启） 5．远程控制（开/关阀）
6.就地手动、气动控制（开/关阀） Shafer 执行机构的基本组成 1.旋转叶片
2.止动器
典型控制系统
z .就地操作
z 远程双向通电
z .压力变化自动保护
z .紧急停车防故障装置。
SHAFER气液联动执行机构操作维护保养规程
SHAFER气液联动执行机构操作维护保养规程1范围1.1 本规程规定了XX公司SHAFER气液联动执行机构操作、维护和保养的方法和规程。
1.2 本规程适用于XX公司SHAFER气液联动执行机构的操作、维护和保养。
2作业前的风险识别及消减措施2.1风险识别2.1.1气动操作时，气液罐放出剩余带压可燃气体，干线阀门连续开关两次可燃气体探测仪显示浓度可达20%,阀门周围必须严格注意防火。
2.1.2现场气动操作阀门时没有远离安全泄放口，造成人员伤害。
2.1.3操作人员对工艺流程和设备状态不清楚，可能造成设备损坏或意外事故。
2.1.4气缸气量不够，不能完成阀体动作。
2.1.5冲压过快导致阀体误动作。
2.1.6未告知调度人员或没有调度令自行决定，影响供气计划。
2.2消减措施2.2.1严格遵守场站安全规定，进入阀室和工艺区时，不能带火种、手机必须关机等安全条例。
2.2.2现场气动操作阀门时应该远离安全泄放口。
2.2.3操作阀门前应注意检查阀门的开闭状态后再操作。
2.2.4检查各引压管是否打开，气缸气量是否充足。
2.2.5给气缸充气时要注意充气速度，防止阀体误动作。
2.2.6执行机构动作前要告知武汉调控中心或有武汉调控中心调度令才能进行。
2.2.7现场操作时保证一人操作一人监护，发现问题及时补救。
3SHAFER气液联动执行机构操作流程3.1 操作前检查3.1.1 驱动装臵进气阀处于全开状态，观察气压表压力值，应达到规定要求（2.5MPa-5.0MPa）。
3.1.2 检查气路和油路管道及接头处有无泄漏。
3.1.3 液压定向控制阀选择开或关后，用手泵检查执行机构的工作情况，阀门开关运行应平稳、无卡阻现象。
3.2就地手泵“开阀”3.2.1 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。
3.2.2 提起手动泵操作柄至最高端，向下按动手柄；重复上步，直至阀位指示器指到全开位臵。
SHAFER气液联动阀执行机构学习课件
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阀门气液联动驱动装置
• 拨叉式 • 旋转叶片式
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一. SHAFER阀门执行机构的基本 组成
➢POPPET BLOCK CONTROL（提升阀气路控制块） ➢MANUAL HAND PUMP（手动泵装置） ➢ROTARY VANE（执行器） ➢GAS HYDRAULIC TANK（气液罐） ➢POWER STORAGE TANK（备用气源罐） ➢LINEGUARD2200（LINEGUARD2200控制箱）
• 装置驱动阀门执行到位后，余气排空，确认装置和阀门是否关闭 到位，远传信号是否准确。
• 测试低压、高压自动关断功能是否满足要求。
• 压降速率自动关断的测试
• 关闭检测气源、动力气源，重新设定控制箱压降速率自动关断值，
设定值设置为最小值，缓慢松开控制箱进气球阀前部卡套（带排
气阀的缓慢打开排气阀）PP，T学使习交引流 压管内压力降低，仔细观察在延
• 检查控制箱参数的设置及时间记录。 • 恢复装置，如需要，进行功能测试。
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四. SHAFER阀门执行机构的维护
在线自动功能的测试
• 确认装置动力气源、检测气源开启。 • 检查装置和控制箱设置参数是否符合要求。 • 由调控中心发出关闭（打开）GOV阀门的命令，检查阀门是否关
闭并关闭到位。
• 如从储油罐排出的油含大量杂质，则待储气罐排污完毕 后，缓慢松开执行器下方的排污丝堵对摆缸进行排污， 直到排出的油清洁为止
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四. SHAFER阀门执行机构的维护
• 在装置正常位的状态下，松开储油罐顶部的注油堵头， 用 标 尺 检 查 储 油 罐 中 油 位 ， 储 油 罐 液 位 应 位 于 1/2 罐 高 ±3厘米，如油位不足则加入执行机构专用液压油到规定 的位置
气液联动执行机构
气液联动执行机构（SHAFER）一、设备简介SHAFER阀操作系统的基本功能是爆管紧急切断和人为的开/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机进行有关参数重新设定或修改。
二、SHAFER气液联动执行机构结构与控制原理1、结构SHAFER气液联动执行机构包括三大部分，分别是：控制器、驱动器、液压操作系统。
●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。
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。
图1-3-5 控制原理图（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（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（25）安全放空阀（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。
shafer气液联动执行机构维护及故障排除方法
第三章
操作规程
气液联动执行机构结构操作规程
• 1、检查气液联动执行机构压力是否正常。 • 2、检查阀门开关状态是否正确。 • 3、检查气液联动执行机构各连接点是否有漏油、漏气。 • 4、有电子控制单元的执行机构需检查电池电压是否正常，
一般为13伏左右。 • 5、检查电子控制单元压降速率是否正常。 • 6、检查执行机构引压管阀门是否打开，检查各引压管、截
气液联动执行机构结构及工作原理
• 就地手动操作开或关阀门和执行器 • 开阀： 拉开“ 提升阀”模块 （11）上的开阀手柄（15），此机械式手柄
直接将力作用在动力阀（16）上，使其动作打开原来被“ 提升阀”（16）和 动力气 缸活塞（14）封锁住密闭空间，使得动力气体进入到负责开阀功能气 /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）驱动阀门达到全开位置。当阀门与执行器全部动作 完成后，松开手柄（15），“提升阀”模块（11）将恢复到初始全封闭位置， 全部系统达到新平衡状态。
气液联动执行机构结构及工作原理
• 步骤1
步骤1中，执行器处于全 开位置，液压油无压力， 执行器无旋转动作。
步骤2
步骤2中，执行器正朝关位 顺时针方向旋转，高压液体 进入关入口，压力补偿通道
使得两关闭腔体同步受压， 此时，执行器产生完全平衡 的扭拒，推动叶片转动。
步骤3
步骤3中，一旦执行器到 达指定位置，液压油压 力通过执行器自身控制
的功能可以被使用。
气液联动执行机构结构及工作原理
• 站控系统ESD控制（站控系统对气液联动系统常供 电，断电关阀）正常情况下，站控系统给常开电 磁阀（30）常带电，一旦站控系统断掉此电磁阀 电源，先导阀（18）导通动力气，驱动阀门关闭 ，另外，ESD 关阀同时，会触发先导阀（22）切 断开阀控制气路，保证在接到ESD 关阀命令同时 ，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。
SHAFER气液联动执行机构培训
bhgc
4.1气液联动执行机构的结构
1.拨叉式执行机构 主要结构部件：拨叉
bhgc
4.1气液联动执行机构的结构
2.旋转叶片式
主要结构特点：旋转叶片 活动部件：1个 角行程 目前世界上提供旋转叶片结构
执行机构的主要是美国SHAFER 公司，隶属于EMERSON集团。
bhgc
二、气液联动执行机构的特点
与气动执行机构相比： 1.气动执行机构动作速度更快，可达到2秒以内，常用于紧急
截断设备（调压回路截断、高低压分界截断、井口等）。 2.气液联动执行机构动作较慢，但比较平稳，常用于干线截
断设备和站场进出口阀门。
bhgc
二、气液联动执行机构的特点
国内天然气长输管线的截断阀的控制一般采取SHAFER气液执行器驱 动，在管线一旦发生事故时，通过LINEGUARD的判断，在气液执行 器的驱动下立即关断阀门，大大减小了天然气的泄露以及事故的扩大。 了解 SHAFER 执行器的结构、工作原理，对日常维护、常见故障的 分析与解决起到决定性的作用。
bhgc
2提升阀与活塞在动力气与 压力弹簧的作用下回到初始 位置。关闭动力气路打开排 气气路。
3留在液压缸内的高压动力 气会通过放空口排出（绿色 表示），以平衡气罐和执行 机构压力。
1松开控制手柄
先导气开阀
3.动力气从控制模块 后出去通往开阀先导 阀
2.活塞推动提升阀向 上打开动力气路关闭 放空气路
气液联动执行机构
中原输油气分公司 李敏 ——18660800106
内容：
一. 阀门执行机构的分类 二. 气液联动执行机构的特点 三. 气液联动执行机构的功能 四. 气液联动执行机构的结构与操作 五. 气液联动执行机构的工作原理 六. 气液联动执行机构的维护 七. LINEGUARD
气液联动执行机构
2 气液联动执行机构如图所示、站场使用的是美国SHAFER气液联动执行机构,它是由摆钢、提升阀气路控制块、手动泵装置、LINGUARD2200（电子监控单元）、油路系统、气路系统组成。
2.1 结构2.1.2 摆缸2.2 原理性能2.2.1 液压油手泵原理图2.2.2 油路原理图2.2.3机构原理图图1 阀完全打开的状态图2 阀正在关闭过程中图3 阀完全关闭状态ROTARY VANE ACTUATOR :旋转叶片执行器。
SPEED CONTROLS:速度控制。
MANUAL HYDRAULIC HAND PUMP：手动液压泵。
PILOT：指挥器。
EXHAUST：排气口。
MANUAL OPERATION：手动操作。
CLOSE/OPEN：关/开。
POWER：动力源。
2.2.4 机构功能1）检测管道中气体的压力；2）记录管道中气体的压力变化；3）自动驱动阀门关断；4）远程控制（开/关阀）；在以下三种情况导致执行器驱动阀门动作：1）检测压力低于低压关断设定值；2）检测压力高于高压关断设定值；3）检测压降速率高于压降速率关断设定值；2.2.4 SHAFER气液联动机构原理图。
-可编辑修改-2.3 操作2.3.1 手泵“开阀”1）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；2）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；3）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；2.3.2 手泵“关阀”1）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；2）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；3）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“关”位置时，即实现关阀操作；4）将油泵操作柄恢复到初始状态。
shafer气液联动执行机构维护及故障排除方法
第三章
操作规程
气液联动执行机构结构操作规程
• 1、检查气液联动执行机构压力是否正常。 • 2、检查阀门开关状态是否正确。 • 3、检查气液联动执行机构各连接点是否有漏油、漏气。 • 4、有电子控制单元的执行机构需检查电池电压是否正常，
一般为13伏左右。 • 5、检查电子控制单元压降速率是否正常。 • 6、检查执行机构引压管阀门是否打开，检查各引压管、截
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位置。当阀门全开后，正常关闭电磁阀 （28）在执行器 完成全部动作后断电，系统重新回到平衡 位置。
•
关阀：当阀门处于开启状态位置，给正常关闭状态电磁阀（27）带电，
该阀打开，动力气体通过动力接口到它气缸接口，经过阀（26）作用到阀模
气液联动执行机构维护及故障排除方法
பைடு நூலகம்
CONTENTS
目
录
第一章 概述 第二章 气液联动机构结构及工作原理 第三章 气液联动机构操作规程 第四章 气液联动机构维护保养 第五章 气液联动机构常见故障及处理
第一章
概述
概述
• Shafer的母公司是Emerson（艾默生）集团，Shafer的阀门执行器主 要用在陆上、海上和海底的天然气、石油和成品油管线项目。气/液 联动的动力系统是以管道中输送的气体作为执行器的动力，因此无 需外界再供给任何动力，作为管线的紧急切断，气/液联动的动力系 统是最安全和最可靠的 。旋转叶片式执行器是Shafer公司成立60年 来的专利产品。它是采用了平衡扭拒的设计，因此，阀门自全开到 全关（或反之）的全过程，执行器扭拒输出值是恒定的。它只有一 个运动部件，即旋转叶片，而且该叶片完全浸在密闭的液压油缸中 ，无需润滑剂，更没有腐蚀性问题。这样，此种执行器在平时操作 中几乎无需维护检修，另外，旋转叶片执行器式直接插入阀杆，与 阀杆同轴，因此没有侧向负荷，其机械效率可高达92-95%。59年前 Shafer生产的第一台旋转叶片执行器至今仍在正常工作
阀门执行机构(Shafer)
手操液压控制
关阀操作时，按下左拉手，提起手动液压摇杆， 上下摇动，直至阀位指示器指到全关位置； 开阀操作时，按下右拉手，提起手动液压摇杆， 上下摇动，直至阀位指示器指到全开位置； 操作人员完成操作后，必须仔细确认球阀的开 关位置是否满足调度中心正式下达的调度令的 要求，确认无误后方可离开现场。
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注意事项
在进行拉手柄气动操作时，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气体，阀门周围 必须严格注意防火。 气动操作时，因气液罐放出剩余带压气体，阀门周围 必须严格注意防火。 对气液联动阀执行器进行测量液位或其它维护修理工 作之前，须首先关闭上、下游进气（LineGuard2000 控制盒进气阀不关）然后进行操作；带储气罐的阀还 应先将储气罐放空。 定期检查LineGuard2000控制盒是否严密关闭，应严 格防止其进水
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图3：----中间状态 松开控制杆后，提升 阀会在提升阀弹簧和动 力气的作用下下移，从 而动力阀关闭，排气阀 打开。留在液压缸内的 高压动力气会通过排气 提升阀和单向阀排出， 以平衡气罐和执行机构 压力。
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工作原理
步骤1
步骤2 步骤2中，执行器正朝关位 顺时针方向旋转，高压液体 进入关入口，压力补偿通道 使得两关闭腔体同步受压， 此时，执行器产生完全平衡 的扭拒，推动叶片转动。
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五、维护－日常维护及巡检
用检漏夜检查各密封部位是否存在外
漏
从外观检查是否存在漏油 检查气液罐是否缺油
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维护－入冬前的检查及维护
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
阀门执行机构(Shafer)
2010年5月
阀门执行机构分类
手动 执行 机构
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阀门执行机构分类
电动
执行 机构
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阀门执行机构分类
气动
执行 机构
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阀门执行机构分类
气液 联动 执行 机构
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阀门气动/气液联动执行机构特点
利用管道中压力源或其它压力源作为动力源。
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五. LINEGURD2200
Rate of Drop(PSIG/MIN) - Interval = 30 Date 05/09/2002 05/10/2002 05/10/2002 05/10/2002 05/10/2002 05/10/2002 05/10/2002 05/10/2002 Time 22:36:03 13:06:41 13:36:41 14:06:41 14:36:41 15:06:41 15:36:41 16:06:41 1 0.012748 0.018294 0 -0.01083 0 0.03643 0.031217 0.04959 2 0.050517 -0.01097 -0.01604 -0.06742 0 0.058116 0.021773 0 3 0.0364 -0.03737 -0.01316 0 0.023606 -0.02637 -0.02827 -0.02309 4 0 0 0.026477 0.025565 0.025503 -0.02587 0 0 5 -0.03063 0.046172 0.028811 -0.02309 -0.02123 -0.02164 0.02742 0.018919
气液联动执行机构
气液联动执行机构（SHAFER）一、设备简介SHAFER阀操作系统的基本功能是爆管紧急切断和人为的开/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机进行有关参数重新设定或修改。
二、SHAFER气液联动执行机构结构与控制原理1、结构SHAFER气液联动执行机构包括三大部分，分别是：控制器、驱动器、液压操作系统。
●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。
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●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。
图1-3-5 控制原理图（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（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（25）安全放空阀（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。
shafer 操作维护手册
（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 1-2-4 控制原理图
（13）先导过滤器 （14）活塞 （15）手柄 （16）梭阀 （17）截断阀 （18）两通路通常关闭的 先导阀 （19）压力调节器 （20）电子式爆管保护控 制系统 （21）安全放空阀 （22）三通路通常开启的
图 1-2-3 控制原理图 （10）压力表 （11）梭阀模块 （12）过滤器 （13）先导过滤器 （14）活塞 （15）手柄 （16）动力梭阀 （17）截断阀 （18）两通路通常关闭的
先导阀 （19）压力调节器 （20）电子式爆管保护控
制系统 （21）安全放空阀 （22）太阳能板 （23）电池盒 （24）梭阀
b) 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，使其动作打开原来被“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）驱动阀门达到全 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，全部系统达到新的平衡状态。
《SHAFER气液联动阀执行机构学习》教案
《SHAFER气液联动阀执行机构学习》教案教案：SHAFER气液联动阀执行机构学习一、课程背景和目标课程背景：气液联动阀执行机构作为一种常见的阀门执行机构，广泛应用于工业自动化控制系统中。
了解气液联动阀执行机构的基本原理和工作方式，对于学习和理解自动控制系统的工作原理具有重要意义。
课程目标：1.了解气液联动阀执行机构的基本组成和工作原理。
2.掌握气液联动阀执行机构的常见故障排除方法。
3.培养学生的实践动手能力，能够进行基本的气液联动阀执行机构的调试和维护。
二、教学内容和方法教学内容：1.气液联动阀执行机构的基本组成：包括气缸、液控阀和位置反馈装置。
2.气液联动阀执行机构的工作原理：包括气压信号控制、液压信号控制和位置反馈控制。
3.气液联动阀执行机构的故障排除方法：包括检查气源供应、检查液控阀、检查位置反馈装置等。
4.气液联动阀执行机构的调试和维护：包括调整气源压力、调整液控阀通断、检查位置反馈装置准确性等。
教学方法：1.讲解：通过课堂讲解，介绍气液联动阀执行机构的基本组成和工作原理。
2.实验：通过实际操作，让学生亲自进行气液联动阀执行机构的调试和维护。
3.案例分析：通过分析实际案例，让学生学会故障排除的方法和技巧。
4.互动讨论：通过学生提问和回答，促进学生与教师之间的互动和思维碰撞。
三、教学步骤和时间安排教学步骤：1.介绍气液联动阀执行机构的基本概念和作用。
（10分钟）2.详细讲解气液联动阀执行机构的基本组成和工作原理。
（30分钟）3.实验操作：让学生通过实践操作，进行气液联动阀执行机构的调试和维护。
（40分钟）4.案例分析：通过分析实际案例，学习故障排除方法和技巧。
（20分钟）5.互动讨论：进行学生提问和回答，加深学生对于气液联动阀执行机构的理解。
（20分钟）时间安排：本课程安排为2学时，共120分钟。
四、教材和教学资源教材：1.《SHAFER气液联动阀执行机构学习教材》2.相关参考书籍和论文资料教学资源：1.实验室设备：气液联动阀执行机构、空气压缩机、压力表、液控阀等。
2-SHAFER气液联动执行机构安装操作保养
shafer气液联动执行机构维护及故障排除方法
气液联动执行机构结构及工作原理
定子 定子固定螺钉
限位调整螺钉
壳体 转子
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shafer气液联动执行机构维护及故障 排除方法
气液联动执行机构结构及工作原理
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气液联动执行机构的工作原理，是在动力气源推动或
泵压力油作用下，将A罐液压油向执行器1、2中注入，
动转子逆时针转动，打开阀门；当B罐液压油在动力气
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shafer气液联动执行机构维护及故障 排除方法
气液联动执行机构结构及工作原理
•电子式爆管保护功能 （关阀） 在电子控制单元 （20）中，带有压力传感器，通过管路与天
接以获得压力信号。当管线中 实际压力数据达到并超过电子控制 三种压力参数中 任何一种时 （高压关阀，低压关阀，压降速率关 此事件持续时间达到电子控制单元中设定 延时时间后，电子控制 处于关闭状态 电磁阀通电，并使气流流向正常处于关闭状态的先 由于“ 阀”模块 （11，14，16） 信号与动力 比是33 比1，这 ）打开后“ 阀”打开，容许动力气体 从动力接口到气缸中活塞接 动力“ 子”（16）被打开，容许动 力气流进入原来被气缸封闭住 进入执行器关闭阀门 气/液联 动罐（3），气流将进一步通过手动 度调节装置（5），从而进入 旋转叶片执行器 本体，执行器在这 下，运动直至关闭阀门。当电子控制单元（20）中预先设定 电磁 间（10-255秒）完成时，此时电磁阀断电。当先导阀关闭时，引导 模块 （14）孔板处排出，位于“ 阀”模块中负责关闭阀门功能 闭，致使负责关闭阀门 气/液联动罐（3）压力降低减压。当气/液 压力降低全部完成，整个气/液联动系统重新回到初始平衡状态。
lineguard2000内部
shafer气液联动执行机构维护及故障 排除方法
Shafer气液联动执行机构简介
• LineGuard2200电子控制单元自动控制
19
基本操作－本地操作
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基本操作－－远程操作
21
基本操作－－手动液压操作
– 如要关阀：
• 按下手动泵上右端按钮 • 提起手动手动泵手柄至最高端，向下按动手柄 • 重复上步，直至阀位指示器指到全关位置 • 阀门到达全关位后，按住手动泵中央的平衡阀按钮，按下
显减小。
– 如要开阀：
• 拉住左手柄进行开启装置的切换。 • 直至装置顶部指示器指到全开位置，此时可听到气流声明
显减小。 • 操作人员完成操作后，必须确认阀门的开关位置是否满足
要求，带远传的装置需确认其阀位反馈信号正确，确认无 误后方可离开现场。
23
维护－日常维护及巡检
– 用检漏夜检查各密封部位是否存在外漏 – 从外观检查是否存在漏油 – 检查气液罐是否缺油
27
故障诊断－－控制箱无法读取数据
可能原因：
– 控制箱电路板损坏 – 控制箱或笔记本电脑接口没有正确连接 – 控制软件损坏 – 解决办法：
• 更换电路板 • 检查电缆和接口的连接 • 重新安装控制软件
28
故障诊断－－装置动作缓慢
可能原因：
– 速度控制阀开度过小 – 阀门或执行器扭矩过大 – 气源压力过低 – 气路通道异物堆积 – 解决办法：
10
执行器构成－－限位开关（接线图）
11
执行器构成－－手动液压泵
12
执行器构成－－提升阀（Poppet Block）
13
执行器构成－－提升阀（剖视图）
开
关
动力源
排气口
14
工作原理
步骤1
步骤1中，执行器处于全 到
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I Quarter-turn valve control on crude oil or products pipelines with the actuators powered hydraulically or by nitrogen storage vessels.
I The Rotary Vane’s concentric mounting, small size and balanced weight make it perfect for high vibration applications. – Slurry Pipeline Valves – Pumping Station Valves – Compressor Station Valves
Pressure equalizing passages in the upper and lower heads.
Vane Seal
Shoe Seal Cast Iron Stationary Shoe
Adjustable Travel Stop
Carbon Steel Lower Head
Carbon Steel Upper Head
The rotary vane system models an ideal torque couple. The resultant force vectors acting on the vanes are always parallel, equal in magnitude and opposite in direction.
ACTUATOR TORQUE OUTPUT
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
DEGREES OF VALVE ROTATION
Torque output of the rotary vane actuator remains constant throughout the full rotation of the valve. Constant torque output is an especially important feature in high flow applications, plug valve applications, and for valves which have rotating seats.
I Quarter-turn valve applications on natural gas pipelines.
The actuators are typically powered by natural gas using
gas over oil tanks.
– Emergency Shutdown
I Valve response is always instant, always smooth, and always dependable.
OPERATING SEQUENCE
SEQUENCE 1 The actuator may be powered by a hydraulic power unit, stored gas pressure or natural gas pressure from a pipeline. In this illustration, the actuator is fitted with gas hydraulic tanks and is powered by gas pressure. In the first sequence, the actuator is in the open position. There is no pressure in the actuator or tanks.
I The Rotary Vane is ideal for offshore platform applications where the actuator's compact size and weight are primary benefits.
I Cryogenic or extremely low temperature applications.
SEQUENCE 3 When the actuator reaches the fully closed position, the control system will allow all remaining pressure in the tank to vent to atmosphere, thus neutralห้องสมุดไป่ตู้zing the pressure in the tank and actuator.
SEQUENCE 2 The actuator control system is used to admit high pressure gas into the closing gas hydraulic tank. The pressurized gas in the tank forces hydraulic fluid into the actuator’s closing port. Pressure equalizing passages allow both closing quadrants to be pressurized simultaneously providing balanced torque as the vanes push away from the stationary shoes. The actuator is rotating clockwise.
– Linebreak Protection
– Station Blowdown
– Two-Way Remote Control
– River Crossings
– Station By-Pass
– High/Low Pressure Shut-off – Engine Loading/Unloading
PRINCIPLE OF OPERATION
Opposite chambers in the actuator are connected by pressure equalizing passages in the upper and lower heads. In this manner, the actuator produces perfectly balanced torque as hydraulic force simultaneously pushes both of the rotor vanes away from the stationary shoes.
I The actuator withstands heavy vibration because the compact body is centered directly over the valve stem with its weight equally distributed around the valve flange.
I The complete actuator is designed for high pressure. Regulators, pressure reducing valves or relief valves are generally not required in the power supply circuit.
The two opposing forces form a couple and the couple is the most efficient form of producing rotation.
The rotary vane actuator, by design, will not generate any destructive side loading forces. The actuator will simply produce balanced torque.
I The rotary vane supplies balanced and constant torque over the full 90 degrees of rotation.
I Externally adjustable travel stops absorb all end of stroke torque to protect the valve.
RV-Series
Rotary Vane Valve Actuators
APPLICATIONS
For quarter-turn valves in critical applications.
I Full open/close operation of ball and plug valves or other 90° rotation equipment.
I Simplicity of design with only one moving part allows for a life expectancy of 50 years with minimal maintenance.
I The rotary vane is the most compact type of quarter-turn actuator available.
I The double vane design will not generate any side loading force on the valve stem or actuator bearings. Unlike other types of actuators, there is no gearing or scotch yoke mechanism which require internal power absorption during the stroke.