手动调节阀门的数控改造及应用效果分析

宋昊飞 江世朋

摘要：机械式的手动调节阀门具有十分广泛的应用，给施工过程带来了较大的压力，需要有效控制流量，提高操作过程的精确程度，提高工作人员的配合程度，节约调整时间，获得更高的经济效益。运用外部机械装置改造手动调节阀门，能够实现对阀门的数字化控制目标，在现场使用时具有十分重要的应用。本文主要阐述了手动调节阀门的数控改造过程及最终的使用成果。

关键词：手动调节阀门;数控改造过程;应用效果分析

电气数字控制系统主要包括图像传输系统、阀门调节控制系统等组成，能够使得员工能够在屏幕上观测到压力变化情况。

一、手动调节阀门的性能特点分析

手动调节阀门是传输控制系统中的重要组成部分，能够改变介质的流动方式，具有导流、分流等多样化的功能，在控制流体运行的过程中发挥着重要的作用。

首先，手动调节阀门能够有效改善供热状况，有针对性的调整流量调节过程，创造出良好的工作环境，优化闸阀与截止阀的工作性能，使其具备近似直线的变化特点。运用该系统能够改善建筑物内部冷热分布不均匀的情况，提高空间分配的均衡程度。

其次，在温度压力不平衡时，容易造成分支流量过大的后果，使得部分建筑物的内部温度超过正常水平，促使用户开窗通风，达到了节约能源的目标。

最后，手动调节阀门能够有效改善额定流量状况，降低网管流量水平，有效改善工况恶化程度，获得良好的工程效益。

二、手动调节阀门的装置结构分析

（一）闸阀机械改造

首先，在改造闸阀装置时，需要注意抱箍齿轮的设计。注水电动机旁边的润滑油阀门是闸阀门。在作业过程中，工作人员需要运用旋转手轮装置调整阀门的开闭情况，顺应泵内部压力的变化过程。手动调节过程需要耗费较长时间，达到的精确程度有限，可以改变机械装置的构造方式，运用可控机械代替手动旋转装置。在设计抱箍齿轮时，需要沿着手轮设计，确保轴心的同步性，提高机械转动频率。抱箍齿轮外部的半径需要大于法兰外部半径和螺丝宽度之和。机械装置的安装改造过程可能会存在着较大的误差，需要增加齿轮的高度，将其设置为8毫米即可。传动部分的支架由管道抱箍、夹紧装置、底座部分及电动机设备组成，能够使得调节阀门处于正常运行状态。

（二）球阀机械改造

球型阀门是润滑油泵的总控制开关，能够调节外臂与阀门之间的家教，使其维持在90度水平，在全部张开时，需要确保其夹角大小保持为0度。该阀门对于调节过程的精确程度要求较高，主要采用转动的方式促使阀门运动。丝杆传动的精确程度要求较高，能够与电动机保持相同的运动步速，在较大电动机脉冲的水平下带动滑块运动，推动阀门处于打开或者关闭状态。

三、电气控制装置分析

电源装置、无线电通讯系统、电动机驱动系统及显示器显示装置是电气控制装置的重要组成部分。

首先，在电源芯片的选择上，步进电动机运用12到24伏的直流电完成驱动任务，在该部分中占据的电压水平最高。电源控制系统运用直流电源供电的方式，电源芯片采用5V的电压装置，将7805芯片作为主要的转换芯片，能够为单片机和无线电模块提供稳定的工作电源。

其次，在主控制芯片方面，运用STC12C5A60S2的单片机装置，内部含有IO通道，驱动电流维持在固定水平，能够支持高精度的ADC运转。该系统的时钟数值为35MHz/s，承担着运行过程的任务函数，确保运行过程顺利完成，能够有效提高控制过程的质量及效率。

再次，在无线电控制模块中，阀门和仪表之间采用信号通信的方式。STC12C2052型号的单片机是无线电通讯系统运行的主要设备，能够与主单片机协同起来，构成双核工作的CPU系统，传递总线运行数据信息，实现多任务同时运行的目标。运用射频无线模块及控制阀门能够控制无线通讯系统的运行状况，根据实际情况调整开关的开闭状态，通过关小阀门维持电源系统的运行。

另外，液晶显示模块是将系统运行信息传递给用户的重要渠道，采用高分辨率的方式将信息呈现给观看者。单片机可以在并行总线系统下完成对液晶显示屏的读写任务，获得更多数据显示信息，给用户操作过程带来更大的便捷性，显示出阀门的实时开闭状态，有效控制系统的运行。

同时，控制系统运用两相四线的电动机设备，维持恒定的转矩大小，达到较大的电流强度，可以通过齿轮之间的转动传递力量，产生一定水平的转矩，带动机械阀门的迅速运转。CP、CW、EN等均为步进电动机驱动装置和单片机的接口，可以控制转速的大小、转动方向，完成锁定任务，确保系统的正常运行。

在计算闸阀驱动控制精度时，可以将抱箍齿轮的大小设置为60，将电动机齿轮上的齿数设置为10，转动比设置为6，获得最终的控制精度，确保单词脉冲满足手轮控制的基本需求，提高控制过程的精确程度。

在计算球阀门控制精度时，可以将转动螺丝杆的螺距大小设置为2毫米，在不区分转动距离大小的情况下将脉冲旋转角度控制在5度左右，获得最佳的计算精确程度。

最后，闭环反馈系统可以读取仪器中的数字信息，完成闭环联动任务，在多种仪表联动的场合中具有较大的应用价值。可以在压力表位置处安装摄像头，实时传递图像信息，将图像信息传输到控制箱中，使得调试人员能够调整数据信息，获得更好的操控与控制效果。

四、现场调整与应用成果分析

在现场试验的过程中，需要调整设备的压力状况，调节液晶显示屏上的数字信息，提高调节控制精确程度，自动调整总润滑油泵压力系统的工作状态。

通常情况下，调整润滑油泵系统需要耗费一个小时，投入四个人力物力。该装置能够有效减少需要调整的次数，降低时间投入，获得了更好的经济效益。

将手动调节阀门作为出发点，改造数控研究过程，提高对油泵压力控制与调节的精确程度，能够减轻劳动人员的工作强度，提高生产工作的效率，给企业带来更大的经济效益，实现多维度发展的目标。

结束语：

综上所述，手动调节阀门系统包括多个工作部分，能够有效改善外部環境带来的局限性，提高人机界面交互过程的友好型，操作过程十分简单，有效降低了工作人员的操作失误概率，提高了操作过程的安全性。实际案例表明，该系统的运行过程具有较强的稳定性与可靠性，能够获得理想的工作成效。

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