T∕ZZB 2084-2021 直行程电动执行机构.pdf

ICS 23.060.40；25.040.40 CCS N 16 T/ZZB 20842021 直行程电动执行机构 Linear electric actuator 2021 - 03 - 01 发布 2021 - 03 - 31 实施浙江省品牌建设联合会 发 布 团体标准 T/ZZB 20842021 I 目 次 前言 . II1 范围 . 12 规范性引用文件 . 13 术语和定义 . 14 分类和基本参数 . 15 基本要求 . 26 技术要求 . 37 试验方法 . 68 检验规则 . 89 标志、包装、运输和贮存 . 910 质量承诺 . 10 T/ZZB 20842021 II 前 言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本文件由浙江省品牌建设联合会提出并归口管理。 本文件由浙江省工业和信息化研究院牵头组织制定。 本文件主要起草单位：浙江澳翔自控科技有限公司。 本文件参与起草单位（排名不分先后）：浙江金龙自控设备有限公司、浙江奥新仪表有限公司、浙江中控流体技术有限公司、温州职业技术学院、瑞安市机械电子协会、浙江贝尔控制阀门有限公司、浙江德卡控制阀仪表有限公司、浙江联大阀门有限公司、浙江联谊电器有限公司、温州佳合标准化信息事务所、浙江省工业和信息化研究院。 本文件主要起草人：蔡东敏、蔡东武、杨成楷、蔡福庆、项筱洁、金丽格、吴洁、朱杨林、朱秀芳、余金海、陈福钏、任军、张传勤、金普光、林小峰、康健、陈海锋、金爱蝶、卢德林、陈正信。 本文件评审组组长为：蒋建平。 本文件由浙江省工业和信息化研究院负责解释。T/ZZB 20842021 1 直行程电动执行机构 1 范围 本文件规定了直行程电动执行机构 （以下简称执行机构） 的分类和基本参数、 基本要求、 技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存、质量承诺。 本文件适用于以电动机驱动的工业过程控制系统用的输出位移形式为直行程的执行机构。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 3836.1 爆炸性环境 第1部分：设备通用要求 GB 3836.2 爆炸性环境 第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备 GB/T 42082017 外壳防护等级（IP 代码） GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件 GB/T 268152011 工业自动化仪表术语 执行器术语 DL/T 6412015 电站阀门电动执行机构 JB/T 82192016 工业过程控制系统用普通型及智能型电动执行机构 3 术语和定义 GB/T 268152011、JB/T 82192016界定的术语和定义适用于本文件。 4 分类和基本参数 4.1 分类 4.1.1 按执行机构控制方式分为： a) 开关型； b) 调节型。 4.1.2 按执行机构工作环境分为： a) 常规型； b) 防爆型。 4.2 基本参数 4.2.1 工作环境条件 执行机构能在下列条件下正常工作： T/ZZB 20842021 2 a) 环境温度：-40 +50 ；-30 +70 ；0 +100 ； b) 相对湿度：不大于 95 %； c) 大气压力：86 kPa106 kPa。 4.2.2 动力条件 执行机构可采用的工作电源为： a) 交流：单相（200 V250 V）或三相（380 V38 V），频率（50 Hz0.5 Hz），谐波含量小于5 %； b) 直流：（24 V2.4 V）、（48 V4.8 V）、（60 V6.0 V）。 4.2.3 输入信号 4.2.3.1 调节型执行机构输入信号范围为：DC4 mA20 mA。 4.2.3.2 开关型执行机构优先选用下列输入信号：无源触点、DC24 V、AC220 V。 4.2.4 接通次数 执行机构的工作制为可逆断续工作制，当接通持续率为20 %80 %时，每小时接通次数取自下列数系:100，320，630，1 200，1 800。 注：接通持续率为执行机构的电动机电源接通时间与电动机电源断开周期之比，以百分数表示。 4.2.5 额定负载 执行机构额定负载系列为单位为牛（N）：250，400，600，1 000，2 000，3 000，5 000，8 000，10 000，16 000，20 000，25 000，30 000，35 000，40 000，60 000，100 000，150 000，。 4.2.6 额定行程 执行机构额定行程系数为单位为毫米（mm）：10，16，25，40，60，100，160，250，400，600，1 000，。 5 基本要求 5.1 设计研发 5.1.1 应采用三维软件进行结构设计和仿真分析。 5.1.2 应具备潜在失效模式及后果分析的能力，以保证产品工艺受到控制。 5.2 原材料 壳体、主轴、连接杆、视窗压盖和堵头经5 %中性盐雾试验持续72 h后，不应出现红绣现象。 5.3 工艺与装备 5.3.1 执行机构零部件在喷塑处理前表面应先经加热处理。 5.3.2 零件配合面应采用加工中心或精密数控车床加工。 5.3.3 执行机构金属外壳应采用精密铸造加工。 5.4 检验检测 T/ZZB 20842021 3 5.4.1 应配备出厂检验规定的必要的检测设备。 5.4.2 应配备三坐标测量机、测功机、盐雾试验箱、高低温试验箱等性能检测设备。 6 技术要求 6.1 外观 6.1.1 执行机构的外表面应平整、光滑，无裂纹、毛刺及磕碰等外观缺陷。 6.1.2 涂、镀层应光洁、完好，无剥落、碰伤及斑痕等缺陷。 6.2 外壳防护等级 6.2.1 执行机构外壳防护等级应不低于 GB/T 42082017 中规定的 IP67。 6.2.2 执行机构的人机交互模块，外壳保护等级应不低于 GB/T 42082017 中规定 IP68(2 m，2 h)。 6.3 防爆性能 防爆型执行机构的类别、级别和温度组别应符合GB 3836.1和GB 3836.2规定的d B T5等级。 6.4 性能要求 6.4.1 基本误差 执行机构的基本误差应不超过0.5 %。 6.4.2 位置输出信号基本偏差 执行机构的位置输出信号基本偏差应不大于0.5 %。 6.4.3 回差 执行机构的回差应不大于0.5 %。 6.4.4 死区 执行机构的死区应能在不大于0.5 %。 6.4.5 时滞 执行机构的时滞应不大于1 s。 6.4.6 阻尼特性 执行机构的在输入信号阶跃变化时，在行程方向上摆动的半周期次数应不大于3 个。 6.4.7 间隙 执行机构的间隙应不大于0.5 mm。 6.4.8 额定行程时间误差 执行机构额定行程时间误差应不超过10 %。 6.4.9 起动特性 T/ZZB 20842021 4 执行机构的电源电压降低到负极限值（额定电压的90 %）时，施加额定负载，应能正常起动。 6.4.10 行程控制机构重复性误差 执行机构控制机构的重复性误差应不超过0.5 %。 6.4.11 绝缘电阻 6.4.11.1 输入端子与机壳之间的绝缘电阻应不小于 50 M。 6.4.11.2 输入端子与电源端子之间的绝缘电阻应不小于 100 M。 6.4.11.3 电源端子与机壳之间的绝缘电阻应不小于 100 M。 6.4.12 绝缘强度 6.4.12.1 在输入端子与机壳之间施加 700 V，50 Hz 试验负载时，应无击穿与飞弧现象。 6.4.12.2 在输入端子与电源端子之间施加 1 800 V，50 Hz 试验负载时，应无击穿与飞弧现象。 6.4.12.3 在电源端子与机壳之间施加表 1 规定的试验负载时，应无击穿与飞弧现象。 表1 负载试验 序号 执行机构公称电压 （V） 试验电压 （V，Hz） 1 60 700，50 2 60V130 1 200，50 3 130V250 1 800，50 4 250V660 2 200，50 6.4.13 温升 执行机构的温升应不大于50 。 6.4.14 噪声 执行机构在空载状态下运行时，噪声应不大于55 dB(A)。 6.4.15 手动-电动切换 执行机构手动-电动状态之间的切换应方便可靠，在电动状态下，手轮不得转动。 6.4.16 稳定性 执行机构在经过48 h运行后，基本误差、位置输出信号基本偏差、回差、死区和起动特性应仍分别符合6.4.16.4.4和6.4.8的规定。 6.5 影响量影响的性能要求 6.5.1 环境温度影响 环境温度每变化10 时，执行机构的输出低端值和高端值的变化应不大于0.75 %。 6.5.2 湿热影响 在湿热环境影响下执行机构的绝缘电阻应符合表2的规定。 T/ZZB 20842021 5 表2 湿热环境 序号 位置 环境温度 () 相对湿度 (%) 试验时间 (h) 绝缘电阻值 (M) 1 输入端子与机壳之间 402 9195 48 2 2 输入端子与电源端子之间 5 3 电源端子与机壳之间 6.5.3 电源电压影响 电源电压从公称值分别变化到正、负极值时，执行机构输出低端值和高端值变化应不大于0.75 %。 6.5.4 机械振动影响 执行机构在进行振动试验后应无紧固件松动或机械损坏，输出低端值和高端值变化应不大于1 %。 6.5.5 运输环境影响 在表3规定的参数下试验后，在允许调整零位的情况下，执行机构的外观、基本误差、位置输出信号基本偏差、回差、死区和起动特性应仍分别符合6.1、6.4.16.4.4和6.4.8的规定。 表3 运输环境 项目 温度 冲击 自由跌落 高温 （） 低温 （） 加速度 （m/s2） 脉冲重复频率 （次/min） 冲击次数 （次） 跌落高度 （mm） 跌落次数 （次） 参数值 55 -40 10010 60100 1 000 100 6个方向各1次 6.5.6 射频电磁场辐射抗扰度 将执行机构运行到全行程的50 %位置上，用频率为80 MHz100 MHz，场强为3 V/m，离执行机构3 m的距离对执行机构进行辐射，输出变化值应不大于0.5 %。 6.5.7 电快速瞬变脉冲群抗扰度 将执行机构运行到全行程的50 %位置上，在电源端施加正负1 kV，信号输入端施加500 V试验电压时，输出变化值应不大于0.5 %。 6.5.8 浪涌（冲击）抗扰度 将执行机构运行到全行程的50 %位置上， 在电源端施加正负1 kV 电压时， 输出变化值应不大于0.5 %。 6.5.9 静电放电抗扰度 将执行机构运行到全行程的50 %位置上，施加正负4 kV的接触放电和正负8 kV空气放电，执行机构输出变化值应不大于0.5 %。 6.5.10 工频磁场抗扰度 将执行机构运行到全行程的50 %位置上， 磁场强度为400 A/m时， 执行机构输出变化值应不大于0.5 %。 6.6 人机交互模块 T/ZZB 20842021 6 执行机构人机交互模块应具有显示、参数设置、现场组态、故障自诊断和报警、通讯等功能。 注：详见JB/T 82192016第5章。 7 试验方法 7.1 外观 用目测检查。 7.2 外壳防护等级 按GB/T 4208的规定进行。 7.3 防爆性能 按GB 3836.1和GB 3836.2的规定进行。 7.4 基本性能 7.4.1 基本误差 按JB/T 82192016中7.3的规定进行。 7.4.2 位置输出信号基本偏差 按JB/T 82192016中7.4的规定进行。 7.4.3 回差 按JB/T 82192016中7.5的规定进行。 7.4.4 死区 按JB/T 82192016中7.6的规定进行。 7.4.5 时滞 按JB/T 82192016中7.7的规定进行。 7.4.6 阻尼特性 执行机构阻尼特性按DL/T 6412015中6.3.24的规定进行，分别输入量程25 %、50 %、75 %的阶跃信号，观察记录输出轴在开、关两个行程方向上摆动的半周期次数。 7.4.7 间隙 断开执行机构电源，使输出轴（杆）位于额定行程50 %位置附近，在输出轴（杆）上施加20 %25 %的正（反）额定负载，记录此时的行程值，然后改变负载方向，记录行程的变化值，即为执行机构的间隙。 7.4.8 额定行程时间误差 按JB/T 82192016中7.8的规定进行。 T/ZZB 20842021 7 7.4.9 起动特性 按JB/T 82192016中7.9的规定进行。 7.4.10 行程控制机构重复性误差 按JB/T 82192016中7.10的规定进行。 7.4.11 绝缘电阻 按JB/T 82192016中7.11的规定进行。 7.4.12 绝缘强度 JB/T 82192016中7.12的规定进行。 7.4.13 温升 按JB/T 82192016中规定的第1种试验方法进行。 7.4.14 噪声 按JB/T 82192016中7.18的规定进行。 7.4.15 手动-电动切换 手动-电动切换试验分为空载切换检查和加载切换检查，按JB/T 82192016中7.16的规定进行。 7.4.16 稳定性 使执行机构在额定行程50 %的附近，以接通持续率为20 %25 %，每小时接通次数为580次50次运行48 h，试验后确认执行机构是否符合6.4.16的规定。 7.5 影响量影响的性能要求 7.5.1 环境温度影响 按JB/T 82192016中7.20的规定，在20 （参比）、最高温度、最低温度、20 四个温度上进行测试，并按JB/T 82192016中公式7和公式8的方法计算当每两相邻温度每变化10 时，输出低端值和高端值的变化量。 7.5.2 湿热影响 按JB/T 82192016中7.21的规定进行。 7.5.3 电源电压影响 按JB/T 82192016中7.22的规定进行。 7.5.4 机械振动影响 按JB/T 82192016中7.23的规定进行。 7.5.5 运输环境影响 按JB/T 82192016中7.24的规定进行。 T/ZZB 20842021 8 7.5.6 射频电磁场辐射抗扰度 按JB/T 82192016中7.25的规定进行。 7.5.7 电快速瞬变脉冲群抗扰度 按JB/T 82192016中7.26的规定进行。 7.5.8 浪涌（冲击）抗扰度 按JB/T 82192016中7.27的规定进行。 7.5.9 静电放电抗扰度 按JB/T 82192016中7.28的规定进行。 7.5.10 工频磁场抗扰度 按JB/T 82192016中7.29的规定进行。 7.6 人机交互模块 按照产品使用说明书进行操作，按JB/T 82192016中7.17的规定进行。 8 检验规则 8.1 检验分类 检验分为出厂检验和型式检验。 8.2 出厂检验 8.2.1 每台执行机构应经质量检验部门检验合格后方可出厂。 8.2.2 出厂检验项目按表 4 的规定。 8.2.3 出厂检验为逐台检验。 8.2.4 出厂检验项目全部合格则判定为合格。 如有一项或以上不合格的， 允许对产品进行返工或修复，并对出厂检验项目进行复检，待全部项目合格后则判定为合格。 8.3 型式检验 8.3.1 有下列情形之一时应进行型式检验： a) 新产品定型鉴定时； c) 原材料、工艺等有较大改变，可能影响产品性能时； d) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时； e) 停产 1 年或以上，恢复生产时； f) 市场监督管理部门提出进行型式检验的要求时； g) 正常生产时，每两年进行 1 次。 8.3.2 型式检验的样品应从出厂检验合格的产品中抽取 1 台。 8.3.3 型式检验的项目按表 4 的规定进行。 8.3.4 型式检验项目全部合格，判为型式检验合格。如有一项或以上不合格则判定为不合格。 T/ZZB 20842021 9 表4 检验项目 序号 项目 出厂检验 型式检验 技术要求 试验方法 调节型 开关型 调节型 开关型 1 外观 6.1 7.1 2 外壳防护等级 - - 6.2 7.2 3 防爆性能 - - 6.3 7.3 4 基本误差 - - 6.4.1 7.4.1 5 性能要求 位置输出信号基本偏差 6.4.2 7.4.2 6 回差 6.4.3 7.4.3 7 死区 - - 6.4.4 7.4.4 8 时滞 - - - 6.4.5 7.4.5 9 阻尼特性 - - - 6.4.6 7.4.6 10 间隙 - - - 6.4.7 7.4.7 11 额定行程时间误差 6.4.8 7.4.8 12 起动特性 - - 6.4.9 7.4.9 13 行程控制机构重复性误差 - - 6.4.10 7.4.10 14 绝缘电阻 6.4.11 7.4.11 15 绝缘强度 6.4.12 7.4.12 16 温升 - - 6.4.13 7.4.13 17 噪声 - - 6.4.14 7.4.14 18 手动-电动切换 6.4.15 7.4.15 19 稳定性 - - 6.4.16 7.4.16 20 影响量影响的性能要求 环境温度影响 - - 6.5.1 7.5.1 21 湿热影响 - - 6.5.2 7.5.2 22 电源电压影响 - - 6.5.3 7.5.3 23 机械振动影响 - - 6.5.4 7.5.4 24 运输环境影响 - - 6.5.5 7.5.5 25 射频电磁场辐射抗扰度 - - * * 6.5.6 7.5.6 26 电快速瞬变脉冲群抗扰度 - - * * 6.5.7 7.5.7 27 浪涌（冲击）抗扰度 - - * * 6.5.8 7.5.8 28 静电放电抗扰度 - - * * 6.5.9 7.5.9 29 工频磁场抗扰度 - - * * 6.5.10 7.5.10 30 人机交互模块 * * * * 6.6 7.6 注： “”表示应检项目，“-”表示不检项目，“*”表示仅适用于配有人机交互模块的执行机构。 9 标志、包装、运输和贮存 T/ZZB 20842021 10 9.1 标志 9.1.1 执行机构外壳的明显位置上应有标牌，标牌上应注明： a) 制造商名称和商标； b) 产品名称和型号； c) 产品执行标准号； d) 产品主要技术参数； e) 防护等级； f) 使用环境温度； g) 使用电源条件； h) 出厂编号； i) 出厂日期。 9.1.2 防爆型执行机构的标牌上除注明 9.1.1 规定的内容外，还应注明： a) 符合 GB 3836.1 规定的防爆标志； b) 防爆等级； c) 防爆合格证编号。 9.2 包装 9.2.1 执行机构应装箱运输，包装应符合 GB/T 13384 的规定。 9.2.2 包装箱内应附有产品合格证、相关技术文件和装箱单。 9.2.3 装箱单上应包括下列内容，并加盖出厂检验人员印章： a) 制造商名称和地址； b) 产品名称和型号； c) 所附文件的名称和数量； d) 产品合格证； e) 装箱数量； f) 装箱日期。 9.2.4 包装箱外表面应有不易擦掉的标志，应包含下列内容： a) 制造商名称； b) 产品名称和型号； c) 毛重和外形尺寸（长宽高）； d) “向上”和“轻放”等文字或字符。 9.3 运输和贮存 9.3.1 在运输过程中，应避免碰撞、做好防雨、防潮等措施。 9.3.2 执行机构应存放在温度为-35 +70 ，相对湿度不大于 95 %的清洁、通风、干燥、防雨雪的仓库内。 9.3.3 执行机构贮存环境中，不应含有破坏金属和其绝缘的腐蚀性介质和强磁场辐射。 10 质量承诺 10.1 自销售之日起 18 个月内，在客户正常贮存和使用的情况下，因产品质量问题而无法使用时，制造商应提供免费更换和维修服务。 T/ZZB 20842021 11 10.2 客户提出咨询或投诉时，制造商应立即响应，并在 24 h 内提供解决方案。 _