产品名称: 电液动力缸(Electro-Hydraulic Power Cylinder,简称 EHPC)
产品简介:
Woodward 6945-672 是 Woodward EHPC 系列电液动力缸的定制配置型号,专为大型汽轮机及重型工业透平的阀门精确控制而设计。该执行器采用三级液压放大技术,将 20-200 mA 的微弱电控制信号转换为巨大的直线机械推力,可直接利用汽轮机润滑油系统作为动力源,无需额外配置高压液压设备。产品具备输出力大、行程范围宽、定位精度高、结构坚固、适应性强等特点,广泛应用于大型火力发电、核电及工业驱动领域的汽轮机数字电液控制系统。
Woodward 6945-672 是 Woodward EHPC 系列电液动力缸的定制配置型号,专为大型汽轮机及重型工业透平的阀门精确控制而设计。该执行器采用三级液压放大技术,将 20-200 mA 的微弱电控制信号转换为巨大的直线机械推力,可直接利用汽轮机润滑油系统作为动力源,无需额外配置高压液压设备。产品具备输出力大、行程范围宽、定位精度高、结构坚固、适应性强等特点,广泛应用于大型火力发电、核电及工业驱动领域的汽轮机数字电液控制系统。
技术规格:
表格
| 参数项目 | 规格参数 |
|---|---|
| 产品类型 | 电液动力缸(线性积分执行器) |
| 控制方式 | 电液伺服积分控制 |
| 输出形式 | 直线位移输出 |
| 标准缸径 | 6.0、8.0 或 10.0 英寸(152、203 或 254 mm) |
| 标准行程 | 2.0–12.0 英寸(51–305 mm) |
| 活塞杆截面积 | 2.4 in²(1548 mm²) |
| 供油压力范围 | 80 至 250 psi(552 至 1724 kPa) |
| 供油压力上限 | 250 psi(1724 kPa)绝对最大值 |
| 输入信号 | 20-200 mA 积分输入信号(100 mA 为零位) |
| 位置反馈输出 | 4-20 mA、20-4 mA、0-10 VDC 或 10-0 VDC |
| 输入电源 | 24 VDC ±10%,2 A |
| 工作制式 | 连续调节工作制 |
| 工作姿态 | 任意姿态,水平安装须充分支撑 |
功能特点:
- 大推力直线驱动: 10 英寸缸径在 250 psi 供油压力下可产生超过 8 吨的输出力,足以驱动最大型汽轮机高压阀门
- 宽行程覆盖: 标准行程 2-12 英寸可选,满足不同开度与结构尺寸的阀门控制需求
- 低压油源直接利用: 仅需 80-250 psi 低压油源,可直接接入汽轮机润滑油系统,省去独立高压液压站的投资与维护
- 积分型控制响应: 输出轴速度与输入信号成比例,位置为信号的积分,配合外部伺服控制器实现无静差精确定位
- 灵活定制选项: 可选单作用或双作用、伸出或缩回增流、单线圈或双线圈力矩马达、带或不带复位弹簧、多种位置反馈信号形式
- 高可靠性密封: 采用多级复合密封结构,包括聚氨酯耐磨环、丁腈橡胶 O 型圈及聚四氟乙烯挡圈,耐压、耐磨、抗挤出、长寿命
- 精确位置传感: 内置高精度 LVDT 或磁致伸缩传感器,输出标准工业信号,线性度与重复性优异,便于外部闭环控制
- 北美危险场所认证: 部分型号通过 UL 认证,适用于 Class I, Division 2, Groups A、B、C、D, T4 危险环境
应用场景:
- 大型火力发电厂汽轮机主汽门与调节汽门精确位置控制
- 核电站汽轮机再热汽门与抽汽逆止门驱动
- 工业驱动用大型蒸汽透平进汽阀与排汽阀调节
- 燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机侧旁路阀与调节阀控制
- 大型压缩机与泵的透平驱动阀门控制
- 船舶主推进汽轮机进汽阀与倒车阀驱动
性能参数:
- 最大输出力(伸出方向): 缸径面积 × 供油压力(10 英寸缸径 @ 250 psi 约 19635 lb)
- 最大输出力(缩回方向):(缸径面积 - 2.4 in²)× 供油压力
- 输出轴规格: 直径 1.750 英寸(44.45 mm),材质 17-4 PH 沉淀硬化不锈钢,螺纹 1.250-12 UNF-2A
- 供油压力灵敏度: < 2%(供回油压力变化对阀位输出的影响)
- 稳态供油量: 3.0 US gal/min @ 250 psi;2.0 US gal/min @ 80 psi
- 瞬态最大流量: 175 US gal/min(须配置足够容量的蓄能器)
- 油液过滤精度: 10 μm 标称/25 μm 绝对
- 工作温度范围: -20°C 至 +93°C(-20°F 至 +200°F)
- 设备重量: 1000–1200 lb(454–544 kg)
- 液压油要求: 矿物油或合成油,粘度 0.6-400 cSt,比重 0.6-1.0
材质构成:
- 伺服缸筒: 高强度低合金钢无缝钢管,经正火与调质处理,内壁精密珩磨,表面粗糙度 Ra≤0.4 μm
- 活塞杆: 17-4 PH 沉淀硬化不锈钢,经固溶与时效处理,表面镀硬铬厚度 ≥25 μm,硬度 ≥HRC 60
- 活塞组件: 高强度球墨铸铁活塞体,外圆配聚四氟乙烯耐磨环,主密封采用进口聚氨酯 U 型圈
- 缸盖与端盖: 合金钢锻件,经调质处理后精加工,与缸筒采用高强度合金钢螺栓连接,配合氟橡胶 O 型圈密封
- 力矩马达: 高导磁电工纯铁铁芯,耐高温 180°C 级聚酰亚胺漆包线,真空压力浸漆处理,绝缘电阻 ≥100 MΩ
- 二级滑阀: 阀体为高强度合金钢,阀芯为马氏体不锈钢,经真空淬火至 HRC 60-62 后精密研磨,配合间隙 3-8 μm
- 位置传感器: 高精度 LVDT,线圈采用真空浸渍,铁芯与活塞杆刚性连接,非接触测量,分辨率优于 0.01 mm
- 密封系统: 进口聚氨酯主密封、聚四氟乙烯挡圈、丁腈橡胶 O 型圈组合,耐压等级超过 1.5 倍工作压力
结构特征:
- 整体式重型结构: 力矩马达、二级滑阀与伺服缸通过高强度合金钢螺栓刚性连接为一个整体,内部油道钻孔连通,取消外部高压软管,泄漏点少,结构刚度高
- 大通径内部油道: 二级阀至伺服缸之间的内部油道经流体力学优化设计,通径大、流速低、压降小,确保大流量下的快速响应
- 双导向活塞杆: 活塞杆在缸盖与缸底两端均设有精密导向套,导向跨度大,抗侧向弯曲能力强,确保大行程下的精确直线运动与长寿命
- 可拆卸端盖设计: 缸盖与缸筒采用高强度螺栓连接,便于现场更换密封件与活塞组件,维护停机时间短
- 顶部排气与注油接口: 缸体最高点设有自动排气阀与注油嘴,便于系统调试、维护与油液补充,防止气蚀与爬行
- 标准 NFPA 安装法兰: 安装尺寸严格遵循美国流体动力协会标准,八只 1-1/16 英寸高强度螺栓均布,受力均匀,安装可靠
- 防护式接线盒: 电气接线盒位于缸体侧面,防护等级高,内部设有标准接线端子板,便于电缆连接与维护
工作原理:
控制系统通过伺服位置控制器(如 Woodward MicroNet 执行器控制模块或 SPC 伺服位置控制器)向 EHPC 的力矩马达提供 20-200 mA 直流电流信号。力矩马达将电信号转换为与电流成比例的机械力矩,驱动一级喷嘴挡板伺服阀,控制少量高压油进入二级滑阀的驱动腔。二级滑阀芯在压差作用下移动,打开大流量油道,使大量低压油进入大功率伺服缸的相应活塞腔,推动大直径活塞及活塞杆产生直线运动。活塞杆带动汽轮机阀门或阀架运动,改变蒸汽流量或阀门开度。内置于缸体的 LVDT 位置传感器实时检测活塞绝对位置,转换为 4-20 mA 或 0-10 V 标准信号反馈至外部控制器。控制器比较阀门设定位置与实际位置,持续调整输出电流,直至偏差为零,实现阀门位置的精确闭环控制。当输入信号为 100 mA(零位)时,力矩马达回中位,二级阀关闭,活塞两侧腔室闭锁,阀位保持恒定。
控制系统通过伺服位置控制器(如 Woodward MicroNet 执行器控制模块或 SPC 伺服位置控制器)向 EHPC 的力矩马达提供 20-200 mA 直流电流信号。力矩马达将电信号转换为与电流成比例的机械力矩,驱动一级喷嘴挡板伺服阀,控制少量高压油进入二级滑阀的驱动腔。二级滑阀芯在压差作用下移动,打开大流量油道,使大量低压油进入大功率伺服缸的相应活塞腔,推动大直径活塞及活塞杆产生直线运动。活塞杆带动汽轮机阀门或阀架运动,改变蒸汽流量或阀门开度。内置于缸体的 LVDT 位置传感器实时检测活塞绝对位置,转换为 4-20 mA 或 0-10 V 标准信号反馈至外部控制器。控制器比较阀门设定位置与实际位置,持续调整输出电流,直至偏差为零,实现阀门位置的精确闭环控制。当输入信号为 100 mA(零位)时,力矩马达回中位,二级阀关闭,活塞两侧腔室闭锁,阀位保持恒定。
安装要求:
- 安装基础须为刚性钢结构或混凝土基础,承载能力须大于设备重量的 1.5 倍,防止设备振动与基础变形影响控制精度
- 水平安装时,必须在缸筒中部设置刚性中间支撑托架,支撑间距不超过缸体长度的 1/3,防止缸体因自重产生挠度变形,导致活塞杆侧向磨损与卡死
- 液压管路采用 2 英寸 ANSI Class 600 突面法兰连接,法兰密封面须平整无划痕,垫片选用缠绕式金属石墨垫片,螺栓按标准扭矩对角均匀拧紧
- 供油系统必须安装 10 μm 标称精度的金属网式过滤器,并配置足够容量的蓄能器以应对瞬态大流量需求,蓄能器容量按系统计算确定
- 电气接线采用屏蔽电缆,24 VDC 电源线、4-20 mA 信号输入线与位置反馈输出线分开穿管敷设,屏蔽层在控制系统侧单点接地,防止电磁干扰
- 系统初次投运前,必须进行全行程手动排气,通过缸体顶部排气阀排出缸内空气,确认无气泡、无爬行后方可投入自动控制运行
- 若利用汽轮机润滑油系统供油,须确保润滑油压力稳定在 80-250 psi 范围内,系统油量充足,油温不超过 93°C,且润滑油品质符合要求
使用注意事项:
- 供油压力严禁超过 250 psi 绝对上限,即使瞬时超压也可能导致密封件挤出、缸体变形甚至爆裂,造成重大设备事故
- 定期检查活塞杆表面镀层状态,发现锈蚀、划痕或镀层剥落须立即修复,防止损伤密封件与导向套,导致内泄漏增加
- 每季度检测液压油清洁度,ISO 4406 等级劣于 20/18/15 时必须立即更换滤芯或全部油液,防止污染物划伤精密配合面
- 长期停用期间,应每月进行一次全行程活动,防止密封件因长期静止产生粘滞、永久变形与锈蚀,确保随时可投运
- 力矩马达与二级滑阀为精密液压元件,非专业人员不得随意拆卸,维修须在洁净无尘环境中进行,防止污染物进入阀芯间隙
- 更换密封件时,必须使用专用工具,严禁使用尖锐器具,防止划伤缸筒内壁镜面与活塞杆表面,影响密封寿命
- 用于危险场所的型号,须定期检查防爆接线盒密封性与接地连续性,确保防爆性能持续有效,符合当地安全规范
- 设备重量超过 1000 lb,吊装搬运时必须使用合适的起重设备与专用吊具,严禁野蛮装卸与倾斜拖拽,防止设备损伤与人员伤害



Woodward 9907-361
Woodward 9907-355
Woodward 9907-354
Woodward 9907-351