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CKD喜开理比例控制电动式球阀2・3通阀MXBC2・MXGC2详解

更新时间:2025/10/10点击次数:67
一、型号组成与编码规则
MXBC2(2 通比例型)与 MXGC2(3 通比例型)采用 “控制功能优先" 的编码逻辑,型号由 8 部分组成(示例:MXGC2-3-20-SV-3-E-V-4-G),核心标识聚焦比例调节相关配置:
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组成部分
代码示例
含义说明
机种标识
MXBC2/MXGC2
MXBC2 = 电动 2 通比例球阀;MXGC2 = 电动 3 通比例球阀(L 型 / T 型流道)
通路类型
2/3
2=2 通切断 / 调节;3=3 通切换 + 调节(L 型默认,T 型加 “T" 后缀)
配管口径
10~32
10=Rc3/8;15=Rc1/2;20=Rc3/4;25=Rc1;32=Rc1¼
控制电机
SV/SVC
SV = 高精度伺服电机(比例调节核心);SVC = 带流量补偿的伺服电机(复杂工况)
额定电压
3/4
3=DC24V(工业主流);4=AC220V;5=AC100V
阀体材质
E/C/F
E=SUS304(耐轻度腐蚀);C = 青铜(常规流体);F=SUS316L(强腐蚀定制)
密封选项
V/N/Q
V=FKM(耐温 - 20~200℃);N=NBR(耐油 - 10~120℃);Q=PTFE(耐酸 - 50~260℃)
反馈功能
4/5 / 无
4=4-20mA 电流反馈;5=0-10V 电压反馈;无 = 基础比例控制(无反馈)
附加特性
G/FP/ 无
G = 防爆(Ex d IIB T4);FP = 食品级(FDA+EHEDG);无 = 标准型
二、核心技术参数(分类型对比)
1. 通用基础参数(比例控制适配特性)
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项目
MXBC2(2 通)
MXGC2(3 通)
备注(比例控制专项)
使用流体
水、油、弱腐蚀性液体、洁净气体
同左(T 型支持两种流体比例合流 / 分流)
禁用含固体颗粒介质(需前置 20μm 过滤器)
使用压力
0~1.6MPa
0~1.0MPa(3 通内部密封限制)
比例调节时压力波动≤±0.05MPa
耐压力(水压)
3.0MPa
2.0MPa
静压测试值,防止调节过程中超压
流体温度
V 密封:-20~200℃;Q 密封:-50~260℃
同左
高温工况需选 SVC 电机(带散热)
环境温度
-10~60℃
同左
电机腔带隔热垫,耐受管路辐射热
泄漏量
≤0.05cm³/min(气压 0.5MPa)
外部≤0.1cm³/min;内部≤0.3cm³/min(3 通串漏)
符合 ANSI B16.104 Class V 级密封
调节范围
0~100%(阀芯开度 0~90°)
2 通:0~100%;3 通(L 型):0~100%(单路)
比例调节精度 ±0.5% FS
安装方式
任意方向(电机朝上优先)
水平安装(L 型 / T 型流道避免积液)
3 通阀轴线需与管路同轴(偏差≤±1°)
防护等级
IP65(电机);IP67(阀体)
同左
防粉尘、防溅水,适配工业环境
2. 电机与比例控制核心参数
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项目
SV 伺服电机(基础比例型)
SVC 伺服电机(流量补偿型)
额定功率
15W~30W(口径 10A~25A)
20W~40W(口径 20A~32A)
输出扭矩
0.8N·m~2.0N·m
1.2N·m~2.5N·m
控制信号输入
4-20mA/0-10V(可选 Modbus-RTU)
同左 + 流量补偿信号(0-5V)
反馈信号输出
4-20mA(阀芯位置反馈)
4-20mA(位置 + 流量双反馈)
定位精度
±0.5% FS(满量程开度)
±0.3%FS
响应时间
≤8s(0~90° 全行程);≤0.5s(小开度调节 ±5%)
≤6s(全行程);≤0.3s(小开度调节)
调节分辨率
0.1%(最小开度增量)
0.05%
保护功能
过载(150% 额定电流)、过温(电机≥100℃断电)
过载、过温、流量异常(堵转 / 泄漏)报警
重量
2.5kg~4.0kg(口径 10A~25A)
3.0kg~4.8kg(口径 20A~32A)
3. 流量与尺寸参数(典型型号)
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型号
通路类型
配管口径
通孔直径 (mm)
Cv 值(0.8MPa 时)
电机类型
电压
外形尺寸 (长 × 宽 × 高,mm)
MXBC2-2-15-SV-3-C-N
2 通
Rc1/2
10
5.8
SV
DC24V
110×75×140
MXGC2-3-20-SV-4-E-V-T
3 通(T 型)
Rc3/4
15
8.2(单路)
SV
AC220V
130×85×160
MXBC2-2-25-SVC-3-F-Q
2 通
Rc1
20
28.5
SVC
DC24V
150×95×180
MXGC2-3-32-SVC-4-E-V
3 通(L 型)
Rc1¼
25
14.5(单路)
SVC
AC220V
170×105×200
三、结构设计与比例控制核心优势
  1. 精密比例调节机构

  • 阀芯采用 SUS304 精密磨削加工(圆度≤0.005mm),配合 PTFE + 金属复合密封座,实现 0~90° 无级开度调节,小开度(≤5%)时流量稳定性偏差≤±1%;

  • 伺服电机搭载行星齿轮减速机构(传动精度≤0.1°),配合磁致伸缩位置传感器(分辨率 0.001mm),实时反馈阀芯位置,形成闭环控制,避免开度漂移。

  1. 3 通流道比例切换优化

  • MXGC2(L 型):单阀芯旋转实现 “通路 A→B" 或 “通路 A→C" 比例切换,切换过程中流量过渡平滑(无压力突变);

  • MXGC2(T 型):支持 “两路合流"(A+B→C)或 “一路分流"(A→B+C),合流时两路流量比例可独立调节(0~100%),串漏量较传统 3 通阀降低 70%。

  1. 耐污染与稳定性强化

  • 阀体进液口内置 20μm 不锈钢滤网(可拆卸清洗),防止杂质卡滞阀芯;

  • 阀芯表面喷涂氮化铬涂层(硬度 HRC60),抗流体冲蚀寿命提升 4 倍;

  • SVC 电机款新增流量补偿算法,可根据管路压力变化自动修正开度(如压力下降时微调开度增大,维持流量稳定)。

  1. 智能集成功能

  • 支持 Modbus-RTU 通讯(波特率 9600~115200bps),可远程设定开度、读取实时流量 / 位置数据;

  • 可选集成压力传感器(测量范围 0~2MPa,精度 ±0.25% FS),实现 “压力 - 流量" 双参数闭环控制;

  • 故障自诊断功能:当检测到阀芯卡滞、反馈信号异常时,自动输出报警信号并切换至安全开度(默认全关 / 全开,可自定义)。

四、安装与使用规范(比例控制专项要求)
1. 安装前准备
  • 管路预处理

① 焊接管路需用压缩空气吹扫焊渣(压力≥0.6MPa),螺纹管路缠绕耐高温 PTFE 胶带(耐温 260℃以上,缠绕 3~5 圈,避开螺纹根部);
② 阀门上游 500mm 内必须加装 20μm 精密过滤器(推荐 CKD AF 系列),下游加装压力表(量程 0~2MPa),实时监测调节过程中压力变化;
③ 3 通阀(T 型合流)需确保两路进口压力差≤0.3MPa,避免压力冲击导致调节失准。
  • 材质与工况匹配

① 腐蚀性流体(如弱酸碱、有机溶剂):选 F 后缀(SUS316L 阀体)+Q 密封(PTFE);
② 食品 / 医药行业:选 FP 后缀(食品级认证),阀体流道抛光(粗糙度 Ra≤0.4μm),密封件符合 FDA 21 CFR Part 177;
③ 高温工况(≥150℃):选 SVC 电机(带散热鳍片)+Q 密封,电机与阀体间加装陶瓷隔热垫(厚度 5mm)。
  • 电气适配

① 控制信号线采用双绞屏蔽线(AWG22,屏蔽层接地电阻≤4Ω),与动力线间距≥20cm,避免电磁干扰;
② DC24V 电源纹波系数≤2%,推荐使用线性电源(如 CKD PS 系列),防止电压波动影响比例精度;
③ 通讯线(Modbus)需单独布线,两端加装终端电阻(120Ω),减少信号反射。
2. 安装操作(分类型关键要求)
<iframe src="https://about:blank/" frameborder="0" class="tb-scrollable-stunt" style="outline: none; -webkit-font-smoothing: antialiased; box-sizing: border-box; -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0); border-width: 0px; border-style: solid; margin: 0px; padding: 0px; display: block; vertical-align: middle; height: 431.463px; left: -800px; position: absolute; top: -431.463px; user-select: none; visibility: hidden; width: 800px;">
阀类型
安装方向
管路连接
电气接线
MXBC2(2 通)
阀体箭头与主流向一致,电机轴线垂直向上(避免冷凝水渗入电机腔);水平安装时,阀体与管路同轴度偏差≤±0.5°
口径≤20A:螺纹连接(扭矩 15~20N・m);口径≥25A:法兰连接(螺栓扭矩 25~30N・m,垫片选耐油石棉垫)
电源(L/N/PE)与控制信号(IN/OUT/GND)分开接线,端子排标注 “信号地" 与 “电源地",需独立接地
MXGC2(3 通 L 型)
标注 “P" 为进口,“A/B" 为出口,优先水平安装;禁止垂直安装(避免流道积液导致调节滞后)
三路接口需同步固定,避免管路应力传导至阀体(推荐使用软管过渡连接)
流量补偿信号(若选 SVC 电机)需单独接线,与位置反馈信号线屏蔽层共地
MXGC2(3 通 T 型)
合流时 “P1/P2" 为进口,“P3" 为出口;分流时 “P1" 为进口,“P2/P3" 为出口,进口端需加装止回阀(防倒流)
进口管路直径需一致(偏差≤±1mm),避免流量分配不均
通讯线(Modbus)需接 “+/-" 极性,错误接线会导致通讯中断(无损坏风险)
3. 运行操作(比例控制调试核心步骤)
  1. 校准(必做步骤)

① 断电状态下,手动旋转阀芯(顶部旋钮)确认无卡滞(开度 0~90° 顺畅);
② 通电后进入 “校准模式"(通过控制器发送校准指令):
  • 零点校准:发送 4mA 信号,调整阀芯至全关(反馈信号 4mA±0.02mA);

  • 满量程校准:发送 20mA 信号,调整阀芯至全开(反馈信号 20mA±0.02mA);

  • 中点验证:发送 12mA 信号,确认阀芯开度 45°(反馈信号 12mA±0.01mA),偏差超重复校准。

  1. 比例调节控制

① 手动调节:通过控制器发送 0-10V/4-20mA 信号(如 6mA 对应 12.5% 开度),观察流量 / 压力变化,确认调节线性(偏差≤±0.5%);
② 自动控制:接入 PLC 系统,设定 “目标流量 / 压力" 参数,系统通过反馈信号自动修正开度(如目标流量 10L/min,当实际流量 9.5L/min 时,自动增大开度至对应信号);
③ SVC 电机款:启用 “流量补偿" 功能,设定压力波动阈值(如 ±0.05MPa),当管路压力下降时,电机自动微调开度(如压力从 0.8MPa 降至 0.7MPa,开度从 50% 增至 53%),维持流量稳定。
  1. 应急处理

① 断电 / 故障时:阀芯自动切换至 “安全开度"(默认全关,可通过控制器自定义为全开 / 中间开度);
② 手动操作:断开电源后,用专用扳手旋转顶部旋钮(顺时针→关,逆时针→开),调节时需缓慢操作(避免开度突变导致压力冲击),故障排除后需重新校准。
五、典型应用案例(比例控制场景专项)
1. 化工反应釜流量调节(MXBC2-2-25-SVC-3-F-Q-4)
  • 工况需求:丙烯酸反应釜进料(弱酸性流体,浓度 30%),需精确控制进料流量(5~20L/min),压力波动 0.6~0.9MPa,要求流量稳定性 ±1%

  • 选型依据

① 2 通比例型 + SVC 电机(流量补偿),应对压力波动;
② SUS316L 阀体(F)+PTFE 密封(Q),耐弱酸性腐蚀;
③ 4-20mA 双反馈(位置 + 流量),适配 PLC 闭环控制
  • 应用效果

① 流量调节精度 ±0.3%,压力从 0.6MPa 升至 0.9MPa 时,流量偏差仅 0.2L/min;
② 连续运行 18 个月,阀芯无腐蚀 / 卡滞,密封泄漏量≤0.03cm³/min;
③ 故障自诊断功能触发 2 次(过滤器堵塞),自动切换至全关并报警,避免反应釜进料过量。
2. 食品饮料 CIP 清洗流量控制(MXGC2-3-20-SV-4-C-V-FP-T-5)
  • 工况需求:啤酒生产线 CIP 清洗(碱液 + 清水),3 通 T 型合流,碱液流量 2~8L/min、清水流量 5~15L/min,需独立比例调节,符合 FDA 认证

  • 选型依据

① 3 通 T 型(MXGC2)+SV 电机,支持两路独立比例合流;
② 青铜阀体(C)+FKM 密封(V),耐碱液腐蚀;
③ FP 后缀(食品级认证),流道抛光(Ra≤0.4μm)
  • 应用效果

① 碱液 / 清水流量调节线性度≥99.5%,合流后混合比例偏差≤±0.5%;
② 清洗过程中无串漏(内部泄漏≤0.1cm³/min),符合啤酒行业卫生标准;
③ 适配 CIP 系统自动清洗程序,调节响应时间≤0.8s,清洗效率提升 15%。
3. 半导体高纯气体调节(MXBC2-2-15-SV-3-F-Q-4-G)
  • 工况需求:半导体晶圆刻蚀工艺(高纯氮气,纯度 99.999%),流量控制 0.5~5L/min,压力 0.4MPa,要求无颗粒污染、防爆

  • 选型依据

① 2 通比例型 + SV 电机,高精度小流量调节;
② SUS316L 阀体(F)+PTFE 密封(Q),无金属离子析出;
③ G 后缀(防爆 Ex d IIB T4),适配半导体洁净车间(Class 1000)
  • 应用效果

① 流量调节分辨率 0.01L/min,满足刻蚀工艺微量流量需求;
② 阀体经钝化处理,颗粒释放量≤1 个 /ft³(≥0.1μm);
③ 防爆设计通过半导体车间安全认证,连续运行 24 个月。
六、保养维护与故障处理(比例控制专项)
1. 分级保养体系(突出比例控制精度维护)
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保养周期
保养项目
操作细节(比例控制重点)
每 3 个月
1. 阀芯清2. 润滑脂加3. 压力 / 流量传感器校准
1. 拆解阀体,用无水乙醇清洗阀芯(避免划伤涂层),检查密封件磨损(NBR 密封≥0.5mm 厚度为正常);2. 电机减速机构加注高温锂基脂(NLGI 2 级,耐温 150℃,加注量为腔体 1/3);3. 用标准压力表 / 流量计校准传感器,精度偏差≤±0.25%
每 6 个月
1. 阀体内部检2. 电机绝缘测3. 比例控制算法更新
1. 检查阀芯涂层(氮化铬涂层厚度≥5μm,磨损超 30% 时更换阀芯);2. 用绝缘电阻表测电机绝缘(≥100MΩ 为正常,低于 50MΩ 时烘干处理);3. 连接 CKD 专用软件,更新比例控制算法(优化调节线性)
每年
1. 密封件更2. 反馈传感器校3. 全性能测试
1. 更换所有密封件(NBR/FKM/PTFE),确保密封压缩量(20%~30%);2. 送第三方实验室校准位置 / 流量传感器(精度恢复至 ±0.1% FS);3. 测试 0~100% 开度调节线性、响应时间、故障报警功能,符合出厂标准
2. 常见故障处理(比例控制典型问题)
<iframe src="https://about:blank/" frameborder="0" class="tb-scrollable-stunt" style="outline: none; -webkit-font-smoothing: antialiased; box-sizing: border-box; -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0); border-width: 0px; border-style: solid; margin: 0px; padding: 0px; display: block; vertical-align: middle; height: 923.097px; left: -600px; position: absolute; top: -923.097px; user-select: none; visibility: hidden; width: 600px;">
调节精度下降(偏差>±1%)
1. 反馈传感器漂移;2. 阀芯磨损 / 卡滞;3. 信号干扰
1. 重新校准反馈信号(用标准信号发生器);2. 清洗阀芯(无水乙醇),检查涂层磨损,必要时更换阀芯;3. 检查屏蔽线接地,增加磁环(抗干扰)
流量波动大(无压力变化)
1. SVC 电机流量补偿功能未启用;2. 阀芯微小卡滞;3. 过滤器部分堵塞
1. 通过控制器启用 “流量补偿",设定压力阈值 ±0.05MPa;2. 手动旋转阀芯 10 次(0~90°),清除轻微卡滞;3. 更换过滤器滤芯(20μm)
反馈信号无输出
1. 传感器接线松动 / 断线;2. 传感器损坏;3. 电机控制板故障
1. 检查传感器接线端子(紧固螺丝,确保接触良好);2. 用万用表测传感器电阻(正常 5~10kΩ,开路 / 短路为损坏),更换传感器;3. 更换电机控制板(需匹配型号,如 CKD-MXC-Board-01)
阀芯无法调节至目标开度
1. 电机过载(扭矩不足);2. 管路压力超额定值;3. 校准数据丢失
1. 检查管路压力(≤1.6MPa),降低压力后重试;2. 手动旋转阀芯确认无卡滞,若卡滞则拆解清理;3. 重新执行 “零点 - 满量程" 校准,恢复校准数据
通讯中断(Modbus)
1. 终端电阻未接 / 损坏;2. 波特率 / 站号不匹配;3. 通讯线断线
1. 在通讯线两端加装 120Ω 终端电阻;2. 确认 PLC 与阀门的波特率(9600bps)、站号(默认 1)一致;3. 用万用表测通讯线通断,更换断线
七、安全与注意事项(比例控制专项)
  1. 精度安全

  • 禁止在未校准状态下投入自动控制,否则可能导致流量 / 压力失控(如反应釜进料过量);

  • 小开度调节(≤5%)时,需缓慢增加信号(每次≤0.5mA),避免开度突变导致管路水击。

  1. 电气安全

  • 接线前必须断电,潮湿环境需戴绝缘手套,禁止湿手操作端子;

  • 防爆型号(G 后缀)需在爆炸性环境(如化工车间)中使用,禁止在非防爆区域拆解(防止破坏防爆结构)。

  1. 材质安全

  • 流体兼容性需严格匹配(如 FKM 密封禁止接触酮类溶剂),误用会导致密封件溶胀泄漏;

  • 食品 / 医药行业必须使用 FP 后缀型号,禁止用普通型号替代(避免材质析出污染)。

  1. 储存与停用

  • 长期停用(>1 个月):① 通洁净压缩空气(0.4MPa)吹扫流道 5min;② 发送 12mA 信号(45° 开度),避免阀芯长期固定导致密封件变形;③ 电机端加防尘罩,存放于干燥通风处(湿度≤60%,温度 - 10~40℃);

  • 重新启用前:执行全行程校准,检查密封泄漏与调节精度,合格后方可投入使用。

八、衍生型号与定制选项
<iframe src="https://about:blank/" frameborder="0" class="tb-scrollable-stunt" style="outline: none; -webkit-font-smoothing: antialiased; box-sizing: border-box; -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0); border-width: 0px; border-style: solid; margin: 0px; padding: 0px; display: block; vertical-align: middle; height: 395.284px; left: -600px; position: absolute; top: -395.284px; user-select: none; visibility: hidden; width: 600px;">
型号
核心特性
适用场景
MXBC2-2-20-SV-3-F-Q-G
SUS316L 阀体 + 防爆 Ex d IIB T4+PTFE 密封
石化行业腐蚀性流体比例控制(防爆区域)
MXGC2-3-15-SV-4-C-V-FP
食品级 FDA 认证 + L 型流道 + FKM 密封
乳制品 CIP 清洗(碱液 / 清水切换)
MXBC2-2-32-SVC-3-F-Q-4-W
SVC 电机(流量补偿)+ 无线通讯(LoRa)+SUS316L
户外远程监控场景(如污水处理厂流量调节)
MXGC2-3-25-SV-4-E-Q-H
高温型(-50~260℃)+PTFE 密封 + 加热套
高温流体比例合流(如热油系统)
MXBC2-2-15-SV-3-F-Q-P
高压型(0~2.5MPa)+ 压力传感器 + 双反馈
高压管路比例控制(如液压系统流量调节)


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