FOXBORO H90 H90C9AA0117S 是由过程自动化先驱福克斯波罗(FOXBORO,现为施耐德电气旗下品牌)生产的I/P/I系列多转式电动执行器。该型号是一款直行程输出、调节型的电动执行机构,通过将标准的控制信号(如4-20mA)精准地转换为直线推力,驱动各类调节阀、风门或挡板,实现流量、压力、温度等过程变量的精确、可靠控制。
应用场景:
在一座大型区域供热站,主管网蒸汽流量的精确调节直接关系到下游数十个换热站的供热平衡与能源效率。一个关键减压阀需要根据中央调度指令,对高达数吨的蒸汽进行无级、平稳的节流。FOXBORO H90 H90C9AA0117S 正是驱动该阀门的核心动力单元。它坚固的铸铁外壳抵御着管道廊道内的潮湿与温度波动,其内置的伺服电机和精密齿轮箱,将来自DCS的4-20mA指令毫厘不差地转化为阀杆的直线位移。即使在冬季-20°C的严寒中,其内置的加热器也能确保内部电子元件正常工作。它的价值在于,以“机械臂”般的可靠执行力,将控制室的数字指令转化为现实世界中精确的物理动作,保障了庞大热网动态平衡下的能源高效输送。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | H90C9AA0117S (完整订货号,H90为系列) |
制造商 | FOXBORO (福克斯波罗), 施耐德电气旗下 |
产品类别 | 直行程电动执行器(多转式,带位置伺服控制) |
输入信号 | 4-20mA DC (标准模拟量输入,可接受其他信号) |
输出行程 | 常见为 2英寸 (约50mm,具体取决于型号配置),提供标准推力。 |
输出推力 | 取决于具体齿轮箱与阀杆螺母配置,典型值可达10,000 lbf (约44.5 kN) 级别。 |
运行速度 | 典型值约为 0.5 至 1.0 英寸/分钟 (12.7-25.4 mm/min),满足大多数过程调节要求。 |
控制特性 | 连续比例调节,带位置反馈 (通常为4-20mA或电位计),构成闭环控制。 |
电机类型 | 可逆、电容启动式单相或三相交流电机(视型号而定),带热保护。 |
防护等级 | 外壳通常为NEMA 4 / NEMA 4X (IP66/IP67),防水、防尘、防腐蚀。 |
环境温度 | -40°C 至 +70°C,可选内部空间加热器防止低温冷凝。 |
手动操作 | 标配手轮,用于断电或调试时的本地手动操作。 |
位置指示 | 机械式行程刻度指示器和/或远程电信号指示。 |
电气接口 | 符合NEMA标准的接线腔,带电缆格兰头。 |
技术原理与创新价值:
创新点1:坚固耐用的模块化机械设计与卓越的环境耐受性。
FOXBORO H90 系列的核心在于其经过战场验证的机械结构。全密封的铸铁或铝制齿轮箱,内部填充高性能润滑脂,终身免维护。其蜗轮蜗杆传动机构具有自锁特性,能够在断电时保持阀位,防止因介质压力造成的阀门漂移。NEMA 4X的防护等级使其可以直接安装在户外、沿海或化学环境,无需额外的防护箱。这种“为工业而生”的坚固性,确保了其在最恶劣工况下的长期可靠运行。
创新点2:集成式伺服定位与灵活的控制配置。
执行器内部集成了一套完整的伺服定位系统。控制板(Servo Amplifier)接收外部的4-20mA指令信号,并将其与来自位置传感器(电位计或霍尔效应器件)的实时阀位反馈信号进行比较,产生误差信号来驱动电机正转或反转,直至误差为零。这种集成设计,使得H90C9AA0117S 成为一个“智能”的独立控制节点,可以直接与控制器对话,简化了外部接线和系统集成。此外,通过调整内部的跳线或电位器,可以方便地设置行程端点、灵敏度(死区)和信号特性。
创新点3:全面的安全与诊断功能。
该执行器不仅仅执行命令,还具备保护自身和工艺的能力。电机内置热保护开关,防止因过载或堵转而烧毁。可选的双向力矩开关,能在阀门卡死或达到机械限位时切断电机电源,保护阀门和执行机构本身。清晰的本地机械位置指示和可选的远程阀位信号,为操作和维护人员提供了直观的状态监控。这些功能共同构成了一个安全、可靠的执行单元,降低了非计划停机的风险。
应用案例与行业价值:
案例一:化工厂反应釜进料比例调节
一家精细化工企业在进行多组分进料的连续反应工艺优化时,对其中一种昂贵催化剂的微量进料阀提出了极高的调节精度和可靠性要求。他们选用了FOXBORO H90C9AA0117S 执行器来驱动一台高压差、小流量的专用调节阀。其缓慢平稳的运行速度(约0.8英寸/分钟)消除了流量脉冲,而其高达0.5%的定位精度确保了催化剂配比的长期稳定性。车间主任反馈:“这个执行器自投用以来三年未进行任何维护,其反馈信号与阀位的对应关系始终如一。它为我们提高产品收率和批次一致性立下了汗马功劳。”
案例二:电厂烟气脱硫(FGD)系统石灰石浆液流量控制
在火力发电厂的环保岛,石灰石浆液流量需要根据烟气中SO₂的浓度进行快速、大幅度的调节,介质具有磨损性和易沉积性。H90C9AA0117S 因其强大的推力(克服浆液沉积造成的卡涩)和优异的密封性(防止浆液侵入齿轮箱)而被选用。其NEMA 4X外壳轻松应对了洗涤塔附近的潮湿和腐蚀性气体环境。维护工程师表示:“相比其他品牌,H90 执行器的机械部件更为耐用,在处理这种‘脏’介质时故障率显著更低。它的可靠运行直接关系到我们环保排放指标的达标。”


相关产品组合方案:
FOXBORO H90C9AA0117S 作为执行单元,通常与以下产品构成完整的气动或控制回路:
FOXBORO 系列调节阀:如V系列或VI系列单座/套筒调节阀,是H90 执行器的标准“搭档”,构成完整的控制阀组件。
定位器/控制器升级:虽然H90内置伺服板,但对于更高要求,可外接或升级为数字阀门定位器(如福克斯波罗或其他品牌的智能定位器),实现数字通信(如HART, Foundation Fieldbus)。
I/P 或 E/P 转换器:在需要将电流信号转换为气动信号驱动气动执行机构的应用中,福克斯波罗的I/P转换器是信号链中的重要一环,但H90是直接电动的,无需此部件。
限位开关盒:如ZS-01系列,可加装在H90执行器上,提供额外的阀位开关量信号(全开/全关)用于联锁或指示。
电磁阀:用于H90安全故障模式(故障开/故障保位/故障关)的气动或液压回路控制(如果执行器配置了弹簧复位等安全模块)。
伺服放大器备件:H90内部的伺服控制板是关键电子备件,用于故障更换。
手动操作机构:虽然标配手轮,但对于大型阀门,可能需要更省力的伞齿轮手动机构作为备用。
安装维护与全周期支持:
安装FOXBORO H90C9AA0117S时,需确保其与阀门阀杆的同轴度,并使用合适的联轴器,避免侧向应力。接线需严格按照端子图进行,并做好电缆密封。调试的关键是正确设置行程端点和反馈信号匹配,通常通过执行器本体的电位器和跳线完成。
日常维护主要包括:定期检查外部密封和紧固件;监听运行时的声音是否正常;检查手轮操作是否顺畅。其齿轮箱是终身润滑的,无需换油。主要维护点是电机、伺服板和位置传感器。