1.7 执行机构
提供动力或运动去打开或关闭阀门的气动、液动或电动装置。气动操作的控制阀执行机构是使用最普遍的一种执行机构,但是电动、液动和手动执行机构也被广泛应用。弹簧薄膜气动执行机构由于其结构的可靠性和简单性而被最普遍地指定使用。气动操作的活塞执行机构为要求的工况条件提供很高的阀杆输出力,它比弹簧薄膜气动执行机构具有更高的可靠性和方便性。电动和电液动执行机构比气动执行机构更加复杂、更加昂贵。
气动薄膜执行机构
A)老式气动薄膜执行机构
该执行机构是一种过去应用最广的执行机构。它通常接受20-100KPa的标信号压力,具有结构简单,动作可靠、维修方便、价格低廉等优点。
该执行机构分为正、反作用两种形式,当信号压力增加时,推杆向下动作的叫正作用式执行机构,反之,信号压力增加时,推杆向上动作的叫反作用式执行机构。在结构上,正反作用执行机构基本相同,均有膜盖,膜片,推杆部件,弹簧,支架等组成,
作用原理:当调节器或定位器的输出信号P输入薄膜气室后,信号压力在薄膜上产生推力,使推杆部件移动,并压缩弹簧,直至弹簧的反作用力与信号压力在薄膜上产生的推力相平衡为止。这时推杆的移动,就是气动薄膜执行机构的位移,也称行程。
B)精小型气动薄膜执行机构
它主要是针对老式执行机构笨重和反作用可靠性差的问题而设计的,在减少重量和高度方面,它将老式结构的弹簧改为多弹簧,并将弹簧直接置于上下膜盖内内,使支架大大地减小减轻,在可靠性方面,将反作用的老式执行机构的深波纹滚动膜片改成“O”型圈密封,老式结构中的推杆没有导向,动作的平稳差,而精小型执行机构增加了导向。精小型执行机构具有可靠性高,外形小,重量轻的特点
C)薄膜执行机构的优缺点:
优点:结构简单、可靠
缺点:A)膜片承受的压力较低,最大膜室压力不超过300KPa,加上弹簧要抵消绝大部分的压力,余下的输出力就很小了B)为了提高输出力,通常作法是增大尺寸,使得执行机构的尺寸和重量变得很大,另一方面,工厂的气源通常是500-700KPa,气压没充分用足,这是不可取的,活塞执行机构就解决了此问题。
气缸活塞执行机构
活塞执行机构是气动操作的,使用高达10Kg的高压气源,通常不需要气源压力调节器。
活塞执行机构提供最大的输出力和很快的驱动速度。
活塞执行机构可以是双作用的,以在2个方向上提供最大的力;或者是弹簧复位的,以提供失气-打开或失气-关闭的工作方式。
可以安装各种各样的附件以便在供气压力切断时定位双作用的活塞。这些附件包括气动保位阀和锁定系统。
电动执行机构
传统的电动执行机构的设计使用了一个电动马达和某些形式的准确减速齿轮以移动阀门。这些机构经过改进被用于连续控制,并取得了不同程度的成功。到目前为止,电动执行机构对相同的性能水平仍然比气动执行机构要昂贵得多。这是一个技术快速发展的领域,将来的设计可能会引起一个向更多地使用电动执行机构的转变。
电液执行机构
电液执行机构对于无法提供气源压力但又需要精确地控制阀芯位置的偏远地区是非常理想的。
手动执行机构
手动执行机构在不需要自动控制的场合是有用的,然而,简便的操作和良好的控制仍然是必需的。在自动控制系统的维护或停车期间,它们常常用来驱动控制阀周围的三通阀旁路回路的旁路阀以进行手动过程控制。
手动执行机构有各种各样的尺寸、既可用于直通式阀,也可用于旋转阀。
齿轮齿条执行机构
齿轮齿条型执行机构为旋转阀提供了一种小型且经济的解决方案。由于空程,它们典型地用在开关场合或过程偏差度不是一个考虑因素的地方。
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