气动执行机构

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1、TCS车间2007.12.28气动执行器基础1.概述气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体，其执行机构有薄膜式和活塞式两类。活塞式行程长，适用于要求有较大推力的场合，而薄膜式行程较小，只能直接带动阀杆。化工厂一般均采用薄膜式。（习惯称为“气动薄膜控制阀”)是用压缩空气为能源，结构简单、动作可靠、平稳、输出推动力大、维修方便、防火防爆、价格较低、广泛应用于化工、炼油生产。图1薄膜式图2活塞式1.2气动执行机构分类薄膜式执行机构的输出位移与输入气压信号成比例关系。当压力与弹簧的反作用力平衡时,推杆稳定在某一位置,信号

2、压力越大,推杆的位移量也越大。(推杆的位移即为执行机构的直线输出位移,也称行程)。活塞式执行机构属于强力气动执行机构。其气缸允许操作压力高达0.5MPa，且无弹簧抵消推力，因此输出推力很大，特别适用于高静压、高压差、大口径控制蝶阀的推动装置。可用于压缩机气量控制。正作用：阀芯向下，阀杆向下，流通面积减少。反作用：阀芯向上，阀杆向下，流通面积增大。图3控制阀正、反作用1.2正反作用气动薄膜式执行机构有正作用和反作用两种型式。当来自控制器或阀门定位器的信号压力增大时，阀杆向下动作的叫正作用执行机构(ZMA型)；当信号压力

3、增大时，阀杆向上动作的叫反作用执行机构(ZMB型)。执行器如气动薄膜控制阀的执行机构和调节机构组合起来可以实现气开和气关式两种调节。图4正反作用组合气动控制阀的气开、气关特性气关阀：供气量越大，阀门开度越小，而在失气时则全开。气开阀：供气量越大，阀门开度越大，而在失气时则全关；图5气开阀、气关阀2.气动薄膜调节阀2.1气动薄膜调节阀的组成2.2气动薄膜调节阀的类型2.3气动薄膜阀的选择2.4气动薄膜调节阀的安装2.1气动薄膜调节阀的组成气动薄膜调节阀是由上部的薄膜执行机构和下部的调节机构两部分组成当信号压力(通常为0

4、.02一0.1MPa)通人薄膜气室时，在薄膜上产生一个推力，使阀杆移动并压缩弹簧，直至弹簧的反作用力与推力相平衡，推杆稳定在一个新的位置。信号压力越大，阀杆的位移量也越大。阀杆的位移即为执行机构的直线输出位移，也称行程。行程规格有10、16、25、40、60、l00mm等。执行机构调节机构2.1.1执行机构执行机构是执行器的推动装置，它按控制信号压力的大小产生相应的推力，推动控制机构动作，所以它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置。气动薄膜调节阀的执行机构是由波纹膜片、上下膜盖、平稳弹簧等部件组成的.2.1.2调节

5、机构调节机构是执行器的控制部分，它直接与被控介质接触，控制流体的流量。所以它是将阀杆的位移转换为流过阀的流量的装置。调节机构是由阀体、阀杆、阀芯、阀座等部件所组成阀心阀杆阀体2.2气动薄膜调节阀的类型直通单座调节阀直通双座调节阀三通调节阀隔膜调节阀蝶阀球阀高压角形调节阀直通单座调节阀这种阀的阀体内只有一个阀芯与阀座(如图)，其特点是结构简单、泄漏量小，易于保证关闭，甚至完全切断。但是在压差大的时候，流体对阀芯上下作用的推力不平衡，这种不平衡力会影响阀芯的移动。因此这种阀一般应用在小口径、低压差的场合。直通双座调节阀直

6、通双座调节阀的结构如图所示。阀体内有两个阀芯和阀座，流体从左侧进入，通过阀芯阀座后汇合，从右侧流出这是最常用的一种类型。由于流体流过的时候，作用在上、下两个阀芯上的推力方向相反而大小近于相等，可以互相抵消，所以不平衡力小。但是，由于加工的限制，上下两个阀芯阀座不易保证同时密闭，因此泄漏量较大。根据阀芯与阀座的相对位置，这种阀可分为正作用式与反作用式(或称正装与反装)两种型式。当阀体直立，阀杆下移时，阀芯与阀座间的流通面积减小的称为正作用式。如果将阀芯倒装，则当阀杆下移时，阀芯与阀座间流通面积增大，称为反作用式。三通调

7、节阀三通阀可以把一路流体分成两路，或是把两路流体合为一路，它们是在直通单座或双座调节阀的基础上发展起来的，可以代替两个直通阀。三通阀共有三个出人口与工艺管道连接。其流通方式有合流(两种介质混合成一路)型和分流(一种介质分成两路)型两种。隔膜调节阀隔膜调节阀采用耐腐蚀衬里的阀体和耐腐蚀的隔膜代替阀芯组件，由隔膜起控制作用。隔膜阀结构简单、流阻小，流通能力比同口径的其他种类的阀要大。由于介质用隔膜与外界隔离，故无填料，介流质也不会泄漏。选用隔膜阀时，应注意执行机构须有足够的推力。一般隔膜阀直径大于DN100mm时，均采用

8、活塞式执行机构。由于受衬里材料性质的限制，这种阀的使用温度宜在150℃以下，压力在1MPa以下。蝶阀蝶阀又称为翻板阀。其结构如图。它利用挡板的旋转改变流通面积来控制流蝶阀具有结构简单、重量轻、价格便宜、流阻极小的优点，但泄漏量大，适用于大口径、大流量、低压差的场合，也可以用于含少量纤维或悬浮颗粒状介质的控制。球阀球阀的阀芯与阀体都呈球形体，转动