气动执行器原理及结构

气动执行机构原理及结构
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1.懂工作原理
气动执行机构接受气动控制器或阀门定位器输出的气压信号，并将其转换成相应的推杆直线位移，以推动调节阀动作。

2.懂设备机构
气动执行机构主要有两种类型：薄膜式与活塞式。

薄膜式执行机构简单、动作可靠、维修方便、价格低廉，是最常用的一种执行机构；活塞式执行机构允许操作压力可达500kpa，因此输出推力大，但价格较高。

气动执行机构又可分为有弹簧和无弹簧两种，有弹簧的气动执行机构较之无弹簧的气动执行机构输出推力小、价格低。

气动执行机构有正作用和反作用两种形式。

当信号压力增加时推杆向下动作的叫正作用式执行机构；信号压力增加时推杆向上动作的叫反作用式执行机构
气动薄膜执行机构使用弹性膜片将输入气压转变为推杆的推力，通过推杆使阀芯产生相应的位移，改变阀的开度，气动活塞式执行机构以汽缸内的活塞输出推力，由于汽缸允许压力较高，可获得较大的推力，并容易制成长行程执行机构。

一个典型的气动薄膜型执行机构主要由弹性薄膜、压缩弹簧和推杆组成。

2.1图为薄膜气动阀结构示意图
当信号压力P进入气室时，此时压力乘以膜片的有效面积得到推力，使推杆移动，弹簧受压，直到弹簧产生的反作用力与薄膜上的推力平衡为止。

信号压力越大，推力越大，推杆的位移计弹簧的压缩量也越大。

推杆的位移范围就是执行机构的行程。

推杆则从零走到全行程，阀门就从全开（或全关）到全关（或全开）。

一般控制气源的装置有电磁阀，全开或全关，定位器能实现调节作用。

气动活塞式执行机构
气动活塞式执行机构，其基本部分为气缸，气缸内活塞随气缸两侧压差而移动。

两侧可以分别输入一个固定信号和一个变动信号，或两侧都输入变动信号。

它的输出特性有比例式及两位式两种。

两位式是根据输入执行机构活塞两侧的操作压力的大小，活塞从高压侧推向低压侧，使推杆从一个极端位置移到另一极端位置。

比例式是在两位式基础上加有阀门定位器后，使推杆位移与信号压力成比例关系。

此外，还有一种长行程执行机构，其结构原理与活塞式执行机构基本相同，它具有行程长、输出力矩大的特点，输出转角位移为90o，直线位移为40～200mm，适用于输出角位移和力矩的场合。

2.2阀门定位器
阀门定位器是气动执行器的—种辅助仪表，它与气动执行器配套使用。

在的气动调节阀中，阀杆的位移是由薄膜上的气压推力与弹簧反作用力平衡来确定的，门定位器接受调节器的输出信号后，去控制气动执行器；当气动执行器动作时，阀杆的位移又通过机械装置负反馈到阀门定位器，因此定位器和执行器组成了一个闭环回路，阀门定位器能够增加执行机构的输出功率，减少调节信号的传递滞后，加快阀杆的移动速度，能提高信号与阀位间的线性度，克服阀杆的摩擦力和消除不平衡力的影响，从而保证调节阀的正确定位。

图为智能阀门定位器的功能图（以西门子定位器为例）
3. 能遵守工艺纪律。