执行机构选型及方法

精心整理执行机构的比较与选型

执行机构分类

执行机构是一种能提供直线或旋转运动的驱动装置，它利用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用并在某种控制信

矩曲线等特点，但是不很美观；常用在大扭矩的阀门上。齿轮齿条式气动执行机构有结构简单，动作平稳可靠，并且安全防爆等优点，

气动薄膜（有弹簧）执行机构的输出信号是直线位移，输出特性是比例式，即输出位移与输入信号成比例关系。动作原理如下：信号压力，通常为0.2－

1.0bar或0.4-2bar，通入薄膜气室时，在薄膜上产生一个推力，使推杆部件移

动。与此同时，弹簧被压缩，直到弹簧的反作用力与信号压力在薄膜上产生的力平衡。信号压力越大，在薄膜上产生的推力也越大，则与之平衡的弹簧反力也越大，于是弹簧压缩量也越大即推杆的位移量越大，它与输入薄膜气室信号压力成比例。推杆的位移，即为气动薄膜执行机构的直线输入位移，其输出位移的范围

性能特点及优缺点

执行机构的驱动方式不外乎是气动、电动、液动这三种。这三种方式驱动的执行机构，在工作性能、造价、使用方便性等方面各有优点，适用于不同的工作场合。

气动执行机构

执行机构的三种驱动方式中，应用最广的是气动执行机构，这是因为气动执行机构的门槛最低。它的性价比好、使用简单方便、易于维护，对人员技术要求相对较低。另外，气动执行机构的最具防火、防爆优势，安全性最高。适合应用于石化、石油、油品加工等行业。

气压传动的优点

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比。这是源于气动执行机构的压缩气体驱动方式，气体的易压缩性，使得气动执行机构缺乏足够的抗偏移性能，因此在控制精度方面缺少竞争力。

2、由于空气具有可压缩性，因此工作速度稳定性稍差。但采用气液联动装置

会得到较满意的效果。

3、因工作压力低（一般为0.31.0MPa），又因结构尺寸不宜过大，总输出力不

宜大于10～40kN。

4、噪声较大，在高速排气时要加消声器。

5、气动装置中的气信号传递速度在声速以内比电子及光速慢，因此，气动控

制系统不宜用于元件级数过多的复杂回路。

式微处理器所取代，对执行机构的可靠性、可操作性、通信功能、诊断保护功能得到极大的扩展，尤其是近年来交流变频调速，直流无刷电机等在电动执行器的应用，更是将电动执行器技术推向一个全新的高度。电机的调速功能，不仅使执行器的运行速度可由用户根据自己的需要设置，减少了执行器厂家的产品规格，由调速功能衍生出来的如“柔性开启”、“柔性关闭”等功能，则使执行器的性能有了更大的提

高。随着电力电子，稀土永磁材料技术的发展，具有更高性价比的直流无刷调速电机也逐步被用于电动执行器。在这些新技术在执行器方面的推广应用上，国外着名的执行器厂家如AUMA、SIPOS、ABB算是行业的标杆，国内近几年也有厂家陆续推出自己的同类产品，武汉辰冠科技有限公司在2008年第一家将直流无刷电机及变频驱动技术应用到执行器行业后，接着陆续开发了各类执行器电气控制器，均具有智能

对生产系统造成的破坏和影响，特别适用于长输送管路自动控制。

由于使用液压方式驱动，在操作过程中不会出现电动设备常见的打火现象，因此防爆性能要高于电动执行器。

工作平稳，冲击、振动和噪音都较小，易于实现频繁的启动、换向，能够完成旋转运动和各种往复运动。

操纵简单、调速方便，并能在大的范围内实现无级调速，调速比可达5000。

可实现低速大力矩传动，无需减速装置。

液动执行器的工作需要外部的液压系统支持，运行液压执行器要配备液压站和输油管路，这造成液压执行器相对电动执行器和气动执行器来说，一次性投资更大，安装工程量也更多，因此液动执行机构的使用范围最小只有大型的、特殊的工程才