來源 化工707

氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是以壓縮空氣為動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)對閥門的控制，具有結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作可靠、性能穩(wěn)定、維修方便、防火防爆，并且易于制成較大推力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、價(jià)格便宜、檢修維護(hù)簡單，對環(huán)境的適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)控制必須敷設(shè)專用的氣源管道，對于雙作用的氣動(dòng)執(zhí)行器，斷氣源后不能回到預(yù)設(shè)位置；單作用的氣動(dòng)執(zhí)行器，斷氣源后可以依靠彈簧回到預(yù)設(shè)位置。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照控制氣壓轉(zhuǎn)換成位移的方式不同，可分為薄膜式、活塞式和齒輪齒條式。

氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)是最常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作可靠，維護(hù)方便，成本低廉，得到廣泛應(yīng)用。它分為氣開式和氣關(guān)式兩種執(zhí)行方式。

　　氣開式執(zhí)行機(jī)構(gòu)在輸入信號增加時(shí)，在薄膜膜片下方產(chǎn)生一個(gè)推力，克服彈簧的作用力后而將閥門打開。如圖：

　　氣關(guān)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)在輸入信號增加時(shí)，在薄膜膜片上產(chǎn)生一個(gè)推力，克服彈簧的作用力后而將閥門關(guān)閉。如圖：

氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以控制氣作為動(dòng)力，推動(dòng)活塞在汽缸里運(yùn)動(dòng)，輸出軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)角位移或直行程位移，活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)可在活塞上施加較大的控制氣壓，所以可做成比薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)更大推力或更大力矩的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，而且，其相對的體積還可以做得較小。如圖：

齒輪齒條式(雙活塞齒條式)氣動(dòng)執(zhí)行器，具有結(jié)構(gòu)緊湊，外觀優(yōu)美，反應(yīng)迅捷，運(yùn)行穩(wěn)定，使用壽命長等特點(diǎn)。所有配件都采用最先進(jìn)的防腐蝕處理技術(shù)，能適應(yīng)各種惡劣工況。其高低溫以及各種特殊行程的執(zhí)行器在各種應(yīng)用領(lǐng)域都有良好的表現(xiàn)。

工作原理圖如下：

　　當(dāng)壓縮空氣從A管咀進(jìn)入氣動(dòng)執(zhí)行器時(shí)，氣體推動(dòng)雙活塞向兩端(缸蓋端)直線運(yùn)動(dòng)，活塞上的齒條帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)90 度，閥門即被打開。此時(shí)氣動(dòng)執(zhí)行閥兩端的氣體隨B 管咀排出。反之，當(dāng)壓縮空氣從B官咀進(jìn)入氣動(dòng)執(zhí)行器的兩端時(shí)，氣體推動(dòng)雙塞向中間直線運(yùn)動(dòng)，活塞上的齒條帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)90度，閥門即被關(guān)閉,此時(shí)氣動(dòng)執(zhí)行器中間的氣體隨A管咀排出。

電動(dòng)執(zhí)行器在工業(yè)控制系統(tǒng)中是電動(dòng)單元組合儀表中一個(gè)很重要的執(zhí)行單元。電動(dòng)執(zhí)行器一般由控制電路和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩個(gè)在電路上完全獨(dú)立的部分組成，可接收來自DCS 系統(tǒng)的控制信號，將其線性地轉(zhuǎn)換成機(jī)械轉(zhuǎn)角或直線位移，用來操作風(fēng)門、擋板、閥門等調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)控制。優(yōu)點(diǎn)是能源取用方便，信號傳輸速度快，傳輸距離遠(yuǎn)，便于集中控制，靈敏度和精度較高，與電動(dòng)調(diào)節(jié)儀表配合方便，安裝接線簡單。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，平均故障率高于氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，適用于防爆要求不高，氣源缺乏的場所。按照輸出的軸運(yùn)動(dòng)方式分為直行程和角行程兩種。

　　1.角行程電動(dòng)執(zhí)行器轉(zhuǎn)角<360 度角行程電動(dòng)執(zhí)行器輸出軸為角位移，用轉(zhuǎn)動(dòng)力矩來表示執(zhí)行機(jī)構(gòu)作功能力的大小，輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)小于一周，即小于360="">

　　如圖：

　　直行程電動(dòng)執(zhí)行器輸出軸作直線運(yùn)動(dòng)，以其推力來表示執(zhí)行機(jī)構(gòu)作功能力的大小。

　　內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下：

　　應(yīng)用范圍：電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是以電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在電廠熱力設(shè)備自動(dòng)控制中得到廣泛的用。

　　如圖：

液動(dòng)執(zhí)行器是以液壓油為動(dòng)力完成執(zhí)行動(dòng)作的一種執(zhí)行器。液動(dòng)執(zhí)行器的實(shí)際應(yīng)用在三種執(zhí)行器（電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)）中最低，只有一些大型工作場合,才會(huì)使用到液動(dòng)執(zhí)行器。

　　液動(dòng)執(zhí)行器的優(yōu)點(diǎn)：

　　液動(dòng)執(zhí)行器的輸出推動(dòng)力要高于氣動(dòng)執(zhí)行器和電動(dòng)執(zhí)行器，且液動(dòng)執(zhí)行器的輸出力矩可以根據(jù)要求進(jìn)行精確的調(diào)整。液動(dòng)執(zhí)行器的傳動(dòng)更為平穩(wěn)可靠，有緩沖無撞擊現(xiàn)象，適用于對傳動(dòng)要求較高的工作環(huán)境。液動(dòng)執(zhí)行器的調(diào)節(jié)精度高、響應(yīng)速度快，能實(shí)現(xiàn)高精確度控制。液動(dòng)執(zhí)行器是使用液壓油驅(qū)動(dòng)，液體本身有不可壓縮的特性，因此液壓執(zhí)行器能輕易獲得較好的抗偏離能力。由于使用液壓方式驅(qū)動(dòng)，在操作過程中不會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)設(shè)備常見的打火現(xiàn)象，因此防爆性能要高于電動(dòng)執(zhí)行器。

　　液動(dòng)執(zhí)行器的缺點(diǎn)：

　　液動(dòng)執(zhí)行器的工作需要外部的液壓系統(tǒng)支持，運(yùn)行液壓執(zhí)行器要配備液壓和輸油管路，這造成液壓執(zhí)行器相對電動(dòng)執(zhí)行器和氣動(dòng)執(zhí)行器來說，一次性投資更大，安裝工程量也更多，因此只有在較大的工作場合，DEH 系統(tǒng)，才使用液動(dòng)執(zhí)行器。

　　應(yīng)用范圍：油動(dòng)機(jī)。如圖：

　　使高壓油進(jìn)入油動(dòng)機(jī)活塞下腔室，油動(dòng)機(jī)活塞克服彈簧的壓力向上移動(dòng)，經(jīng)杠桿或連桿使閥門開啟，或者當(dāng)下腔室的高壓油排出時(shí)，借助彈簧力使活塞下移，關(guān)閉閥門。

編輯：蘭陵王