5-5氣動執(zhí)行器

1、第五節(jié)第五節(jié) 氣動執(zhí)行器氣動執(zhí)行器 結(jié)構(gòu)和工作原理：結(jié)構(gòu)和工作原理： 氣動執(zhí)行機構(gòu)氣動執(zhí)行機構(gòu) 閥門調(diào)節(jié)機構(gòu)閥門調(diào)節(jié)機構(gòu)執(zhí)行器是自動控制系統(tǒng)中的重要組成部分，執(zhí)行器是自動控制系統(tǒng)中的重要組成部分，它將控制器送來的控制信號轉(zhuǎn)換成執(zhí)行動作，從它將控制器送來的控制信號轉(zhuǎn)換成執(zhí)行動作，從而操縱進入設(shè)備的能量，將被控變量維持在所要而操縱進入設(shè)備的能量，將被控變量維持在所要求的數(shù)值上或一定的范圍內(nèi)。求的數(shù)值上或一定的范圍內(nèi)。執(zhí)行器有自動調(diào)節(jié)閥門、自動電壓調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器有自動調(diào)節(jié)閥門、自動電壓調(diào)節(jié)器、自動電流調(diào)節(jié)器、控制電機等。其中自動調(diào)節(jié)閥自動電流調(diào)節(jié)器、控制電機等。其中自動調(diào)節(jié)閥門是最常見的執(zhí)行器，種類

2、繁多。門是最常見的執(zhí)行器，種類繁多。自動調(diào)節(jié)閥按照工作所用能源形式可分為：自動調(diào)節(jié)閥按照工作所用能源形式可分為：q電動調(diào)節(jié)閥：電源配備方便，信號傳輸快、電動調(diào)節(jié)閥：電源配備方便，信號傳輸快、損失小，可遠距離傳輸；但推力較小。損失小，可遠距離傳輸；但推力較小。q氣動調(diào)節(jié)閥：結(jié)構(gòu)簡單，可靠，維護方便，氣動調(diào)節(jié)閥：結(jié)構(gòu)簡單，可靠，維護方便，防火防爆；但氣源配備不方便。防火防爆；但氣源配備不方便。q液動調(diào)節(jié)閥：用液壓傳遞動力，推力最大；液動調(diào)節(jié)閥：用液壓傳遞動力，推力最大；但安裝、維護麻煩，使用不多。但安裝、維護麻煩，使用不多。 工業(yè)中使用最多的是氣動調(diào)節(jié)閥和電動調(diào)節(jié)閥。工業(yè)中使用最多的是氣動調(diào)節(jié)閥和

3、電動調(diào)節(jié)閥。 氣動調(diào)節(jié)閥氣動調(diào)節(jié)閥氣動氣動調(diào)節(jié)閥是由氣壓信號控制的閥門。調(diào)節(jié)閥是由氣壓信號控制的閥門。氣動薄膜室氣動薄膜室推桿推桿閥門閥門閥位指示標牌閥位指示標牌閥桿閥桿氣動調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)與分類氣動調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)與分類氣動調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機構(gòu)和氣動調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機構(gòu)和控制機構(gòu)（閥）兩部分組成?？刂茩C構(gòu)（閥）兩部分組成。q執(zhí)行機構(gòu)是推動裝置，它執(zhí)行機構(gòu)是推動裝置，它是將信號壓力的大小轉(zhuǎn)換為閥是將信號壓力的大小轉(zhuǎn)換為閥桿位移的裝置。桿位移的裝置。q控制機構(gòu)是閥門，它將閥控制機構(gòu)是閥門，它將閥桿的位移轉(zhuǎn)換為流通面積的大桿的位移轉(zhuǎn)換為流通面積的大小。小。 1.執(zhí)行執(zhí)行機構(gòu)機構(gòu) 執(zhí)行機構(gòu)按調(diào)節(jié)器輸出的控制信號，驅(qū)

4、動調(diào)執(zhí)行機構(gòu)按調(diào)節(jié)器輸出的控制信號，驅(qū)動調(diào)節(jié)機構(gòu)動作。氣動執(zhí)行機構(gòu)的輸出方式有角行程節(jié)機構(gòu)動作。氣動執(zhí)行機構(gòu)的輸出方式有角行程輸出和直行程輸出兩種。輸出和直行程輸出兩種。 直行程輸出的氣動執(zhí)行機構(gòu)有兩類。直行程輸出的氣動執(zhí)行機構(gòu)有兩類。氣動活塞式執(zhí)行機構(gòu)氣動活塞式執(zhí)行機構(gòu)薄膜式執(zhí)行機構(gòu)薄膜式執(zhí)行機構(gòu)P正作用執(zhí)行機構(gòu)正作用執(zhí)行機構(gòu)反作用執(zhí)行機構(gòu)反作用執(zhí)行機構(gòu)（1） 直通單座閥直通單座閥q流體對閥芯的不平流體對閥芯的不平衡作用力大。一般用在小衡作用力大。一般用在小口徑、低壓差的場合。口徑、低壓差的場合。q結(jié)構(gòu)簡單、泄漏量小。結(jié)構(gòu)簡單、泄漏量小。2調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)機構(gòu) 調(diào)節(jié)機構(gòu)就是閥門，是一個局部阻力可

5、以改變調(diào)節(jié)機構(gòu)就是閥門，是一個局部阻力可以改變的節(jié)流元件。根據(jù)不同的使用要求，閥門的結(jié)構(gòu)型的節(jié)流元件。根據(jù)不同的使用要求，閥門的結(jié)構(gòu)型式很多。式很多。 正裝閥正裝閥閥芯下移時，閥芯與閥閥芯下移時，閥芯與閥 座間的流通截面積增大。座間的流通截面積增大。閥門中的柱式閥芯可以正裝，也可以反裝。閥門中的柱式閥芯可以正裝，也可以反裝。 反裝閥反裝閥閥芯下移時，閥芯與閥閥芯下移時，閥芯與閥 座間的流通截面積減小。座間的流通截面積減小。（2 2） 直通雙座閥直通雙座閥 閥體內(nèi)有兩個閥芯和閥座。閥體內(nèi)有兩個閥芯和閥座。q流體流過時，作用在上、下兩個閥芯上的推流體流過時，作用在上、下兩個閥芯上的推力方向相反且大

6、小相近，可以互相抵消，所以不平力方向相反且大小相近，可以互相抵消，所以不平衡力小。衡力小。q但是，由于加工的但是，由于加工的限制，上下兩個閥芯閥限制，上下兩個閥芯閥座不易保證同時密閉，座不易保證同時密閉，因此泄漏量較大。因此泄漏量較大。（3）角形控制閥角形控制閥兩個接管呈直角形，一般為底進側(cè)出，這種閥的兩個接管呈直角形，一般為底進側(cè)出，這種閥的流路簡單、對流體的阻力較小。流路簡單、對流體的阻力較小。q適用于現(xiàn)場管道適用于現(xiàn)場管道要求直角連接，介質(zhì)要求直角連接，介質(zhì)為高粘度、高壓差和為高粘度、高壓差和含有少量懸浮物和固含有少量懸浮物和固體顆粒狀的場合。體顆粒狀的場合。 （4 4） 三通控制閥三通

7、控制閥 有三個出入口與工藝管道連接。流通方式有合有三個出入口與工藝管道連接。流通方式有合流型（兩種介質(zhì)混合成一路）和分流型（一種介質(zhì)流型（兩種介質(zhì)混合成一路）和分流型（一種介質(zhì)分成兩路）兩種。適用于配比控制與旁路控制。分成兩路）兩種。適用于配比控制與旁路控制。（5）隔膜控制閥隔膜控制閥 采用耐腐蝕材料作采用耐腐蝕材料作隔膜，將閥芯與流體隔隔膜，將閥芯與流體隔開。開。q結(jié)構(gòu)簡單、流阻小、流通能力比同口徑的其他結(jié)構(gòu)簡單、流阻小、流通能力比同口徑的其他種類的閥要大。由于介質(zhì)用隔膜與外界隔離，故無填種類的閥要大。由于介質(zhì)用隔膜與外界隔離，故無填料，介質(zhì)也不會泄漏。料，介質(zhì)也不會泄漏。q耐腐蝕能力強，適

8、用于強酸、強堿、強腐蝕性耐腐蝕能力強，適用于強酸、強堿、強腐蝕性介質(zhì)的控制，也能用于高粘度及懸浮顆粒狀介質(zhì)的控介質(zhì)的控制，也能用于高粘度及懸浮顆粒狀介質(zhì)的控制。制。 q適用于大口徑、適用于大口徑、大流量、低壓差的場大流量、低壓差的場合，也可以用于含少合，也可以用于含少量纖維或懸浮顆粒狀量纖維或懸浮顆粒狀介質(zhì)的控制。介質(zhì)的控制。（6）蝶閥蝶閥又名翻板閥。又名翻板閥。結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、流阻極小，但泄漏量大結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、流阻極小，但泄漏量大。（7） 球閥球閥閥芯與閥體都呈球形體，閥芯內(nèi)開孔。轉(zhuǎn)動閥閥芯與閥體都呈球形體，閥芯內(nèi)開孔。轉(zhuǎn)動閥芯使之與閥體處于不同的相對位置時，就有不同的芯使之與閥體處于

9、不同的相對位置時，就有不同的流通面積。流通面積。q流量變化較快，可起控制和切斷的作用，常用流量變化較快，可起控制和切斷的作用，常用于雙位式控制。于雙位式控制。（8）籠式閥籠式閥閥內(nèi)有一個圓柱形套筒（籠子）。套筒壁上有閥內(nèi)有一個圓柱形套筒（籠子）。套筒壁上有一個或幾個不同形狀的孔（窗口），利用套筒導(dǎo)向，一個或幾個不同形狀的孔（窗口），利用套筒導(dǎo)向，閥芯在套筒內(nèi)上下移動，改變閥的節(jié)流孔面積。閥芯在套筒內(nèi)上下移動，改變閥的節(jié)流孔面積。q可調(diào)比大，不平衡可調(diào)比大，不平衡力小，更換開孔不同的力小，更換開孔不同的套筒，就可得到不同的套筒，就可得到不同的流量特性。但不適于高流量特性。但不適于高粘度或帶有懸浮

10、物的介粘度或帶有懸浮物的介質(zhì)流量控制。質(zhì)流量控制。（9）凸輪撓曲閥凸輪撓曲閥又名偏心旋轉(zhuǎn)閥。其閥芯呈扇形球面狀，與撓又名偏心旋轉(zhuǎn)閥。其閥芯呈扇形球面狀，與撓曲臂及軸套一起鑄成，固定在轉(zhuǎn)動軸上。曲臂及軸套一起鑄成，固定在轉(zhuǎn)動軸上。q閥芯球面與閥座密封圈緊密接觸，密封性好。閥芯球面與閥座密封圈緊密接觸，密封性好。適用于高粘度或帶有懸浮物的介質(zhì)流量控制。適用于高粘度或帶有懸浮物的介質(zhì)流量控制。 調(diào)節(jié)閥除了結(jié)構(gòu)類調(diào)節(jié)閥除了結(jié)構(gòu)類型的不同外，其它的主型的不同外，其它的主要技術(shù)參數(shù)是流量特性要技術(shù)參數(shù)是流量特性和口徑。和口徑。調(diào)節(jié)閥的選擇調(diào)節(jié)閥的選擇 選用調(diào)節(jié)閥時，一般應(yīng)考慮以下幾個方面。選用調(diào)節(jié)閥時，一

11、般應(yīng)考慮以下幾個方面。1調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)的選擇調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)的選擇 通常根據(jù)工藝條件，如使用溫度、壓力，介通常根據(jù)工藝條件，如使用溫度、壓力，介質(zhì)的物理、化學(xué)特性（如腐蝕性、粘度等），對流質(zhì)的物理、化學(xué)特性（如腐蝕性、粘度等），對流量的控制要求等，來選擇調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)形式。量的控制要求等，來選擇調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)形式。 例如，一般介質(zhì)條件選用直通單座閥或直通例如，一般介質(zhì)條件選用直通單座閥或直通雙座閥；高壓介質(zhì)選用高壓閥；強腐蝕介質(zhì)采用隔雙座閥；高壓介質(zhì)選用高壓閥；強腐蝕介質(zhì)采用隔膜閥等。膜閥等。氣動薄膜三通調(diào)節(jié)閥氣動薄膜三通調(diào)節(jié)閥氣動薄膜精氣動薄膜精小型調(diào)節(jié)閥小型調(diào)節(jié)閥氣動薄膜式隔膜閥氣動薄膜式隔膜閥V型型O

12、型型對夾薄型對夾薄型氣動調(diào)節(jié)球閥氣動調(diào)節(jié)球閥氣動法蘭調(diào)節(jié)蝶閥氣動法蘭調(diào)節(jié)蝶閥氣動對夾式調(diào)節(jié)蝶閥氣動對夾式調(diào)節(jié)蝶閥氣動精小型調(diào)節(jié)閥氣動精小型調(diào)節(jié)閥2氣開式與氣關(guān)式的選擇氣開式與氣關(guān)式的選擇 氣動調(diào)節(jié)閥在氣壓信號中斷后閥門會復(fù)位。氣動調(diào)節(jié)閥在氣壓信號中斷后閥門會復(fù)位。 無壓力信號時閥全開，隨著信號增大，閥門無壓力信號時閥全開，隨著信號增大，閥門逐漸關(guān)小的稱為逐漸關(guān)小的稱為氣關(guān)式氣關(guān)式。反之，無壓力信號時閥全。反之，無壓力信號時閥全閉，隨著信號增大，閥門逐漸開大稱的為閉，隨著信號增大，閥門逐漸開大稱的為氣開式氣開式。 如氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的氣開式與氣關(guān)式：如氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的氣開式與氣關(guān)式：氣關(guān)式氣關(guān)式氣關(guān)式氣關(guān)式氣開式氣開式氣開式氣開式 給水閥給水閥燃氣閥燃氣閥蒸汽蒸汽例如：例如： 選擇蒸汽鍋爐的控選擇蒸汽鍋爐的控制閥門時，為保證失控制閥門時，為保證