氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

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1、TCS車間2007.12.28氣動(dòng)執(zhí)行器基礎(chǔ)1.概述氣動(dòng)執(zhí)行器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是統(tǒng)一的整體，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)有薄膜式和活塞式兩類?；钊叫谐涕L(zhǎng)，適用于要求有較大推力的場(chǎng)合，而薄膜式行程較小，只能直接帶動(dòng)閥桿?；S一般均采用薄膜式。（習(xí)慣稱為“氣動(dòng)薄膜控制閥”)是用壓縮空氣為能源，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、平穩(wěn)、輸出推動(dòng)力大、維修方便、防火防爆、價(jià)格較低、廣泛應(yīng)用于化工、煉油生產(chǎn)。圖1薄膜式圖2活塞式1.2氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分類薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出位移與輸入氣壓信號(hào)成比例關(guān)系。當(dāng)壓力與彈簧的反作用力平衡時(shí),推桿穩(wěn)定在某一位置,信號(hào)

2、壓力越大,推桿的位移量也越大。(推桿的位移即為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的直線輸出位移,也稱行程)?；钊綀?zhí)行機(jī)構(gòu)屬于強(qiáng)力氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其氣缸允許操作壓力高達(dá)0.5MPa，且無彈簧抵消推力，因此輸出推力很大，特別適用于高靜壓、高壓差、大口徑控制蝶閥的推動(dòng)裝置?？捎糜趬嚎s機(jī)氣量控制。正作用：閥芯向下，閥桿向下，流通面積減少。反作用：閥芯向上，閥桿向下，流通面積增大。圖3控制閥正、反作用1.2正反作用氣動(dòng)薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)有正作用和反作用兩種型式。當(dāng)來自控制器或閥門定位器的信號(hào)壓力增大時(shí)，閥桿向下動(dòng)作的叫正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ZMA型)；當(dāng)信號(hào)壓力

3、增大時(shí)，閥桿向上動(dòng)作的叫反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ZMB型)。執(zhí)行器如氣動(dòng)薄膜控制閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組合起來可以實(shí)現(xiàn)氣開和氣關(guān)式兩種調(diào)節(jié)。圖4正反作用組合氣動(dòng)控制閥的氣開、氣關(guān)特性氣關(guān)閥：供氣量越大，閥門開度越小，而在失氣時(shí)則全開。氣開閥：供氣量越大，閥門開度越大，而在失氣時(shí)則全關(guān)；圖5氣開閥、氣關(guān)閥2.氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥2.1氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的組成2.2氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的類型2.3氣動(dòng)薄膜閥的選擇2.4氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的安裝2.1氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的組成氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥是由上部的薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)和下部的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)兩部分組成當(dāng)信號(hào)壓力(通常為0

4、.02一0.1MPa)通人薄膜氣室時(shí)，在薄膜上產(chǎn)生一個(gè)推力，使閥桿移動(dòng)并壓縮彈簧，直至彈簧的反作用力與推力相平衡，推桿穩(wěn)定在一個(gè)新的位置。信號(hào)壓力越大，閥桿的位移量也越大。閥桿的位移即為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的直線輸出位移，也稱行程。行程規(guī)格有10、16、25、40、60、l00mm等。執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)2.1.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是執(zhí)行器的推動(dòng)裝置，它按控制信號(hào)壓力的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力，推動(dòng)控制機(jī)構(gòu)動(dòng)作，所以它是將信號(hào)壓力的大小轉(zhuǎn)換為閥桿位移的裝置。氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由波紋膜片、上下膜蓋、平穩(wěn)彈簧等部件組成的.2.1.2調(diào)節(jié)

5、機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是執(zhí)行器的控制部分，它直接與被控介質(zhì)接觸，控制流體的流量。所以它是將閥桿的位移轉(zhuǎn)換為流過閥的流量的裝置。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是由閥體、閥桿、閥芯、閥座等部件所組成閥心閥桿閥體2.2氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的類型直通單座調(diào)節(jié)閥直通雙座調(diào)節(jié)閥三通調(diào)節(jié)閥隔膜調(diào)節(jié)閥蝶閥球閥高壓角形調(diào)節(jié)閥直通單座調(diào)節(jié)閥這種閥的閥體內(nèi)只有一個(gè)閥芯與閥座(如圖)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、泄漏量小，易于保證關(guān)閉，甚至完全切斷。但是在壓差大的時(shí)候，流體對(duì)閥芯上下作用的推力不平衡，這種不平衡力會(huì)影響閥芯的移動(dòng)。因此這種閥一般應(yīng)用在小口徑、低壓差的場(chǎng)合。直通雙座調(diào)節(jié)閥直

6、通雙座調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)如圖所示。閥體內(nèi)有兩個(gè)閥芯和閥座，流體從左側(cè)進(jìn)入，通過閥芯閥座后匯合，從右側(cè)流出這是最常用的一種類型。由于流體流過的時(shí)候，作用在上、下兩個(gè)閥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，上下兩個(gè)閥芯閥座不易保證同時(shí)密閉，因此泄漏量較大。根據(jù)閥芯與閥座的相對(duì)位置，這種閥可分為正作用式與反作用式(或稱正裝與反裝)兩種型式。當(dāng)閥體直立，閥桿下移時(shí)，閥芯與閥座間的流通面積減小的稱為正作用式。如果將閥芯倒裝，則當(dāng)閥桿下移時(shí)，閥芯與閥座間流通面積增大，稱為反作用式。三通調(diào)

7、節(jié)閥三通閥可以把一路流體分成兩路，或是把兩路流體合為一路，它們是在直通單座或雙座調(diào)節(jié)閥的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，可以代替兩個(gè)直通閥。三通閥共有三個(gè)出人口與工藝管道連接。其流通方式有合流(兩種介質(zhì)混合成一路)型和分流(一種介質(zhì)分成兩路)型兩種。隔膜調(diào)節(jié)閥隔膜調(diào)節(jié)閥采用耐腐蝕襯里的閥體和耐腐蝕的隔膜代替閥芯組件，由隔膜起控制作用。隔膜閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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，故無填料，介流質(zhì)也不會(huì)泄漏。選用隔膜閥時(shí)，應(yīng)注意執(zhí)行機(jī)構(gòu)須有足夠的推力。一般隔膜閥直徑大于DN100mm時(shí)，均采用

8、活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由于受襯里材料性質(zhì)的限制，這種閥的使用溫度宜在150℃以下，壓力在1MPa以下。蝶閥蝶閥又稱為翻板閥。其結(jié)構(gòu)如圖。它利用擋板的旋轉(zhuǎn)改變流通面積來控制流蝶閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、價(jià)格便宜、流阻極小的優(yōu)點(diǎn)，但泄漏量大，適用于大口徑、大流量、低壓差的場(chǎng)合，也可以用于含少量纖維或懸浮顆粒狀介質(zhì)的控制。球閥球閥的閥芯與閥體都呈球形體，轉(zhuǎn)動(dòng)