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執(zhí)行機(jī)構(gòu)有哪幾種?工業(yè)現(xiàn)場為什么大多數(shù)使用氣動執(zhí)行器?

[ 2013-07-10 ]

氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)

        (1)薄膜式

        氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)是最常見的執(zhí)行機(jī)構(gòu),其形式有傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)和改進(jìn)結(jié)構(gòu)。
        ①傳統(tǒng)型  傳統(tǒng)的氣功薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)如圖5·2所示。
氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)
        氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)有正作用和反作用兩種形式。圖5-2(a)中信號壓力增加時(shí),推桿向下移動,這種結(jié)構(gòu)稱為正作用式;圖5-2(b)中信號壓力增加時(shí),推桿向上移動,這種結(jié)構(gòu)稱為反作用式。國產(chǎn)正作用式執(zhí)行機(jī)構(gòu)稱為ZMA型,反作用式執(zhí)行機(jī)構(gòu)稱為ZMB型。較大口徑的控制閥都是采用正作用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。信號壓力通過波紋膜片的上方(正作用式)或下方(反作用式)進(jìn)入氣室后,在波紋膜片上產(chǎn)生一個(gè)作用力,使推桿移動并壓縮或拉伸彈簧,當(dāng)彈簧的反作用力與薄膜上的作用力相平衡時(shí),報(bào)桿穩(wěn)定在一個(gè)新的位置。信號壓力越大,作用在波紋膜片上的作用力越大,彈簧的反作用力也越大,即推桿的位移量越大。這種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特性是比例式的,即推桿輸出位移(又稱行程)與輸入氣壓信號成正比。
        ③側(cè)裝式氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)  這是一種新穎的執(zhí)行機(jī)構(gòu),如圖5-3所示。
        側(cè)裝式氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是將薄膜式膜頭裝在支架的側(cè)面,采用杠桿傳動把力矩放大,擴(kuò)大執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力,所以有時(shí)也稱為增力式執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在圖5-3(a)中,當(dāng)氣壓信號輸入氣室后,產(chǎn)生水平方向的推力,使推桿1帶動搖板2逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動,再通過連接板3使連桿4帶動閥芯向下移動,是正作用式;在圖5-3(b)中,連接板連在搖板2的右側(cè),當(dāng)氣壓信號輸入氣室后,連桿4帶動閥芯向上移動,是反作用式。
側(cè)裝式氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)
    ③輕型氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)  輕型氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上采用多根彈簧,彈簧都內(nèi)裝在薄膜氣室中,具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、高度降低、動作可靠、輸出推力大等特點(diǎn)。圖5-4采用雙重彈簧結(jié)構(gòu),把大彈簧套在小彈簧外,兩個(gè)彈謗的工作高度相同,剛度卻不同,但總剛度是兩個(gè)彈簧的剛度之和。這樣就能降低整個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的總高度,使結(jié)構(gòu)更加緊湊。
活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖

        (2)活塞式

        活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)屬于強(qiáng)力氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)如圖5-5所示。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、大口徑場合。它的輸出持性有兩位式和比例式。兩位式是根據(jù)活塞兩側(cè)操作壓力的大小而動作,活塞由高壓側(cè)推向低壓側(cè),使椎桿從一個(gè)極端位置移動到另一個(gè)極端位置,其行程達(dá)25~l00mm,適用于雙位控制系統(tǒng);比例式是指椎桿的行程與輸入壓力信號成比例關(guān)系,必須帶有閥門定位器,它適用于控制質(zhì)量要求較高的系統(tǒng)。


電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)

    在防爆要求不高且無合適氣源的情況下可以使用電動執(zhí)行器。電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)都是由電動機(jī)帶動減速裝置,在電信號的作用下產(chǎn)生直線運(yùn)動和角度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般可以分為直行程、角行程、多轉(zhuǎn)式三種。
    直行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出鈾輸出各種大小不同的直線位移,通常用來推動單座、雙座、三通、套筒等形式的控制閥。
    角行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出軸輸出角位移,轉(zhuǎn)動角度范圍小于360°,通常用來推動蝶閥球閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥等轉(zhuǎn)角式控制閥。
    多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出軸輸出各種大小不等的有效因數(shù),通常用于推動閘閥或由執(zhí)行電動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)式的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),如各種泵等。
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