愛(ài)華網(wǎng)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)_氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) -氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)
氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)俗稱氣動(dòng)頭又稱氣動(dòng)執(zhí)行器（英文：Pneumatic actuator ）
執(zhí)行器按其能源形式分為氣動(dòng)，電動(dòng)和液動(dòng)三大類，它們各有特點(diǎn)，適用于不同的場(chǎng)合。氣動(dòng)執(zhí)行器是執(zhí)行器中的一種類別。
氣動(dòng)執(zhí)行器還可以分為單作用和雙作用兩種類型：執(zhí)行器的開(kāi)關(guān)動(dòng)作都通過(guò)氣源來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行，叫做DOUBLE ACTING (雙作用)。SPRING RETURN (單作用)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作只有開(kāi)動(dòng)作是氣源驅(qū)動(dòng)，而關(guān)動(dòng)作是彈簧復(fù)位。
氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)_氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) -氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介
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、活塞式、撥叉式和齒輪齒條式?；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。撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行器具有扭矩大、空間小、扭矩曲線更符合閥門(mén)的扭矩曲線等特點(diǎn)，但是不很美觀；常用在大扭矩的閥門(mén)上。齒輪齒條式氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作平穩(wěn)可靠，并且安全防爆等優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)電廠、化工，煉油等對(duì)安全要求較高的生產(chǎn)過(guò)程中有廣泛的應(yīng)用。齒輪齒條式：
活塞式：
氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)_氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) -氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分類
氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類有三種條件：1：按執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作方式分為：直行程和角行程。
2：按執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用形式分為：?jiǎn)巫饔煤碗p作用。
3：按執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)形式分為：調(diào)節(jié)型和開(kāi)關(guān)型。
氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)_氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) -氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
1、接受連續(xù)的氣信號(hào)，輸出直線位移（加電/氣轉(zhuǎn)換裝置后，也可以接受連續(xù)的電信號(hào)），有的配上搖臂后，可輸出角位移。2、有正、反作用功能。
3、移動(dòng)速度大，但負(fù)載增加時(shí)速度會(huì)變慢。
4、輸出力與操作壓力有關(guān)。
5、可靠性高，但氣源中斷后閥門(mén)不能保持（加保位閥后可以保持）。
6、不便實(shí)現(xiàn)分段控制和程序控制。
7、檢修維護(hù)簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性好。
8、輸出功率較大。
9、具有防爆功能。
缺點(diǎn)
控制精度較低，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)_氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) -工作原理說(shuō)明
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?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)90度，閥門(mén)即被打開(kāi)。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?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)90度，閥門(mén)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。以上為標(biāo)準(zhǔn)型的傳動(dòng)原理。根據(jù)用戶需求，氣動(dòng)執(zhí)行器可裝置成與標(biāo)準(zhǔn)型相反的傳動(dòng)原理，即選準(zhǔn)軸順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)為開(kāi)啟閥門(mén)，逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)為關(guān)閉閥門(mén)。單作用(彈簧復(fù)位型)氣動(dòng)執(zhí)行器A管咀為進(jìn)氣口，B管咀為排氣孔(B管咀應(yīng)安裝消聲器)。A管咀進(jìn)氣為開(kāi)啟閥門(mén)，斷氣時(shí)靠彈簧力關(guān)閉閥門(mén)。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)_氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) -特點(diǎn)
緊湊的雙活塞齒輪，齒條式結(jié)構(gòu)，嚙合精確，效率高，輸出扭矩恒定。鋁制缸體、活塞及端蓋，與同規(guī)格結(jié)構(gòu)的執(zhí)行器相比重量最輕。
缸體為擠壓鋁合金，并經(jīng)硬質(zhì)陽(yáng)極氧化處理，內(nèi)表面質(zhì)地堅(jiān)硬，強(qiáng)度，硬度高。采用低摩擦材料制成的滑動(dòng)軸承，避免了金屬間的相互直接接觸，摩擦系數(shù)低，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，使用壽命長(zhǎng)。
氣動(dòng)執(zhí)行器與閥門(mén)安裝、連接尺寸根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO5211、DIN3337和VDI/VDE3845進(jìn)行設(shè)計(jì)，可與普通氣動(dòng)執(zhí)行器互換。
氣源孔符合 NAMUR 標(biāo)準(zhǔn)。
氣動(dòng)執(zhí)行器底部軸裝配孔(符合ISO5211標(biāo)準(zhǔn))成雙四方形，便于帶方桿的閥線性或45°轉(zhuǎn)角安裝。
輸出軸的頂部和頂部的孔符合 NAMUR 標(biāo)準(zhǔn)。
兩端的調(diào)整螺釘可調(diào)整閥門(mén)的開(kāi)啟角度。
相同規(guī)格的有雙作用式、單作用式(彈簧復(fù)位)。
可根據(jù)閥門(mén)需要選擇方向，順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)用戶需要安裝電磁閥、定位器(開(kāi)度指示)、回信器、各種限位開(kāi)關(guān)及手動(dòng)操作裝置。
氣動(dòng)執(zhí)行器分類
執(zhí)行器按其能源形式分為氣動(dòng)，電動(dòng)和液動(dòng)三大類，它們各有特點(diǎn)，適用于不同的場(chǎng)合。氣動(dòng)執(zhí)行器是執(zhí)行器中的一種類別。氣動(dòng)執(zhí)行器還可以分為單作用和雙作用兩種類型：執(zhí)行器的開(kāi)關(guān)動(dòng)作都通過(guò)氣源來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行，叫做DOUBLE ACTING (雙作用)。SPRING RETURN (單作用)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作只有開(kāi)動(dòng)作是氣源驅(qū)動(dòng)，而關(guān)動(dòng)作時(shí)彈簧復(fù)位。
氣動(dòng)執(zhí)行器的選型
注:本文均以DA/SR系列氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為例，說(shuō)明執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選用這個(gè)參考資料的目的是幫助客戶正確選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在把氣動(dòng)/電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝到閥門(mén)之前，必須考慮以下因素。* 閥門(mén)的運(yùn)行力矩加上生產(chǎn)廠家的推薦的安全系數(shù)/根據(jù)操作狀況。* 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣源壓力或電源電壓。* 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類型雙作用或者單作用(彈簧復(fù)位)以及一定氣源下的輸出力矩或額定電壓下的輸出力矩。* 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向以及故障模式(故障開(kāi)或故障關(guān))正確選擇一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是非常重要的，如執(zhí)行機(jī)構(gòu)過(guò)大，閥桿可能受力過(guò)大。相反如執(zhí)行機(jī)構(gòu)過(guò)小，側(cè)不能產(chǎn)生足夠的力矩來(lái)充分操作閥門(mén)。一般地說(shuō)，我們認(rèn)為操作閥門(mén)所需的力矩來(lái)自閥門(mén)的金屬部件(如球芯，閥瓣)和密封件(閥座)之間的磨擦。根據(jù)閥門(mén)使用場(chǎng)合，使用溫度，操作頻率，管道和壓差，流動(dòng)介質(zhì)(潤(rùn)滑、干燥、泥漿)，許多因素均影響操作力矩
球閥的結(jié)構(gòu)原理基本上根據(jù)一個(gè)拋光球芯(包括通道)包夾在兩個(gè)閥座這間(上游和下游)，球心的旋轉(zhuǎn)對(duì)流體進(jìn)行攔截或流過(guò)球芯，上游和下游的壓差產(chǎn)生的力使球芯緊靠在下游閥座(浮動(dòng)球結(jié)構(gòu))。這種情況下操作閥門(mén)的力矩是由球芯與閥座、閥桿與填料相互摩擦所決定的。如圖1所示，力矩最大值發(fā)生在出現(xiàn)壓差且球芯在關(guān)閉位置向打開(kāi)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)
蝶閥。蝶閥的結(jié)構(gòu)原理基本上根據(jù)固定在軸心的蝶板。在關(guān)閉位置蝶板與閥座完全密封,當(dāng)?shù)逍D(zhuǎn)(繞著閥桿)后與流體的流向平行時(shí)，閥門(mén)處于全開(kāi)位置。相反當(dāng)?shù)迮c流體的流向垂直時(shí)，閥門(mén)處于關(guān)閉位置。操作蝶閥的力矩是由蝶板與閥座、閥桿與填料之間的磨擦所決定的，同時(shí)壓差作用在蝶板上的力也影響操作力矩如閥門(mén)在關(guān)閉時(shí)力矩最大，微小地旋轉(zhuǎn)后，力矩將明顯減小
旋塞閥的結(jié)構(gòu)原理是基本根據(jù)密封在錐形塞體里的塞子。在塞子的一個(gè)方向上有一個(gè)通道。隨著塞子旋入閥座來(lái)實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉。操作力矩通常不受流體的壓力影響而是由開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程中閥座和塞子之間的摩擦所決定的。閥門(mén)在關(guān)閉時(shí)力矩最大。由于有受壓力的影響，在余下的操作中始終保持較高的力矩
雙作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選用以DA系列氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為例
齒輪條式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力矩是活塞壓力(氣源壓力所供)乘上節(jié)圓半徑(力臂)所得，如圖4所示。且磨擦阻力小效率高。如圖5所示，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)輸出力矩都是線性的。在正常操作條件下，雙作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推薦安全系數(shù)為25-50%
單作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選用
以SR系列氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為例在彈簧復(fù)位的應(yīng)用中，輸出力矩是在兩個(gè)不同的操作過(guò)程中所得，根據(jù)行程位置，每一次操作產(chǎn)生兩個(gè)不同的力矩值。彈簧復(fù)位執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力矩由力(空氣壓力或彈簧作用力)乘上力臂所得第一種狀況：輸出力矩是由空氣壓力進(jìn)入中腔壓縮彈簧后所得，稱為"空氣行程輸出力矩"在這種情況下，氣源壓力迫使活塞從0度轉(zhuǎn)向90度位置，由于彈簧壓縮產(chǎn)生反作用力，力矩從起點(diǎn)時(shí)最大值逐漸遞減直至到第二種狀況：輸出力矩是當(dāng)中腔失氣時(shí)彈簧恢復(fù)力作用在活塞上所得，稱為"彈簧行程輸出力矩"在這種情況下，由于彈簧的伸長(zhǎng)，輸出力矩從90度逐漸遞減直0度如以上所述，單作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)是根據(jù)在兩種狀況下產(chǎn)生一個(gè)平衡力矩的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)而成的。如圖11所示。在每種情況下，通過(guò)改變每邊彈簧數(shù)量和氣源壓力的關(guān)系(如每邊2根彈簧和5.5巴氣源或反之)，有可能獲得不平衡力矩在彈簧復(fù)位應(yīng)用中可獲得兩種狀況：失氣開(kāi)啟或失氣關(guān)閉。在正常工作條件下，彈簧復(fù)位執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推薦安全系數(shù)為25-50%
彈簧復(fù)位執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選用示例(同時(shí)見(jiàn)技術(shù)數(shù)據(jù)表)：
彈簧關(guān)(失氣)
*球閥的力矩=80NM
*安全系數(shù)(25%)=80NM+25%=100NM
*氣源壓力=0.6MPa
被選用的SY-SR執(zhí)行機(jī)構(gòu)是SR125-05，因?yàn)榭僧a(chǎn)生下列數(shù)值：
*彈簧行程0o=119.2NM
*彈簧行程90o=216.2NM
*空氣行程0o=228.7NM
*空氣行程90o=118.8NM
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