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什么是执行器?

发布时间:2013-05-14

执行器的简介

执行器
执行器

执行器是我们生活中是十分重要的知识点之一,这众所周知的。在过程控制系统中,执行器由执行机构和调节机构两部分组成。而一些教材或著作中,关于执行器的一些知识点论述却值得探讨。今天我们就来对其应用作下简要说明。

执行器是自动控制系统中的执行机构和控制阀组合体。它在自动控制系统中的作用是接受来自调节器发出的信号,以其在工艺管路的位置和特性,调节工艺介质的流量,从而将被控数控制在生产过程所要求的范围内。

执行器的工作原理
      
在过程控制系统中,执行器由执行机构和调节机构两部分组成。调节机构通过执行元件直接改变生产过程的参数,使生产过程满足预定的要求。执行机构则接受来自控制器的控制信息把它转换为驱动调节机构的输出(如角位移或直线位移输出)。它也采用适当的执行元件,但要求与调节机构不同。执行器直接安装在生产现场,有时工作条件严苛。能否保持正常工作直接影响自动调节系统的安全性和可靠性。

执行器的
分类

(1)执行器按所用驱动能源分为气动、电动和液压执行器三种。

(2)按输出位移的形式,执行器有转角型和直线型两种。

(3)按动作规律,执行器可分为开关型、积分型和比例型三类。

(4)按输入控制信号,执行器分为可以输入空气压力信号、直流电流信号、电接点通断信号、脉冲信号等几类。

执行器
执行器

执行器的单与双作用

单作用

单作用执行机构的选用以SR系列气动执行机构为例在弹簧复位的应用中,输出力矩是在两个不同的操作过程中所得,根据行程位置,每一 次操作产生两个不同的力矩值。弹簧复位执行机构的输出力矩由力(空气压力或弹簧作用力)乘上力臂所得第一种状况:输出力矩是由空气压力进入中腔压缩弹簧后 所得,称为"空气行程输出力矩"在这种情况下,气源压力迫使活塞从0度转向90度位置,由于弹簧压缩产生反作用力,力矩从起点时最大值逐渐递减直至到第二 种状况:输出力矩是当中腔失气时弹簧恢复力作用在活塞上所得,称为"弹簧行程输出力矩"在这种情况下,由于弹簧的伸长,输出力矩从90度逐渐递减直0度如 以上所述,单作用执行机构是根据在两种状况下产生一个平衡力矩的基础上设计而成的。

双作用

双作用执行机构的选用以DA系列气动执行机构为例。齿轮条式执行机构的输出力矩是活塞压力(气源压力所供)乘上节圆半径(力臂)所得。且磨擦阻力小效率高。如图5所示,顺时针旋转和逆时针旋转时输出力矩都是线性的。在正常操作条件下,双作用执行机构的推荐安全系数为25-50%

执行器的与角行程式的调节机构

一、直行程式的调节机构

1、直通单座阀

所谓单座是指阀体内只有一个阀芯和一个阀座。其特点是结构简单、泄漏量小(甚至可以完全切断)和允许压差小。因此,它适用于要求泄漏量小,工作压差较小的干净介质的场合。在应用中应特别注意其允许压差,防止阀门关不死。

2、直通双座阀

直通双座调节阀的阀体内有两个阀芯和阀座。它与同口径的单座阀相比,流通能力约大20%~25%。因为流体对上、下两阀芯上的作用力可以相互抵消,但上、下两阀芯不易同时关闭,因此双座阀具有允许压差大、泄漏量较大的特点。故适用于阀两端压差较大,泄漏量要求不高的干净介质场合,不适用于高粘度和含纤维的场合。

3、角形阀

角形调节阀的阀体为直角形,其流路简单,服力小,适用于高压差、高粘度、含悬浮物和颗粒状物料流量的控制。一般使用于底进侧出、此种调节阀稳定性较好。在高压场合下,为了延长阀芯使用寿命,可采用侧进底出,但在小开度财容易发生振荡。

二、角行程式的调节机构

1、蝶阀

蝶阀的挡板以转轴的旋转来控制流体的流量。它由阀体、挡板、挡板轴和轴封等部件组成。其结构简单、体积小、重量轻、成本低、流通能力大,特别适用于低压差、大口径、大流量气体和带有悬浮物流体的场合,但泄漏量较大。其流量特性在转角达到70º。前和等百分比特性相似,70º以后工作不稳定,特性也不好,所以蝶阀通常在0º~70º转角范围内使用。蝶阀不仅在石油、煤气、化工、水处理等一般工业上得到广泛应用,而且还应用于热电站的冷却水系统。

2、凸轮挠曲阀

凸轮挠曲阀又称偏心旋转阀,也是一种新型结构的调节阀。其球面阀芯的中心线与转轴中心偏离,转轴带动阀芯偏心旋转,使阀芯向前下方进入阀座。

偏心旋转阀具有体积小,重量轻,使用可靠,维修方便,通用性强,流体阻力小等优点,适用于粘度较大的场合,在石灰、泥浆等流体中,具有较好的使用性能。

总结,本文中讲解了执行器的工作原理、分类、单与双作用及直与角行程式的调节机构等相关知识,并且分析了直行程式的调节机构含有直通单双座阀和角形阀。通过本文的讲解,相信大家对执行器知识的了解已越来越深入了,希望本文能给大家在生活中有所帮助!

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