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什么是气动执行器?

发布时间:2013-06-20

气动执行器的简介

气动执行器
气动执行器
 
众所周知,执行器是我们生活中是十分重要的知识点之一,不过在一些教材或著作中,关于执行器的一些知识点论述却值得探讨。今天我们就来对执行器种类中的气动执行器作下简要说明。

气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体,其执行机构有薄膜式、活塞式、拨叉式和齿轮齿条式。活塞式行程长,适用于要求有较大推力的场合;而薄膜式行程较小,只能直接带动阀杆。拨叉式气动执行器具有扭矩大、空间小、扭矩曲线更符合阀门的扭矩曲线等特点,但是不很美观;常用在大扭矩的阀门上。齿轮齿条式气动执行机构有结构简单,动作平稳可靠,并且安全防爆等优点,在发电厂、化工,炼油等对安全要求较高的生产过程中有广泛的应用。

气动执行器的工作原理

当压缩空气从A管咀进入气动执行器时,气体推动双活塞向两端(缸盖端)直线运动,活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮逆时针方向转动90度,阀门即被打开。此时气动执行阀两端的气体随B管咀排出。反之,当压缩空气从B官咀进入气动执行器的两端时,气体推动双塞向中间直线运动,活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮顺时针方向转动90度,阀门即被关闭。此时气动执行器中间的气体随A管咀排出。以上为标准型的传动原理。根据用户需求,气动执行器可装置成与标准型相反的传动原理,即选准轴顺时针方向转动为开启阀门,逆时针方向转动为关闭阀门。单作用(弹簧复位型)气动执行器A管咀为进气口,B管咀为排气孔(B管咀应安装消声器)。A管咀进气为开启阀门,断气时靠弹簧力关闭阀门。

气动执行器的基本构成

气动执行器的调节机构的种类和构造大致相同,主要是执行机构不同。因此在气动执行器介绍时分为执行机构和调节阀两部分。气动执行器由执行机构和调节阀(调节机构)两个部分组成。根据控制信号的大小,产生相应的推力,推动调节阀动作。调节阀是气动执行器的调节部分,在执行机构推力的作用下,调节阀产生一定的位移或转角,直接调节流体的流量。

气动执行器
气动执行器
 
气动执行器的特点

1、紧凑的双活塞齿轮,齿条式结构,啮合精确,效率高,输出扭矩恒定。

2、铝制缸体、活塞及端盖,与同规格结构的执行器相比重量最轻。

3、缸体为挤压铝合金,并经硬质阳极氧化处理,内表面质地坚硬,强度,硬度高。采用低摩擦材料制成的滑动轴承,避免了金属间的相互直接接触,摩擦系数低,转动灵活,使用寿命长。

4、气动执行器与阀门安装、连接尺寸根据国际标准ISO5211、DIN3337和VDI/VDE3845进行设计,可与普通气动执行器互换。

5、气源孔符合 NAMUR 标准。

6、气动执行器底部轴装配孔(符合ISO5211标准)成双四方形,便于带方杆的阀线性或45°转角安装。

7、输出轴的顶部和顶部的孔符合 NAMUR 标准。

8、两端的调整螺钉可调整阀门的开启角度。

9、相同规格的有双作用式、单作用式(弹簧复位)。

10、可根据阀门需要选择方向,顺时针或逆时针旋转。

11、根据用户需要安装电磁阀、定位器(开度指示)、回信器、各种限位开关及手动操作装置。

气动执行器的分类

执行器按其能源形式分为气动,电动和液动三大类,它们各有特点,适用于不同的场合。气动执行器是执行器中的一种类别。气动执行器还可以分为单作用和双作用两种类型:执行器的开关动作都通过气源来驱动执行,叫做DOUBLE ACTING (双作用)。SPRING RETURN (单作用)的开关动作只有开动作是气源驱动,而关动作时弹簧复位。

1、单作用执行机构的选用

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。如图11所示。在每种情况下,通过改变每边弹簧数量和气源压力的关系(如每边2根弹簧和5.5巴气源或反之),有可能获得不平衡力矩 在弹簧复位应用中可获得两种状况:失气开启或失气关闭。在正常工作条件下,弹簧复位执行机构的推荐安全系数为25-50%。

2、双作用执行机构的选用

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,如图4所示。且 磨擦阻力小效率高。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%。

总结,本文中讲解了气动执行器的工作原理、基本构成、特点及分类等相关知识,并且分析了单作用执行机构和双作用执行机构的选用。通过本文的讲解,相信大家对气动执行器知识的了解已越来越深入了,同时也希望本文能给大家在生活中有所帮助!

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