气动执行器结构与工作原理
仪器网 · 2012-07-14 23:39 · 18317 次点击
气动执行器由执行机构和调节机构组成。图9-9是常用的气动薄膜调节阀的实物图和内部结构示意图,图中上半部为执行机构,下半部为调节机构。气信号Po由薄膜上部引入,作用于薄膜片2上,推动阀杆4产生位移,改变了阀芯7和阀座5之间的流通截面积,从而达到调节流量的目的。
1.气动执行机构
气动执行机构接受气动仪表或电-气阀门定位器输出的气压信号,并将其转换为相应的推杆直线位移,以推动调节机构工作。
气动执行机构有薄膜式和活塞式两种。常见的气动执行机构多为薄膜式,其特点是结构简单,价格较低廉,但输出行程较小。
1)气动薄膜式执行机构
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气动薄膜式执行机构分有弹赞和无弹赞两种。现以常用的有弹簧正作用式的机构为例说明其工作原理(图9-9).当信号压力通过上膜盖1和波纹膜片2组成的气室时,在膜片上产生一个推力,使推杆8下移并压缩弹赞9。当弹焚的作用力与信号压力在膜片上产生的推力相平衡时,推杆稳定在一个对应的位里上,推杆的位移即执行机构的输出,也称行程。
2)气动活塞式执行机构
活塞式执行机构也分有弹簧和无弹簧两种。现以图9-10为例阐述无弹簧活塞式执行机构的工作原理。其主要部件—气缸内活塞随气缸两侧差压的变化而移动.活塞的两侧分别怡人固定信号(含通大气)和可变信号,或两侧都翰人可变信号。它的输出特性有比例式及两位式两种。两位式是根据输人活塞两侧操作压力的大小,活塞从高压侧被推向低压侧。比例式是在两位式基础上加有阀门定位器,使推杆位移和信号压力成比例关系。
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此外,还有一种长行程执行机构,其结构原理与气动活塞式执行机构基本相同。它具有行程长、输出力矩大的特点,翰出直线位移为40-200mm,转角位移为900度,适用于艳出角位移和大力矩的场合.
2.调节机构
调节机构又称调节阀,它和普通阀门一样是一个局部阻力可以变化的节流元件。由于阀芯在阀体内移动,改变了阀芯与阀座之间的流通面积,即改变了阀的阻力系数,被控介质的流盆相应地改变,从而达到调节工艺参数的目的。
1)调节阀的结构
图9-11是常用的直通单座阀的结构,它由上阀盖、下阀盖、阀体、阀座、阀芯、阀杆、填料和压板等零部件组成。上、下阀盖都装有衬套,为阀芯移动起导向作用;由于上、下都有导向,称为双导向。阀盖上斜孔使阀盖内腔和阀后内腔互相连通,阀芯移动时,阀盖内腔的介质很容易经斜孔流人阀后,不至于影响阀芯的移动。
2)调节阀的流最特性
调节阀的流量特性是指流过调节阀的相对流量与阀的相对开度之间的关系:
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由于调节阀上流量变化时,阀前后的压差也会发生变化,而压差的变化又将引起流量的变化。为了便于分析,我们把阀前后压差恒定时的流量特性称为理想流景特性;阀前后压差随阀的开度变化的流量特性为工作流量特性。调节阀出厂所提供的流量特性是指理想流量特性。
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