執(zhí)行器的組成與分類

第十章執(zhí)行器本章內(nèi)容10.1執(zhí)行器的組成與分類10.2控制閥的流量特性10.1執(zhí)行器的組成與分類作用：接收控制器輸出的控制信號，改變操縱變量，使生產(chǎn)過程按預(yù)定要求正常進(jìn)行。組成：執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

執(zhí)行機(jī)構(gòu)：執(zhí)行機(jī)構(gòu)是指根據(jù)控制器控制信號產(chǎn)生推力或位移的裝置。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出信號去改變能量或物料輸送量的裝置，通常指控制閥?，F(xiàn)場有時(shí)就將執(zhí)行器稱為控制閥。分類：液動、電動、氣動液動:

推力最大，但較笨重，現(xiàn)很少使用電動：

電動執(zhí)行器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是分開的兩部分，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)有角行程和直行程兩種，都是以兩相交流電機(jī)為動力的位置伺服機(jī)構(gòu)，作用是將輸入的直流電流信號線性地轉(zhuǎn)換為位移量。安全防爆性能較差，電機(jī)動作不夠迅速，在行程受阻或閥桿被軋住時(shí)電機(jī)易受損。氣動：氣動執(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)有薄膜式和活塞式兩類?；钊叫谐涕L，適用于要求有較大推力的場合，而薄膜式行程較小，只能直接帶動閥桿?；S一般均采用薄膜式。（習(xí)慣稱為“氣動薄膜控制閥”)是用壓縮空氣為能源，結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠、平穩(wěn)、輸出推動力大、維修方便、防火防爆、價(jià)格較低、廣泛應(yīng)用于化工、煉油生產(chǎn)。圖10-1氣動薄膜控制閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖10-2外部結(jié)構(gòu)圖10.1.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)

氣動執(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。

（1）氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)

氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要分為薄膜式（動畫）和活塞式（動畫）。圖10-3薄膜式圖10-4活塞式薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出位移與輸入氣壓信號成比例關(guān)系。當(dāng)壓力與彈簧的反作用力平衡時(shí),推桿穩(wěn)定在某一位置,信號壓力越大,推桿的位移量也越大。(推桿的位移即為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的直線輸出位移,也稱行程。)

活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)屬于強(qiáng)力氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。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、大口徑控制蝶閥的推動裝置?？捎糜趬嚎s機(jī)氣量控制。（2）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)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)的輸出軸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、套筒等形式的的控制閥。角行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)的輸出軸輸輸出角位移，，轉(zhuǎn)動角度范范圍小于360o,通常用來推動動蝶閥、球閥閥、偏心旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)閥等轉(zhuǎn)角式式控制閥。多轉(zhuǎn)式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)的輸出軸輸輸出各種大小小不等的有效效圈數(shù)，通常常用于推動閘閘閥或由執(zhí)行行電動機(jī)帶動動旋轉(zhuǎn)式的調(diào)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，如如各種泵等。?？刂崎y（調(diào)節(jié)節(jié)機(jī)構(gòu)）結(jié)構(gòu)構(gòu)調(diào)節(jié)閥是一個(gè)局局部阻力可以以改變的節(jié)流流元件。由于于閥芯在閥體體內(nèi)移動，改改變了閥芯與與閥座之間的的流通面積，，即改變了閥閥的阻力系數(shù)數(shù)，被調(diào)介質(zhì)質(zhì)的流量也就就相應(yīng)地改變變，從而達(dá)到到調(diào)節(jié)工藝參參數(shù)的目的。。正作用：閥芯向下，閥閥桿向下，流流通面積減少少。反作用：閥芯向上，閥閥桿向下，流流通面積增大大。圖10-5控制閥正、反反作用動畫三正正作用負(fù)作作用執(zhí)行器如氣動動薄膜控制閥閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)構(gòu)組合起來可可以實(shí)現(xiàn)氣開開和氣關(guān)式兩兩種調(diào)節(jié)。圖10-6正反作用組合合氣動控制閥的的氣開、氣關(guān)關(guān)特性氣關(guān)閥：供氣量越大，，閥門開度越越小，而在失失氣時(shí)則全開開。氣開閥：供氣量越大，，閥門開度越越大，而在失失氣時(shí)則全關(guān)關(guān)；圖10-7氣開閥、氣關(guān)關(guān)閥控制閥（調(diào)節(jié)節(jié)機(jī)構(gòu)）的類類型調(diào)節(jié)閥的品種種很多，但根根據(jù)閥芯的動動作形式，調(diào)調(diào)節(jié)閥可分為為直行程式和和角行程式兩兩大類。閥桿桿帶動閥芯沿沿直線運(yùn)動的的調(diào)節(jié)閥屬于于直行程類，，閥芯按轉(zhuǎn)角角運(yùn)動的調(diào)節(jié)節(jié)閥屬于角行行程類。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)主要要由閥體、閥閥座、閥芯和和閥桿或轉(zhuǎn)軸軸等部件組成成。閥芯與閥閥桿或轉(zhuǎn)軸之之間采用螺紋紋或其它方式式連接，閥芯芯由閥桿或轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸帶動，閥閥桿或轉(zhuǎn)軸與執(zhí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連連接。當(dāng)執(zhí)行行機(jī)構(gòu)帶動閥閥桿移動或帶帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動動時(shí)，閥芯與與閥座之間的的流通面積發(fā)發(fā)生改變，即即閥的開度發(fā)發(fā)生改變，從從而使流體的的流量也發(fā)生生相應(yīng)的變化化，達(dá)到調(diào)節(jié)節(jié)的目的。下下面對常用閥閥的特點(diǎn)及應(yīng)應(yīng)用作一介紹紹。直行程式的控控制閥（1）直通單座閥閥所謂單座是指指閥體內(nèi)只有有一個(gè)閥芯和和一個(gè)閥座。。如圖（b）、（c）所示。它適適用于要求泄泄漏量小，工工作壓差較小小的干凈介質(zhì)質(zhì)的場合。在在應(yīng)用中應(yīng)特特別注意其允允許壓差，防防止閥門關(guān)不不死。（動畫）圖10-8常用調(diào)節(jié)閥結(jié)結(jié)構(gòu)示意圖（2）直通雙座閥閥直通雙座調(diào)節(jié)節(jié)閥[圖(a)]的閥體內(nèi)有兩兩個(gè)閥芯和閥閥座。它與同同口徑的單座座閥相比，流流通能力約大大20%～25%。因?yàn)榱黧w對對上、下兩閥閥芯上的作用用力可以相互互抵消，但上上、下兩閥芯芯不易同時(shí)關(guān)關(guān)閉，因此雙雙座閥具有允允許壓差大、、泄漏量較大大的特點(diǎn)。故適用于閥兩兩端壓差較大大，泄漏量要要求不高的干干凈介質(zhì)場合合，不適用于于高粘度和含含纖維的場合合。（動畫）（3）角形閥角形調(diào)節(jié)閥的的閥體為直角角形，其流路路簡單，服力力小，適用于于高壓差、高高粘度、含懸懸浮物和顆粒粒狀物料流量量的控制。一一般使用于于底進(jìn)側(cè)出、、此種調(diào)節(jié)閥閥穩(wěn)定性較好好。在高壓場場合下，為了了延長閥芯使使用壽命，可可采用側(cè)進(jìn)底底出，但在小小開度時(shí)容易易發(fā)生振蕩。。（動畫）（4）三通閥三通閥的閥體體有三個(gè)接管管口，適用于于三個(gè)方向流體的管路控控制系統(tǒng)，大大多用于熱交交換器的溫度度控制、配比比控制和旁路路控制。在使使用中應(yīng)注意意流體溫差不不宜過大，通通常小于150℃，否則會使三三通閥產(chǎn)生較較大應(yīng)力面引引起變形，造造成連接處泄泄漏或損壞。。三通閥有三三通合流閥和和三通分流閥閥兩種類型。。三通合流閥閥為介質(zhì)由兩兩個(gè)輸入口流流進(jìn)混合后由由一出口流出出，三通分流流閥為介質(zhì)由由一入口流進(jìn)進(jìn)，分為兩個(gè)個(gè)出口流出。。（動畫）（5）套筒閥套筒閥又叫叫籠式閥，，是一種結(jié)結(jié)構(gòu)比較特特殊的新型調(diào)節(jié)閥閥，它的閥閥體與一般般的直通單單座閥相似似，閥內(nèi)有有一個(gè)圓柱柱形套簡。。根據(jù)流通通能力的大大小、套筒筒的窗口可可分為為四四個(gè)、兩個(gè)個(gè)或一個(gè)。。利用套筒筒導(dǎo)向，閥閥芯可在套套簡中上、、下移動。。由于這種種移動改變變了節(jié)流孔孔的面積，，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)節(jié)。此閥具有不不平衡力小小、穩(wěn)定性性好、噪聲聲低、互換換性、通用用性強(qiáng)，拆拆裝、維修修方便等優(yōu)優(yōu)點(diǎn)，因而而得到廣泛泛應(yīng)用。但但不適用于于高溫、高高粘度、含含顆粒和結(jié)結(jié)晶的介質(zhì)質(zhì)控制。角行程式的的控制閥（1）蝶閥蝶閥的擋板板以轉(zhuǎn)軸的的旋轉(zhuǎn)來控控制流體的的流量。它它由閥體、、擋板、擋擋板軸和軸軸封等部件件組成。其其結(jié)構(gòu)簡單單、體積小小、重量輕輕、成本低低、流通能能力大，特特別適用于于低壓差、、大口徑、、大流量氣氣體和帶有有懸浮物流流體的場合合，但泄漏漏量較大。。其流量特特性在轉(zhuǎn)角角達(dá)到70o。前和等百百分比特性性相似，70o以后工作不不穩(wěn)定，特特性也不好好，所以蝶閥通常在在0o～70o轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)內(nèi)使用。廣廣泛應(yīng)用于于壓縮機(jī)控控制系統(tǒng)中中。（動畫）（2）凸輪撓曲曲閥凸輪撓曲閥閥又稱偏心心旋轉(zhuǎn)閥，，也是一種種新型結(jié)構(gòu)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥閥。其球面面閥芯的中中心線與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸中心偏偏離，轉(zhuǎn)軸軸帶動閥芯芯偏心旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，使閥芯芯向前下方方進(jìn)入閥座座。偏心旋轉(zhuǎn)閥閥具有體積積小，重量量輕，使用用可靠，維維修方便，，通用性強(qiáng)強(qiáng)，流體阻阻力小等優(yōu)優(yōu)點(diǎn)，適用用于粘度較大大的場合，，在石灰、、泥漿等流流體中，具具有較好的的使用性能能。（動畫）返回10.2控制閥的流流量特性定義：流量量特性是指流過閥閥門的調(diào)節(jié)節(jié)介質(zhì)的相對對流量與閥閥桿的相對對行程（閥門的相相對開度））之間的關(guān)關(guān)系。數(shù)學(xué)表達(dá)式式:表示控制閥閥某一開度度的流量與與全開時(shí)流流量之比，，稱為相對流量。。9、靜靜夜夜四四無無鄰鄰，，荒荒居居舊舊業(yè)業(yè)貧貧。。。。12月月-2212月月-22Saturday,December24,202210、雨雨中中黃黃葉葉樹樹，，燈燈下下白白頭頭人人。。。。03:17:5303:17:5303:1712/24/20223:17:53AM11、以我我獨(dú)沈沈久，，愧君君相見見頻。。。12月月-2203:17:5303:17Dec-2224-Dec-2212、故人人江海海別，，幾度度隔山山川。。。03:17:5303:17:5303:17Saturday,December24,202213、乍見翻疑疑夢，相悲悲各問年。。。12月-2212月-2203:17:5303:17:53December24,202214、他鄉(xiāng)生生白發(fā)，，舊國見見青山。。。24十十二月20223:17:53上午午03:17:5312月-2215、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。。十二月223:17上午午12月-2203:17December24,202216、行動出成果果，工作出財(cái)財(cái)富。。2022/12/243:17:5303:17:5324December202217、做前，能夠夠環(huán)視四周；；做時(shí)，你只只能或者最好好沿著以腳為為起點(diǎn)的射線線向前。。3:17:53上午3:17上上午03:17:5312月-229、沒有失敗，，只有暫時(shí)停停止成功！。。12月-2212月-22Saturday,December24,202210、很多事情情努力了未未必有結(jié)果果，但是不不努力卻什什么改變也也沒有。。。03:17:5303:17:5303:1712/24/20223:17:53AM11、成功就是是日復(fù)一日日那一點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)小小努力力的積累。。。12月-2203:17:5303:17Dec-2224-Dec-2212、世世間間成成事事，，不不求求其其絕絕對對圓圓滿滿，，留留一一份份不不足足，，可可得得無無限限完完美美。。。。03:17:5303:17:5303:17Saturday,December24,202213、不知香香積寺，，數(shù)里入入云峰。。。12月-2212月-2203:17:5303:17:53December24,202214、意志堅(jiān)堅(jiān)強(qiáng)的人人能把世世界放在在手中像像泥塊一一樣任意意揉捏。。24十十二月20223:17:53上午午03:17:5312月-2215、楚塞塞三湘湘接，，荊門門九派派通。。。。。十二月月223:17上上午午12月月-2203:17December24,202216、少年年十五五二十十時(shí)，，步行行奪得得胡馬馬騎。。。2022/12/243:17:5303:17:5324December202217、空山山新雨雨后，，天氣氣晚來來秋。。。3:17:53上上午3:17上上午午03:17:5312月月-229、楊柳散和和風(fēng)，青山山澹吾慮。。。12月-2212月-22Saturday,December24,202210、閱讀一切切好書如同同和過去最最杰出的人人談話。03:17:5303:17:5303:1712/24/20223:17:53AM11、越越是是沒沒有有本本領(lǐng)領(lǐng)的的就就越越加加自自命命不不凡凡。。12月月-2203:17:5303:17Dec-2224-Dec-2212、越越是是無無能能的的人人，，越越喜喜歡歡挑挑剔剔別別人人的的錯(cuò)錯(cuò)兒兒。。03:17:5303:17:5303:17Saturday,December24,202213、知人者智，，自知者明。。勝人者有力力，自勝者強(qiáng)強(qiáng)。12月-2212月-2203:17:5