气动执行器的结构与分类

　气动执行器主要由执行机构与控制机构两大部分组成。根据不同的使用要求，它们又可分为许多不同的型式．

　　1．执行机构.

　　气动执行机构主要分为薄膜式和活塞式两种。其中薄膜式执行机构最为常用，它可以用作—般控制阀的推动装置．组成气动薄膜式执行器，习惯上称为气动薄膜调节阀。它的结构简单、价格便宜、维修方便，应用广泛。

  活塞式气缸分两种：无弹簧的是双作用气缸；有弹簧的是单作用气缸（分常闭型和常开型）

　　气动活塞式执行机构的推力较大，主要适用于大口径、高压降控制阎或蝶阀的维动装置。

　　除了菠膜式和活塞式之外。还有长行程执行机构。它的行程长、转矩大，适于输出转角(o”一90。)和力矩，如用于蝶阀或风门的推动装置。

　　气动薄膜式执行机构有正作用和反作用两种型式。当来自控制器或阀门定位器的信号压力增大时，阀杆向下移动的叫正作用执行机构(zMA型)当信号压力增大时，闽杆向上移动的叫反作用执行机构(zMB型)。正作用执行机构的信号压力是通入波纹膜片上方的薄膜气室，如图5—1—1所示；反作用执行机构的信号压力是通入波纹膜片下方的薄膜气室。通过更换个别零件，两者便能互相改装。

　　根据有无弹簧执行机构可分为有弹簧的及无弹簧的，有弹簧的薄膜式执行机构员为常用，无弹簧的薄膜式执行机构常用于双位式控制(即气开气关型＞。

　　有弹簧的薄膜式执行机构的输出位移与输入气压信号成比例关系。当信号压力(通常为o．02一o．1MPa)通入薄膜气空时，在薄膜上产生一个推力，使阎杆移动并压缩弹簧，直至弹簧的反作用力与推力相平衡，报杆稳定在一个新的位置。信号压力越大，阀杆的位移量也越大。

　　阀杆的位移即为执行机构的直线输出位移。也称行程。行程规格有10 mm，16mm，25mm，40mm，60mm，100mm等。

　　2．控制机构.

　　控制机构即控制闽，实际上是一个局部阻力可以改变的节流元件。通过问杆上部与执行机构相连，下部与阎芯相连。由于阀芯在阀体内移动．改变了阀芯与阎座之间的流通面积，即改变了阀的阻力系数。被控介质的流量也就相应地改变，从而达到控制工艺参数的目的。根据不同的使用要求，控制闽的结构型式很多、主要有以下几种：

　　(1)直通单座控制阀  这种阀的阀体内只有一个阀芯与阀座所示。其特点是结构简单、泄泪量小，易于保证关闭，甚至完全切断。但是在压差大的时候，流体对闽芯上下作用的推力不平衡．这种不平衡力会影响闽芯的移动。因此这种阎一放应用在小口径、低压差的场合。

　　(2)直通双座控制阀  阀体内有两个阀芯和阀座。这是员常用的一种类型。由于流体流过的时候，作用在上、下两个阎芯上的推力方向相反而大小近于相等，可以互相抵消，所以不平衡力小。但是，由于加工的限制，上下两个凋芯阎座不易保证同时密闭，因此泄漏量较大。

　　根据阀芯与阎座的相对位置，这种阀9J分为正作用式与反作用式(或称正装与反装)两种型式。当阀体直立，阀杆下移时，闽芯与阀座问的流通面积减小的称为正作用式，如果将阀芯倒装，则当阎杆下移时，阀芯与阀座间流通面积增大，称为反作用式。

　　(3)角形控制阀  角形阀的两个接管呈直角形，—‘般为底进侧出。

　　这种阀的流路简单、阻力较小．适用于现场管道要求直角连接．介质为高裁度、高压差和含有少量悬浮物和固体颗粒状的场合。

　　(4)三通控制阀  三通阎共有＝个19人口与工艺管道连接。其流通方式有合流(两种介质混合成一路)型和分流(一种介质分成两路)型两种，分别如图5—1—2(d)，(e)所示。这种阀可以用来代替两个直通阀，适用于配比控制与旁路控制。与直通阀相比，组成同样的系统时，可省掉一个二通阀和一个三通接管。

　　(5)隔膜控制阀  它采用耐腐蚀衬里的阀体和隔膜，如图5—1—2(f)所示。隔膜阎结构简单、流阻小、流通能力比同口径的其他种类的阀要大。由于介质用隔膜与外界隔离，故无填料，介质也不会泄漏。这种阀耐腐蚀性强，适用于强酸、强碱、强腐蚀性介质的控制，也能用于高粘度及悬浮颗粒状介质的控制。

　　选用隔膜阀时．应注意执行机构须有足够的报力。一般隔膜阀直径大于100 mm时，均采用活塞式执行机构。由于受衬里材料性质的限制、这种阂的使用温度宜在150℃以下，压力在1MPn以下。

　　(6)蝶阀  又名翻板阀，如图5—1—2(8)所示。蝶阀具有结构简单、重量轻、价格便宜、流阻极小的优点，但泄漏量大，适用于大口径、大流量、低压差的场合．也可以用于含少量纤维或悬浮颗粒状介质的控制。

　　(7)球网  球阀的阀芯与阀体都呈球形体，转动阀芯使之与闽体处于不同的相对位置时，就具有不同的流通面积，以达到流量控制的目的。球阀阎芯有“v”形和“t)”形两种开口形式。O形球闽的节流元件是带因孔的球形体，转动球体可起控制和切断的作用，常用于双位式控制：v形球阀的节流元件是v形缺口球形体，转动球心使v形缺口起节流和剪切的作用，适用于高教度和污秽介质的控制。

　　(8)凸轮挠曲阀  又名偏心旋转阀。它的阎芯呈扇形球面状，与挠曲臂及袖套—一起铸成，固定在转动轴上，如图5—1—2(k)所示。凸轮挠曲阀的挠曲臂在压力作用下能产生挠曲变形，使闽芯球面与阎座密封圈紧密接触，密封性好。同时，它的重量轻、体积小、安装方便，适用于高粘度或带有悬浮物的介质流量控制。

　　(9)笼式阀  又名套简型控制阀，它的阎体与一’放的直通单座阎相似。笼式阀内有一个圆柱形套筒(笼子)。套简壁上有—个或几个不同形状的孔(宙口)，利用套筒导向，阎芯在套筒内上下移动，由于这种移动改变了笼子的节流孔面积，就形成了各种特性并实现流量控制。笼式阀的可调比大、振动小、不平衡力小、结构简单、套简互换性好．更换不同的套筒(窗口形状不同)即可得到不同的流量特性，阀内部件所受的汽蚀小、噪音小，是一种性能优良的闽，特别适用于要求低噪音及压差较大的场合．但不适用高温、高强度及含有固体颗粒的流体。除以上所介绍的阀以外，还有一些特殊的控制阀。例如小流量阀适用于小流量的精密控制，超高压阀适用于高静压、高压差的场合。