氣動執(zhí)行器的構(gòu)造原理和特征

氣動執(zhí)行器是常用的自動控制的閥門的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，全面了解氣動執(zhí)行器，有助于對自動控制閥門的了解，以及自動控制閥門的選型，本文主要參照常被項(xiàng)目為進(jìn)口氣動執(zhí)行器招標(biāo)品牌的美國威盾VTON為例，分析下進(jìn)口氣動執(zhí)行器的構(gòu)造原理和特征。

氣動執(zhí)行器分為單作用和雙作用兩種類型；執(zhí)行器的開關(guān)動作都通過氣源來驅(qū)動執(zhí)行，叫做DOUBLE ACTING (雙作用)。SPRING RETURN (單作用)的開關(guān)動作只有開動作是氣源驅(qū)動，而關(guān)動作是彈簧復(fù)位(AT32無單作用)。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、活塞式和齒輪齒條式。活塞式行程長，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。由于齒輪齒條式氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)有結(jié)構(gòu)簡單，輸出推力大，動作平穩(wěn)可靠，并且安全防爆等優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)電廠、化工，煉油等對安全要求較高的生產(chǎn)過程中有廣泛的應(yīng)用。

進(jìn)口氣動執(zhí)行器原理：

      以美國威盾VTON的AT型氣動執(zhí)行器系列氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)為例，說明執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選用這個(gè)參考資料的目的是幫助客戶正確選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在把氣動/電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝到閥門之前，必須考慮以下因素。

1、閥門的運(yùn)行力矩加上生產(chǎn)廠家的推薦的安全系數(shù)/根據(jù)操作狀況。

2、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣源壓力或電源電壓。

3、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類型雙作用或者單作用（彈簧復(fù)位）以及一定氣源下的輸出力矩或額定電壓下的輸出力矩。

4、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向以及故障模式（故障開或故障關(guān)）正確選擇一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是非常重要的，如執(zhí)行機(jī)構(gòu)過大，閥桿可能受力過大。相反如執(zhí)行機(jī)構(gòu)過小，側(cè)不能產(chǎn)生足夠的力矩來充分操作閥門。一般地說，我們認(rèn)為操作閥門所需的力矩來自閥門的金屬部件（如球芯，閥瓣）和密封件（閥座）之間的磨擦。根據(jù)閥門使用場合，使用溫度，操作頻率，管道和壓差，流動介質(zhì)（潤滑、干燥、泥漿），許多因素均影響操作力矩。

進(jìn)口氣動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)特征

氣動執(zhí)行器的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的種類和構(gòu)造大致相同，主要是執(zhí)行器不同。因此在氣動執(zhí)行器介紹時(shí)分為執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分。氣動執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥（調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)）兩個(gè)部分組成。根據(jù)控制信號的大小，氣動執(zhí)行器產(chǎn)生相應(yīng)的推力，推動調(diào)節(jié)閥動作。氣動執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥是氣動執(zhí)行器的調(diào)節(jié)部分，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力的作用下，氣動執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生一定的位移或轉(zhuǎn)角，直接調(diào)節(jié)流體的流量。

常規(guī)的氣動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)特征：

1、氣動執(zhí)行器氣動裝置主要由氣缸、活塞、齒輪軸、端蓋、密封件、螺絲等組成；氣動執(zhí)行器成套氣動裝置還應(yīng)該包括開度指示、行程限位、電磁閥、定位器、氣動元件、手動機(jī)構(gòu)、信號反饋等部件組成。

2、氣動執(zhí)行器氣動裝置與閥門的連接尺寸應(yīng)符合ISO5211(底部)、 GB/T12222 和 GB/T12223 的規(guī)定。

3、氣動執(zhí)行器帶手動機(jī)構(gòu)的氣動裝置，在氣源中斷時(shí)，應(yīng)能用其手動機(jī)構(gòu)進(jìn)行氣動球閥的啟閉操作，面向手輪時(shí)，手輪或手柄應(yīng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為閥開，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為閥關(guān)。

4、氣動執(zhí)行器活塞桿端部為內(nèi)、外螺紋時(shí)，應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)扳手適用的扳手口。

5、氣動執(zhí)行器活塞的密封圈應(yīng)便于更換與檢修。

6、氣動執(zhí)行器帶緩沖機(jī)構(gòu)的氣動裝置，其緩沖機(jī)構(gòu)的行程長度可參照相關(guān)的規(guī)定。

7、帶可調(diào)緩沖機(jī)構(gòu)的氣動執(zhí)行器氣動裝置，應(yīng)有缸體外部調(diào)節(jié)其緩沖作用的機(jī)構(gòu)。

8、氣動執(zhí)行器氣缸進(jìn)出氣口的螺紋尺寸應(yīng)符合MANUR NORM(附件標(biāo)準(zhǔn)) sypv,GB/T7306.1、GB/T7306.2 和 GB/T7307 的規(guī)定。

一些進(jìn)口品牌的執(zhí)行器，比如美國威盾VTON的進(jìn)口氣動執(zhí)行器，結(jié)構(gòu)特征有什么區(qū)別呢，分析如下：

①氣動執(zhí)行器齒輪齒條雙活塞對稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，動作快速平穩(wěn)，精度高，輸出功率大，通過簡單的改變活塞裝配位置可得到反方向旋轉(zhuǎn)。

②進(jìn)口氣動執(zhí)行器擠壓的優(yōu)質(zhì)鋁合金缸體，經(jīng)精密加工的內(nèi)孔和外部表面進(jìn)行硬質(zhì)陽極氧化處理（特殊情況下陽極氧化+特氟隆涂層），使用壽命更長，摩擦系數(shù)低。

 ③一體式設(shè)計(jì)，所有的雙作用和單作用執(zhí)行器型號，都具有相同的缸體和端蓋，很方便通過加裝彈簧或拆除彈簧來改變作用方式。

 ④組合式預(yù)符荷安全彈簧組，不論在裝配過程或使用現(xiàn)場中，都能方便而安全的安裝或增減彈簧數(shù)量。

 ⑤外部側(cè)面兩個(gè)單獨(dú)調(diào)節(jié)螺釘對于已安裝在閥門上的執(zhí)行器更是精確方便，調(diào)節(jié)閥開和閥關(guān)位置，如需全行程調(diào)節(jié)時(shí)則另外在兩個(gè)端蓋處配置較長調(diào)節(jié)螺釘。

 ⑥進(jìn)口氣動執(zhí)行器多功能位置指示器，現(xiàn)場可視化指示，符合VID/VIE3845、NAMUR標(biāo)準(zhǔn)槽，能安裝并輸出所有附件，如限位開關(guān)盒、電氣定位器、位置傳感器（倍加福、圖爾克）。

 ⑦進(jìn)口氣動執(zhí)行器氣源接口符合NRMAR標(biāo)準(zhǔn)，可直接安裝NUMAR標(biāo)準(zhǔn)電磁閥。

 ⑧齒條背面的復(fù)合材料軸瓦和活塞導(dǎo)向環(huán)以及輸出軸的軸承等為防止金屬對金屬的摩擦，并且增加潤滑,使其低摩擦、長壽命。

 ⑨所有的緊固件均采用不銹鋼材料，長期抗腐蝕。

 ⑩氣動執(zhí)行器連接部分符合全新國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范ISO5211，DIN3337（F03-F25）使產(chǎn)安裝具有互換性、通用性。