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执行机构是驱动调节阀的动力装置,有气动、电动、液动等方式,其中气动执行机构以其维护工作简单、动作速度较快、具有防爆性、以及容易得到较大力矩等优点,被广泛应用于各种场合。
气动调节阀气动执行机构有薄膜式和气缸两种。薄膜式通常单端进气、弹簧复位,对于不同的进气方向又分为气开式(进气打开阀门,失气弹簧复位关闭阀门)和气关式(进气关闭阀门,失气弹簧复位打开阀门)。由于薄膜式气动执行机构中的薄膜耐受压力较小,通常在2kg/cm以下,因此,如果应用在力矩较大的调节阀上时,就必须增加薄膜的面积,使执行机构的体积变得十分庞大;而气缸式执行机构的活塞和缸体均可以耐受较大的气源压力,而且缸体可以造得很长,因此可用在力矩大、行程长的阀门上。但气缸也有它的缺点,由于活塞与缸体之间有相对运动,就有可能产生不可预见的磨擦力,如缸体锈蚀、密封圈张力不均匀等原因,使得执行机构卡涩造成调节失灵。而薄膜阀由于结构的特点,不会产生上述故障,这也是薄膜阀的优势。
气动调节阀气动执行机构控制装置的主要组成部件和功能:
减压阀:降低控制气源压力,以适宜执行机构的工作压力;
过滤器:滤去压缩空气中的水和其他杂质,保证进入电/气转换器、定位器以及执行机构的压缩空气的清洁。许多产品是减压阀和过滤器一体化设计;
电/气转换器(E/P):将控制系统来的4-20mA电流信号转换成0.02-0.1MPa/cm2 (3-15psi)的气压控制信号;
定位器:是阀位控制的核心部件,对调节阀的阀位进行精确控制;
位置变送器:通过连杆与阀杆的位移同步产生转角移动,转换成4-20mA电信号,线性地反映阀门的开度;
行程开关:通常安装在阀门的全开和全关位置,用以发出阀门全开和全关的信号送到控制系统;
为了实现某些特殊的控制功能,一些执行机构上还配备了其他的控制部件,如实现联锁功能的电磁阀,实现保位功能的锁气器,加快动作速度的气放大器,失气时维持短时操作的储能罐等等。
执行机构控制部件生产厂家很多,结构也有很大差异,但他们利用的原理都很近似,电/气转换和定位器主要采取两种形式,即E/P、定位器分开和一体化设计,而定位器又分为气动机械平衡式和智能型。控制部件中E/P、减压阀、气动机械平衡式定位器都是利用力平衡原理进行调节的。