氣動執行器/氣動執行機構的分類和選型

胤旭機電 >> 氣動執行器/氣動執行機構的分類和選型 : 氣動執行器分類 執行器按其能源形式分為氣動，電動和液動三大類，它們各有特點，適用于不同的場合。氣動執行器是執行器中的一種類別。氣動執行器還可以分為單作用和雙作用兩種

氣動執行器分類
執行器按其能源形式分為氣動，電動和液動三大類，它們各有特點，適用于不同的場合。氣動執行器是執行器中的一種類別。氣動執行器還可以分為單作用和雙作用兩種類型：執行器的開關動作都通過氣源來驅動執行，叫做DOUBLE ACTING (雙作用)。SPRINGRETURN (單作用)的開關動作只有開動作是氣源驅動，而關動作時彈簧復位。氣動執行機構的特點

氣動執行器的選型
注:本文均以DA/SR系列氣動執行機構為例，說明執行機構的選用這個參考資料的目的是幫助客戶正確選擇執行機構，在把氣動/電動執行機構安裝到閥門之前，必須考慮以下因素。* 閥門的運行力矩加上生產廠家的推薦的安全系數/根據操作狀況。* 執行機構的氣源壓力或電源電壓。* 執行機構的類型雙作用或者單作用(彈簧復位)以及一定氣源下的輸出力矩或額定電壓下的輸出力矩。* 執行機構的轉向以及故障模式(故障開或故障關)正確選擇一個執行機構是非常重要的，如執行機構過大，閥桿可能受力過大。相反如執行機構過小，側不能產生足夠的力矩來充分操作閥門。一般地說，我們認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。根據閥門使用場合，使用溫度，操作頻率，管道和壓差，流動介質(潤滑、干燥、泥漿)，許多因素均影響操作力矩.

球閥的結構原理基本上根據一個拋光球芯(包括通道)包夾在兩個閥座這間(上游和下游)，球心的旋轉對流體進行攔截或流過球芯，上游和下游的壓差產生的力使球芯緊靠在下游閥座(浮動球結構)。這種情況下操作閥門的力矩是由球芯與閥座、閥桿與填料相互摩擦所決定的。

蝶閥的結構原理基本上根據固定在軸心的蝶板。在關閉位置蝶板與閥座完全密封,當蝶板旋轉(繞著閥桿)后與流體的流向平行時，閥門處于全開位置。相反當蝶板與流體的流向垂直時，閥門處于關閉位置。操作蝶閥的力矩是由蝶板與閥座、閥桿與填料之間的磨擦所決定的，同時壓差作用在蝶板上的力也影響操作力矩如閥門在關閉時力矩比較大，微小地旋轉后，力矩將明顯減小.

旋塞閥的結構原理是基本根據密封在錐形塞體里的塞子。在塞子的一個方向上有一個通道。隨著塞子旋入閥座來實現閥門的開啟和關閉。操作力矩通常不受流體的壓力影響而是由開啟和關閉過程中閥座和塞子之間的摩擦所決定的。閥門在關閉時力矩比較大。由于有受壓力的影響，在余下的操作中始終保持較高的力矩.

雙作用執行機構的選用以DA系列氣動執行機構為例
齒輪條式執行機構的輸出力矩是活塞壓力(氣源壓力所供)乘上節圓半徑(力臂)所得,且磨擦阻力小效率高。順時針旋轉和逆時針旋轉時輸出力矩都是線性的。在正常操作條件下，雙作用執行機構的推薦安全系數為25-50%

單作用執行機構的選用
以SR系列氣動執行機構為例在彈簧復位的應用中，輸出力矩是在兩個不同的操作過程中所得，根據行程位置，每一次操作產生兩個不同的力矩值。彈簧復位執行機構的輸出力矩由力(空氣壓力或彈簧作用力)乘上力臂所得種狀況：輸出力矩是由空氣壓力進入中腔壓縮彈簧后所得，稱為"空氣行程輸出力矩"在這種情況下，氣源壓力迫使活塞從0度轉向90度位置，由于彈簧壓縮產生反作用力，力矩從起點時比較大值逐漸遞減直至到第二種狀況：輸出力矩是當中腔失氣時彈簧恢復力作用在活塞上所得，稱為"彈簧行程輸出力矩"在這種情況下，由于彈簧的伸長，輸出力矩從90度逐漸遞減直0度如以上所述，單作用執行機構是根據在兩種狀況下產生一個平衡力矩的基礎上設計而成的。如圖11所示。在每種情況下，通過改變每邊彈簧數量和氣源壓力的關系(如每邊2根彈簧和5.5巴氣源或反之)，有可能獲得不平衡力矩　在彈簧復位應用中可獲得兩種狀況：失氣開啟或失氣關閉。在正常工作條件下，彈簧復位執行機構的推薦安全系數為25-50%

彈簧復位執行機構的選用示例：
彈簧關(失氣)
*球閥的力矩=80NM
*安全系數(25%)=80NM+25%=100NM
*氣源壓力=0.6MPa
被選用的SY-SR執行機構是SR125-05，因為可產生下列數值：
*彈簧行程0o=119.2NM
*彈簧行程90o=216.2NM
*空氣行程0o=228.7NM
*空氣行程90o=118.8NM

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