控制阀

控制阀执行机构的基本类型

电动执行机构

阀门执行机构是安装在其上的控制阀总成的一部分。

  • 在任何控制回路中,阀门执行机构接收控制信号,系统根据使用的控制信号将阀门移动到全开或全闭位置或保持在中间位置。
  • 控制阀的操作涉及到这些可移动部件的定位,如阀塞、球或叶片相对于阀门的固定座。

阀门执行机构执行的两个基本功能是:

  • 通过控制器发出的控制信号,将阀门的活动部件驱动到所需的位置。
  • 当驱动电源不可用时,提供阀门的默认位置,即打开或关闭阀门或保持在当前位置稳定。

控制阀中常用的执行机构有哪些?

执行机构为在正常流量条件下操作阀门部件提供动力。常用的执行器类型是根据应用于它们的电源类型和运动类型进行分类的

1.气动执行机构:

  • 这些气动执行器是最常见和广泛使用的执行方法。
  • 这些执行器被称为流体动力执行器。
  • 在这种类型中,送风用于驱动执行器,通常送风量为3psi到15psi。
  • 这些气动执行器是通用的,这些用于没有电力供应的地方。
  • 用于阀门操作的气动执行机构采用气缸耦合机构。在这种情况下,在圆柱体中产生的线性运动被转换为四分之一转的运动。
  • 这些执行机构是四分之一转和多转。
  • 对于大多数应用,这些执行器可以提供所需的力量与足够的旅行速度。
  • 在气动执行器的情况下,气缸是使用加压空气移动的。
  • 在驱动功率损失时,这些执行器通过在其设计中包括弹簧组提供故障安全响应。
  • 这些执行器本身对爆炸危险是安全的。
  • 常见的设计包括活塞、膜片或旋转叶片。
  • 此外,反向弹簧允许在紧急情况下积极关闭


2.液压执行机构

  • 液压执行器利用液体压力来移动阀门机构。
  • 在将流体压力转换为机械力的液压执行器设计中,活塞比膜片更受青睐。
  • 这些液压执行器用于天然气管道中的大型隔离阀,因为这些执行器产生巨大的机械力。
  • 由于液压油的不可压缩性,这些执行机构表现出稳定的定位。
  • 由于液压(流体)和电力的结合,一些执行器设计被称为电液阀执行器。
  • 电液阀由一个提供加压流体的电动液压单元组成。欧宝体育黑人么
  • 对于隔离位置,由于无法获得气动供应压力,需要精确控制阀塞位置的情况下,电液执行器是理想的。
  • 这些执行机构有广泛的能力,较小的执行机构提供几英寸磅的扭矩,较大的执行机构提供100万英寸磅的扭矩。
  • 液压执行器用于重载,如大型建筑设备,通常由液压操作。
  • 与气动和电动执行机构相比,液压执行机构的成本更高。
  • 这些执行器容易造成流体泄漏。

3.电动执行机构

  • 这些执行机构使用电力供应和齿轮减速系统来驱动大型隔离阀的线性或旋转运动。
  • 它们可以用于大型应用程序中的开-关控制。
  • 这些执行器可以在发电厂、制药业、制糖业、酿酒厂等过程工业中找到。
  • 这些执行器能够快速打开阀门。
  • 这些执行器由单相或三相电机提供动力,驱动齿轮和马刺,啮合阀杆,以开启或关闭阀门。
  • 这些用于手动操作的阀门包括一个分离机构和一个手轮,以防电源故障。
  • 对于四分之一转,最后的控制元件只定位在一个象限,提供90度旋转。
  • 这些执行机构结构紧凑,需要更少的动力,可用于较小的阀门应用。
  • 对于故障安全操作,这些执行器可以配置一个应急电源,如电池。

气动和液压执行器的操作是相似的,但在缸的运动略有不同。

但不同之处在于,在液压执行器中,气缸的运动是由来自泵的不可压缩流体完成的,而。

在气动执行器中,气缸的运动是由压缩机的压缩空气来驱动具有大口径气缸的大型设备。

4.膜片式致动器

  • 这些膜片执行器是气动执行器的常见类型。
  • 为了密封压力室,这些执行器使用柔性膜片,以提供一个相对较低的压力,由于大的截面积。
  • 大的执行力是由膜片执行器产生的,具有相对较小的压力和较大的面积。
  • 这些执行器使用隔膜室原理。

隔膜执行器的分类:

膜片执行器大致分为:

(1)线性膜片执行器

(2)旋转膜片执行器

旋转膜片执行器具有曲柄臂和小齿轮,用于将直线运动转换为90度范围内的旋转运动。

膜片驱动器是如何工作的?

在直接作用执行器的情况下,仪器空气进入隔膜的上部区域,并推动隔膜向下。

传递到隔膜的空气压力控制位于隔膜下方的弹簧扭矩,并推动阀杆向下关闭阀门。

有哪些不同类型的线性执行器?

有三种不同类型的线性执行器使用

  1. 液压执行机构,
  2. 气动执行机构,
  3. 机电作动器。

在哪里使用直线执行器?

  • 线性执行器用于用相同的力推或拉物体。
  • 线性执行器用于提升、降低、滑动、调整和倾斜物体。
  • 机器人技术中的线性执行器用于控制重复动作。
  • 线性致动器控制施加的力和加速度。

线性执行器的重要性是什么?

  • 线性执行器使运动在机器人应用中成为可能。
  • 这些线性执行器允许机器人机械通过轮子、夹子、手臂和腿与环境相互作用。

直线执行器的起升能力是多少?

提升能力取决于执行机构,范围从5公斤到1000公斤。

为什么线性执行器这么贵?

高力线性执行器比小或微线性执行器更昂贵,因为高力线性执行器有一个大的电机和大的传动装置,需要更多的电源。

什么是机械线性执行器?

机械线性执行机构将旋转运动转化为直线运动,这些执行机构从外部源获得动力。

旋转驱动器是做什么的?

  • 旋转驱动器是一种提供旋转或角度运动的气动气缸,
  • 这些执行器允许一个冲程通过指定的角度进行振荡运动。
  • 这些是高度耐用的,并提供高扭矩。

直接作用和反向作用执行器

气动膜片执行器接受来自控制器或定位器的空气供应信号。

这些用于滑杆控制阀,如球阀。气动驱动系统有两种实现方式

  1. 直接作用。
  2. 反向代理

直接作用膜片执行器

在直接作用下,空气压力向下推动隔膜,隔膜延伸执行器杆,进而关闭阀门。当来自阀门的空气压力被释放时,阀杆被压缩弹簧收回。在这种情况下,阀门被指定为空气关闭。失败打开(ATC - FO)阀门。

反向作用膜片执行器

在反向作用下,空气压力推动隔膜向上,隔膜拉起执行器杆,从而打开阀门。当来自阀门的空气压力释放时,阀杆被压缩弹簧压下。在这种情况下,阀门被指定为空气打开。关闭(ATO - FC)阀门失败。

现场可逆多弹簧执行器

通过改变阀门执行器顶部或底部的气压连接点,执行器可以被聚集在一起直接作用或反向作用。

活塞式执行机构

活塞执行器中的压缩空气被供应到包含固体活塞的圆柱形室中以驱动活塞杆。该活塞杆通过耦合机构耦合到阀杆上。

活塞执行机构的类型是什么?

有两种类型的活塞执行机构:单作用和双作用。

  • 单作用执行器驱动活塞对弹簧。
  • 双作用执行器有两个气缸,

仪表的空气被供应到驱动侧,相反的一侧被排到回风回路。

选择阀门执行机构的注意事项

以下是为特定应用选择合适的阀门执行器时需要考虑的几个重要因素。

兼容性:

  • 兼容性因素定义了可用的电源来源。
  • 根据可用的能源来源的选择,在一些地点可能没有电力供应,也可以选择使用气动或液压阀门执行机构。欧宝体育黑人么
  • 电动执行器需要110伏伏的电力供应才能操作。
  • 气动执行器需要在40和120 psi范围内的仪表空气供应

温度范围:

  • 各种执行器的工作温度各不相同
  • 气动执行器的工作温度范围为-20°C至120°C。
  • 电动执行器的工作温度范围为-40℃~ 65℃。

危险区域:

  • 在有毒环境或危险环境中,气动执行器由于其防爆特性通常是首选。
  • 在危险或有毒环境中使用的电动执行器必须具有NEMA VII外壳,以防止爆炸。

规模和力量:

  • 力是指阀门所需的总扭矩的物理量,它是指阀门将关闭元件从开启位置移动到关闭位置所需的总力。

供应压力:

  • 这是需要考虑的最重要的大小因素。
  • 执行机构必须产生足够的扭矩,以便在施加的最小或最大压力下操作阀门。
  • 执行机构必须为最大势压。
  • 调节器和安全安全阀都是超大的。

速度:

  • 速度指示执行器的功率要求。
  • 在短时间内阀门完全开启和关闭消耗最大功率。

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