控制阀的结构
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气动控制阀结构与原理气动控制阀是一种利用气动力或气动作用来控制流体流动的装置。
它能够根据输入信号的变化,通过对流体的控制,实现对流量、压力或液位的调节和控制。
气动控制阀的结构和工作原理可以分为三个部分:执行部分、反馈部分和控制部分。
执行部分是气动控制阀的核心部分,用于控制流体流动的启闭或调节。
常见的执行部分主要分为两类:换向阀和调节阀。
换向阀的结构主要包括阀体、阀芯和封件。
阀体是换向阀的外壳,内部有两个或多个相互连接的通道。
阀芯是可以在阀体内部移动的部件,通过阀芯的移动来控制通道的启闭。
封件用于确保阀芯与阀体之间的密封性,防止流体泄漏。
换向阀的工作原理是通过气动力或气动作用使得阀芯在阀体内移动,从而改变通道的连接状态,实现流体的换向。
调节阀的结构相对复杂一些,主要包括阀体、阀盘、调节弹簧和气袋等。
阀体的内部有一个或多个通道,在通道的两端分别安装有阀盘。
阀盘可以在阀体内部移动,通过调节弹簧和气袋的力来实现对阀盘位置的调节。
调节阀的工作原理是通过气动力或气动作用使得调节弹簧和气袋的受力状态发生改变,从而通过阀盘的移动来控制流体的通道面积,实现对流量、压力或液位的调节。
反馈部分是气动控制阀的辅助部分,用于检测流体的状态并向控制部分提供反馈信号。
常见的反馈部分主要有位置传感器和压力传感器。
位置传感器用于测量执行部分的位置,从而提供相应的位置反馈信号给控制部分。
常见的位置传感器有位移传感器和压力传感器。
位移传感器通过测量阀芯或阀盘的位置变化来检测执行部分的位置。
压力传感器则通过测量流体的压力变化来检测执行部分的位置。
控制部分是气动控制阀的脑部,用于接收输入信号并生成相应的输出信号。
常见的控制部分主要有控制阀、执行器和信号转换器。
控制阀是控制部分的核心部件,它通过接收输入信号来改变对执行部分的控制方式。
控制阀可以是手动操作的,也可以是电磁或气动驱动的。
执行器则是控制阀的执行部分,用于实现对执行部分的控制。
信号转换器则是将输入信号转换为执行器所需的信号,例如将电信号转换为气动信号。
1.方向控制阀及换向回路方向控制阀按气流在阀内的作用方向,可分为单向型控制阀和换向型控制阀。
(1)单向型控制阀。
1)单向阀。
气动单向阀的工作原理与作用与液压单向阀相同。
在气动系统中,为防止储气罐中的压缩空气倒流回空气压缩机,在空气压缩机和储气罐之间就装有单向阀。
单向阀还可与其他的阀组合成单向节流阀、单向顺序阀等。
2)梭阀(或门阀)。
梭阀是两个单向阀反向串联的组合阀。
由于阀芯像织布梭子一样来回运动,因而称之为梭阀。
图3一25(a)为或门型梭阀的结构图。
其工作原理是当P1进气时,将阀芯推向右边,P2被关闭,于是气流从P1进人A腔,如图3-25(b)所示;反之,从P2进气时,将阀芯推向左边,于是气流从几进人P2腔,如图3-25(c)所示;当P1,P2同时进气时,哪端压力高,A就与哪端相通,另一端就自动关闭。
可见该阀两输人口中只要有一个输人,输出口就有输出,输人和输出呈现逻辑“或”的关系。
或门型梭阀在逻辑回路中和程序控制回路中被广泛采用,图3-26是梭阀在手动一自动回路中的应用。
通过梭阀的作用,使得电磁阀和手动阀均可单独操纵汽缸的动作。
气动调节阀:/3)双压阀(与门阀)图3-27是双压阀的工作原理图。
当P1进气时,将阀芯推向右端,A 无输出,如图3-27(a)所示;当P2进气时,将阀芯推向左端,A无输出,如图3一27(b)所示;只有当P1,P2同时进气时,A才有输出,如图3-27(c)所示;当P1和P2气体压力不等时,则气压低的通过A输出。
由此可见,该阀只有两输人口中同时进气时A才有输出,输人和输出呈现逻辑“与”的关系。
自力式压力调节阀:/双压阀的应用很广泛,如图3一28所以是在互锁回路中的应用。
只有工件的定位信号1和夹紧信号2同时存在时,双压阀才有输出,使换向阀换向,从而使钻孔缸进给。
4)快速排气阀。
用于使气动元件或装置快速排气的阀叫作快速排气阀,简称快排阀。
通常汽缸排气时,气体是从汽缸经过管路,由换向阀的排气口排出的。
流量控制阀的结构
流量控制阀是一种常见的工业阀门,用于控制流体的流量。
其结构包含以下几
个基本组成部分。
1. 阀体:流量控制阀的阀体通常由金属材料如铸铁、铸钢或不锈钢制成,具有
一定的强度和耐腐蚀性能。
阀体通常具有进口和出口连接口,用于与管道系统连接。
2. 阀盖:阀盖是覆盖在阀体顶部的部件,用于固定阀门内部组件并保护阀门内
部免受外界环境的污染。
阀盖通常与阀体通过螺纹或螺栓连接。
3. 阀座:阀座是阀门内部的密封垫片,用于确保阀门在关闭状态时的良好密封。
阀座通常由耐腐蚀材料如聚四氟乙烯(PTFE)制成,具有较好的密封性能。
4. 阀芯:阀芯是流量控制阀的关键组件,用于控制流体的流量。
阀芯通常与阀
盖连接,并通过旋转或升降运动来调节阀门的开启程度。
阀芯的设计取决于具体的流体控制要求,可以是旋转球体、圆柱体或其他形状。
5. 操作杆:操作杆是用于控制阀门开关的手柄或手轮。
通过旋转或上下移动操
作杆,可以改变阀芯的位置,从而调节流体的流量。
6. 导向件:导向件用于引导阀芯的运动轨迹,确保阀芯的稳定性和精确度。
导
向件通常位于阀盖和阀芯之间,在阀芯运动时提供必要的支持和导向。
综上所述,流量控制阀的结构主要包括阀体、阀盖、阀座、阀芯、操作杆和导
向件等组成部分。
这些部件密切配合,通过阀门的开合和阀芯位置的调节,实现对流体流量的精确控制。
流量控制阀的设计和选择应根据具体的应用需求,包括流体介质、操作压力和温度等因素,以确保阀门在各种工况下都能正常运行并提供稳定的流量控制效果。
控制阀的工作原理
控制阀是一种用于调节流体介质的流量、压力、温度等参数的装置。
其工作原理基于流体压力的变化来实现对流体介质的控制。
下面将详细介绍控制阀的工作原理。
控制阀的主要组成部分包括阀体、阀芯、阀杆、活塞和驱动机构等。
当控制阀处于关闭状态时,阀芯紧密地与阀座接触,阻止流体通过阀体。
而当需要调节流量或压力时,驱动机构会提供动力,使阀芯迅速开启或关闭。
当控制阀处于开启状态时,流体可以顺利通过阀体。
流体的流量通过调节阀芯和阀座之间的间隙来控制。
当阀芯离开阀座,间隙变大,流体流量增大;反之,阀芯向阀座移动,间隙减小,流量减小。
控制阀的压力调节原理也是基于这一工作原理。
当控制阀处于开启状态时,当流体压力超过设定值时,阀芯会被驱动机构推动向阀座方向移动,从而减小流体的通过量,使压力得到控制。
相反,当压力低于设定值时,驱动机构会使阀芯朝远离阀座的方向移动,增大流体通过量,提高压力。
控制阀的温度调节原理类似于压力调节。
驱动机构会根据设定值使阀芯的位置进行调整,以实现流体的温度控制。
当温度超过设定值时,阀芯朝阀座方向移动,减小流体通过量,使温度下降。
反之,当温度低于设定值时,阀芯朝远离阀座的方向移动,增大流体通过量,提高温度。
总之,控制阀通过驱动机构对阀芯的位置进行调整,从而控制流体的流量、压力、温度等参数。
其工作原理基于阀芯和阀座之间的间隙调节来实现对流体介质的控制。
流量控制阀的基本结构及工作原理
流量控制阀的基本结构主要包括阀芯、阀体和驱动阀芯在阀体内做相对运动的操纵装置。
阀芯的结构形式有滑阀式、锥阀式和球阀式;阀体上除有与阀芯配合的阀体孔或阀座孔外,还有外接油管的进、出油口和泄油口;驱动阀芯在阀体内做相对运动的装置可以是手调机构,也可以是弹簧或电磁铁,有些场合还采用液压作用力驱动。
在工作原理上,流量控制阀是利用阀芯在阀体内的相对运动来控制阀口的通断及开口量的大小,以实现压力、流量和方向控制。
流量控制阀工作时,所有阀的阀口大小,阀进、出油口间的压差,以及通过阀的流量之间的关系,都符合孔口流量公式,只是各种阀控制的参数不相同而已。
控制阀的组成和分类控制阀的组成控制阀由执行机构和调节机构组成。
执行机构可分解为两部分:力或力矩转换部件和位移转换部件。
将控制器输出信号转换为控制阀的推力或力矩的部件称为力或力矩转换部件;将力或力矩转换为直线位移或角位移的部件称为位移转换部件。
调节机构将位移信号转换为阀芯和阀座之间流通面积的变化,改变操纵变量的数值。
下图是控制阀组成部分的框图。
图图1控制阀的组成执行机构有不同的类型。
按所使用能源,执行机构分为气动、电动和液动三类。
气动类执行机构具有历史悠久、价格低、结构简单、性能稳定、维护方便和本质安全性等特点,因此,应用最广。
电动类执行机构具有可直接连接电动仪表或计算机,不需要电气转换环节的特点,但价格贵、结构复杂,应用时需考虑防爆等问题。
液动类执行机构具有推力(或推力矩)大的优点,但装置的体积大,流路复杂。
通常,采用电液组合的方式应用于要求大推力(力矩)的应用场合。
按执行机构输出的移动方向,执行机构分为正作用和反作用执行机构。
正作用执行机构在输入信号增加时,阀杆向外移动。
反作用执行机构在输入信号增加时,阀杆向内移动。
按执行机构输出位移的类型,执行机构分为直行程执行机构、角行程执行机构和多转式执行机构。
直行程执行机构输出直线位移。
角行程执行机构输出角位移,角位移小于360°例如,转动角度为90°或60°蝶阀的执行机构。
多转式执行机构与角行程执行机构类似,但转动的角位移可以达多圈。
按执行机构组成部件的类型,气动执行机构分为薄膜执行机构、活塞执行机构、齿轮执行机构、手动执行机构、电液执行机构等。
按执行机构动作方式,执行机构分为连续、离散两类。
连续类型执行机构的输出是连续变化的位移信号。
离散类型执行机构的输出是开关变化的位移信号。
电磁阀是最常用的电动离散控制阀,安全放空阀也是常见的离散控制阀。
按执行机构安装方式,执行机构分为直装式、侧装式。
直装式执行机构直接安装在调节机构上。
压力控制阀的工作原理
一、压力控制阀工作原理
压力控制阀是利用可调弹簧力或杠杆力来控制系统的压力,从而满足系统的压力要求,它主要有锥阀式、针阀式、活塞式、调节阀式等几种结构形式,下面分别介绍这几种结构形式的工作原理。
1. 锥阀式压力控制阀
锥阀式压力控制阀是利用可调弹簧力控制工作,它主要由两部分组成,
活塞和锥阀,活塞上安装有可调弹簧和调节螺母,活塞本身就是一个阀门,它和锥阀运动等同,当可调弹簧力改变时,活塞可以上移或下移,这时锥阀也会上移或下移,从而改变锥阀的开度,从而改变流体的流量。
2. 针阀式压力控制阀
针阀式压力控制阀是利用可调弹簧力控制工作,它主要由针筒、阀针、可调弹簧和调节螺母等部件组成,阀针的上端可以根据调节螺母的调节范围改变阀针的闭合位置,从而改变阀针的阀孔尺寸,从而改变流体的流量。
也可以设置杠杆装置,提高流体阀的开启性能。
3. 活塞式压力控制阀
活塞式压力控制阀是由活塞、可调弹簧和调节螺母等部件组成,活塞的上端可以根据调节螺母的调节范围改变活塞的闭合位置,从而改变活塞阀口的尺寸,从而改变流体的流量。
4. 调节阀式压力控制阀
调节阀式压力控制阀是由调节阀和可调弹簧和调节螺母组成,调节阀的功能是在指定的压力范围内进行控制,该调节阀的张开程度,由可调弹簧和调节螺母的力来改变,从而实现系统的压力控制。
液压控制阀扥结构原理液压控制阀是一种利用液压油流来控制流体的阀门装置。
它基于流体力学原理,通过改变阀门的开启度和通道的断开程度,来精确控制流体的流量、压力和方向。
液压控制阀的设计结构主要包括阀体、阀芯、阀盖、弹簧、密封件等部件。
一、液压控制阀的结构组成1.阀体:液压控制阀的主要部件之一,通常由铸铁、铸钢等材料制成。
阀体的内部有流体通道,用于流体的进出。
2.阀芯:液压控制阀的另一主要部件,通常由合金钢、不锈钢等材料制成。
阀芯的作用是控制流体的流动和阀门的开合。
3.阀盖:液压控制阀的顶部部件,用于固定阀芯和弹簧。
阀盖通常由铸铁、铸钢等材料制成,具有良好的密封性。
4.弹簧:液压控制阀中的一种弹性元件,用于调节阀芯的开合力度。
弹簧通常由合金钢制成,具有一定的弹性和耐腐蚀性。
5.密封件:液压控制阀中的一种软质密封元件,用于防止流体泄漏。
密封件通常由橡胶、聚四氟乙烯等材料制成,具有良好的密封性和耐腐蚀性。
二、液压控制阀的工作原理1.关断状态:在液压控制阀未通电或受到外力作用时,阀芯处于关闭状态,流体无法通过阀体的通道。
此时,阀芯与阀座之间的密封件起到了密封作用,防止流体泄漏。
2.开启状态:当液压控制阀通电或受到外力作用时,阀芯会受到作用力,沿着轴向移动,打开通道,允许流体通过。
流体的流动路径由阀芯和阀座之间的间隙决定,阀芯的移动距离决定了通道的开启程度。
3.流体控制:当液压控制阀处于开启状态时,流体可以通过阀体的通道,从而实现对流体流量、压力和方向的控制。
阀芯的位置决定了流体的流动路径,通道的宽度决定了流体的流量,阀芯和阀座之间的密封性决定了流体的泄漏程度。
4.关闭状态:当液压控制阀停止通电或不再受到外力作用时,阀芯会受到弹簧的作用力,返回到关闭状态。
此时,阀芯与阀座之间的密封件再次起到密封作用,防止流体泄漏。
润新多功能控制阀说明书一、产品概述润新多功能控制阀是一种集流量控制、压力调节、水质净化等多种功能于一体的水处理设备。
该阀设计精良,性能稳定,广泛应用于家庭、工业、商业等领域的水处理系统中。
二、阀体结构润新多功能控制阀的阀体主要由阀座、阀芯、弹簧、密封圈等组成。
阀座和阀芯采用优质材料制成,具有良好的耐磨、耐腐蚀性能。
弹簧和密封圈的设计保证了阀门的密封性能和稳定性。
三、工作原理润新多功能控制阀通过改变阀芯与阀座之间的间隙,来调节水流量和压力。
当水流量或压力发生变化时,阀芯会自动调整位置,保持水流量和压力的稳定。
同时,阀门内部安装的过滤网和净化装置可以有效去除水中的杂质和有害物质。
四、安装指南1. 确定安装位置,选择通风良好、无强烈震动和磁场干扰的地方。
2. 根据阀门尺寸和要求,预留合适的空间和接口。
3. 安装时,确保阀门与管道垂直或水平,避免倾斜。
4. 使用合适的工具进行安装,确保密封圈完好无损。
5. 安装完成后,检查阀门是否牢固,无渗漏现象。
五、操作说明1. 打开阀门时,顺时针旋转手轮或电动操作按钮。
2. 调整阀门至所需流量和压力,保持稳定状态。
3. 当需要关闭阀门时,逆时针旋转手轮或电动操作按钮。
4. 定期检查阀门的工作状态,确保正常。
5. 如遇问题,及时联系专业人员进行检修。
六、调试维护1. 在初次安装或更换部件后,需要进行阀门调试,确保工作正常。
2. 定期检查阀门内部过滤网和净化装置的清洁状况,如需清洁或更换应及时处理。
3. 对于长时间未使用的阀门,需进行全面的检查和维护。
4. 在维护和检修时,请遵循相关安全规定,避免发生意外事故。
七、常见问题与解决1. 阀门漏水:可能是由于密封圈老化或损坏所致,需更换密封圈。
2. 阀门无法关闭或开启:可能是由于阀芯或手轮松动或损坏所致,需检查并紧固或更换部件。
3. 流量和压力调节不正常:可能是由于阀芯磨损或堵塞所致,需更换阀芯或清洗阀门。
4. 水质净化效果不佳:可能是由于过滤网或净化装置堵塞所致,需清洗或更换部件。
各种控制阀的结构和特点控制阀也称调节阀,一般由执行机构和阀门两部分组成,其控制原理就是执行机构驱动阀杆阀芯动作,改变阀芯和阀座间的流通面积,以达到控制流体流量的目的。
其流量公式如下:Q =式中:Q ―流体体积流量A ―流通面积ξ―阻力系数ρ―流体密度1P ,2P ―阀前,阀后压力控制阀的种类繁多,按其执行机构的动力源分类,可分为气动和电动,气动又分为薄膜式和活塞式;电动又分为直行程和角行程两种。
按阀体结构形式来分,可分为单座阀、双座阀、蝶阀、角阀、偏心旋转阀(也称凸轮挠曲阀)、球阀、套筒阀、隔膜阀、快速切断阀等。
一、 单座阀(直行程)阀体内只有一个阀芯和一个阀座,其阀芯一般为柱塞形,改变阀芯形状,可改变阀的流量特性。
执行机构驱动阀芯上下移动,改变流通面积以控制流量。
流体对阀芯的推力较大,尤其在高压差、大口径时,不平衡力更大,所以单座阀不适用于高压差的场合,否则必须选用大推力的执行机构,体积大、造价高。
图1 带气动薄膜执行器的单座阀特点:单座阀结构简单,维护方便,切断性能好,泄漏量小,调节性能也很好,故被广泛采用,可用于小流量和微小流量的控制,但不平衡力大,不适用于大压差和大口径的场合。
P1(左边)>P2(右边)流开型,较稳定,常用如果从P2进P1出,为流闭型。
流路简单,流量特性准确。
二、双座阀(直行程)图2 气动薄膜直通双座阀阀内有两个阀芯和两个阀座,阀杆做上下移动时,带动阀芯上下移动,改变阀芯和阀座间的流通面积,从而改变流量。
双座阀一般采用双导向结构,正装可方便的改为反装,从而改变气开气闭的作用方式。
特点:由于流体作用在上下两个阀芯上的推力,方向相反,大小也很接近,因此双座阀的不平衡力很小,所以允许的压差较大,流通能力也比同口径的单座阀大。
两个阀芯阀座很难做到同时关闭,因此泄漏量较大,尤其在高温和低温场合,更会引起严重泄漏。
由于阀体流路较复杂,不适用于高粘度和易结晶的流体。
调节精度也比单座阀差。
机油控制阀原理
机油控制阀是发动机中的关键部件,它的作用是调节机油的流量和压力,确保发动机各部件得到充分的润滑。
机油控制阀的原理如下:
1. 控制阀结构:机油控制阀通常由阀体、阀芯、弹簧和密封圈组成。
阀体连接在发动机上,通过阀芯的移动,来控制机油的流向和流量。
2. 压力调节:机油控制阀通过调节阀芯的位置,改变流经阀体的机油压力。
当阀芯向上移动,机油进入阀体的压力增加;当阀芯向下移动,机油进入阀体的压力减小。
3. 流量控制:机油控制阀还可以通过调节阀芯的开闭程度,控制机油的流量。
当阀芯关闭时,机油流量减小;当阀芯开启时,机油流量增加。
4. 温度控制:部分机油控制阀还具有温度控制功能,可根据发动机的工作温度来调整机油的流量和压力。
当发动机冷启动时,阀芯会保持关闭状态,以便加快机油的升温过程;当发动机达到正常工作温度时,阀芯开始开启,让机油正常流动。
总之,机油控制阀通过调节阀芯的位置和开闭程度,控制机油的流量和压力,确保发动机各部件的润滑效果。
这对于发动机的正常运行和延长发动机寿命都非常重要。
水力控制阀是人们日常生活中极为常见的阀门之一,与人们的生活息息相关。
水力阀广泛地应用于楼宇管道、工业供水、消防设施、暖通空调和灌溉系统等各个方面,一般作为减压,持压,泄压,调节流量,控制水位和预防水锤等之用。
水力控制阀是一种靠液压动力和隔膜驱动的控制阀,主阀一般由基本阀体和驱动装置组成。
水力阀的主阀有单腔式和双腔式两种。
单腔式主阀(图1)由隔膜将驱动装置分为上、下两个控制腔,上控制腔通过配管与上游连接,下控制腔即下游。
阀门主要靠上、下腔的压差操作隔膜的运动(图2) 。
1 阀盖2 阀盖导套3 弹簧4 导杆5 膜片上压板6 隔膜片7 支架(阀瓣)8 阀体9 支架(阀瓣) 10 密封圈11 导向压板12 阀座13 O形圈图1 单腔式主阀( a)当进口端压力进入上腔,同时球阀关闭时,主阀处于全关位置( b)当调节球阀之开度,使流经针阀和流经球阀的水流达到平衡,主阀处于浮动状态( c)当球阀全开,上腔的压力释放到大气中,主阀处于全开位置图2 单腔式主阀工作原理双腔式主阀(图3)是在密封阀瓣与隔膜之间添加一块隔离盘,这样就有上、中、下三个控制腔,上控制腔通过配管与上游连接,中控制腔可以任意连接动力源,下控制腔仍连接下游。
阀门主要靠上、中腔的压差操作隔膜的运动。
1 阀盖2 阀盖导套3 弹簧4 导杆5 膜片上压板6 隔膜片7 膜片下压板8 中间体9 中间体导套10 阀体11 阀瓣 12 密封圈13 导向压板14 阀座15 O形圈图3 双腔式主阀水力阀常见的连接形式是法兰型和螺纹型,也有少量是榫槽型和对夹型。
水力阀主要部件用材料见表1。
莫克维尔德调节阀结构
莫克维尔德控制阀是一种轴流式调节阀,结构由阀外体、阀内体、阀杆、活塞杆、活塞和笼筒组成。
具体如下:
阀外体和阀内体构成阀体的主体,是一完整的铸造体,阀的内外体之间有一轴向对称流道。
笼筒是减压阀的关键部件,壁面上有许多孔洞。
在莫克维尔德控制阀中,选用了三层笼筒,即笼筒壁面分三层,每层按一定规律分布有许多孔洞,三层壁面按一定的要求组合。
此外,具体的产品结构可能会有所不同,建议您查询产品的安装手册或者咨询产品厂家。
1.无气动阀门定位器的控制阀2.有气动阀门定位器的控制阀3.有电-气阀门定位器的控制阀4.有气动继动器的控制阀5.有电动阀位变送器的控制阀-回路供电6.有电动阀位变送器的控制阀-外部供电7.有气动保位阀的控制阀(电-气阀门定位器)8.有气动保位阀的控制阀(电-气转换器、气动阀门定位器)9.有气动阀门定位器的分程控制阀(电信号输入,电-气转换器)10.有气动阀门定位器的分程控制阀(气信号输入)11.有电-气阀门定位器的分程控制阀(DCS输出4-20mA;4-20mA)12.有电-气阀门定位器的分程控制阀(DCS输出4-12mA;12-20mA)13.有电-气阀门定位器的分程控制阀(DCS输出4-20mA)14.有气控阀的控制阀(三通阀)15.有气控阀的控制阀(二通阀)16.二位控制阀(单电磁阀)17.二位控制阀(冗余双电磁阀)18.有电磁阀的控制阀(气关阀-无定位器)19.有电磁阀的控制阀(气关阀-有定位器)20.有电磁阀的无定位器控制阀(三通电磁阀)22.有电磁阀有定位器的控制阀(三通电磁阀)24.有电磁阀有定位器的控制阀(冗余三通电磁阀)26.有电磁阀和气动定位器的控制阀(冗余双电磁阀)27.有两个电磁阀的控制阀(连锁安全)28.有两个电磁阀的控制阀(与门)29.有三个电磁阀的控制阀(与门)30.有电磁阀和气动阀门定位器的分程控制阀(电-气转换器)31.有电磁阀和气动阀门定位器的分程控制阀(无电-气转换器)32.有电磁阀和电-气阀门定位器的分程控制阀33.有电磁阀和电-气阀门定位器的分程控制阀(DCS输出4-20mA;4-20mA)34.有电磁阀和电-气阀门定位器的分程控制阀(DCS输出4-12mA;12-20mA)35.有电磁阀和电-气阀门定位器的分程控制阀(DCS输出4-20mA)36.有电磁阀和气动三通阀的控制阀37.有电磁阀和气源储罐的控制阀38.双作用执行机构控制阀(电-气阀门定位器)39.双作用执行机构控制阀(电-气转换器、气动阀门定位器)40.双作用执行机构控制阀(电磁阀)41.双作用执行机构控制阀(电磁阀、三通气控阀)42.双作用执行机构控制阀(气源储罐)43.双作用执行机构的控制阀(一路为恒压源)44.双作用执行机构的控制阀(气动保位阀)45.单作用执行机构的切断阀46.双作用执行机构的切断阀(四通电磁阀)48.双作用执行机构的切断阀(气源储罐、三通电磁阀)50.双作用执行机构的切断阀(双电控五通电磁阀)。
控制阀的结构2007年03月28日星期三 10:37执行机构执行机构是将控制器输出信号转换为控制阀阀杆直线位移或阀轴角位移的装置。
执行机构提供推动力或推动力矩,用于克服不平衡力、阀压紧力和摩擦力等,使位移量与输入信号成比例变化。
气动薄膜执行机构气动单座调节阀详细说明气动薄膜执行机构是最常用的执行机构。
气动薄膜执行机构的结构简单,动作可靠,维护方便,成本低廉,得到广泛应用。
它分为正作用和反作用两种执行方式。
正作用执行机构在输入信号增加时,推杆的位移向外;反作用执行机构在输入信号增加时,推杆的位移向内。
当输入信号增加时,在薄膜膜片上产生一个推力,克服弹簧的作用力后,推杆位移,位移方向向外。
因此,称为正作用执行机构。
反之,输入信号连接口在下膜盖上,信号增加时,推杆位移向内,缩到膜盒里,称为反作用执行机构。
气动薄膜直行程执行机构气动薄膜执行机构的特点如下1.正、反作用执行机构的结构基本相同,由上膜盖、下膜盖、薄膜膜片、推杆、弹簧、调节件、支架和行程显示板等组成。
2.正、反作用执行机构结构的主要区别是反作用执行机构的输入信号在膜盒下部,引出的推杆也在下部,因此,阀杆引出处要用密封套进行密封,而正作用执行机构的输入信号在膜盒上部,推杆引出处在膜盒下部,由于薄膜片的良好密封,因此,在阀杆引出处不需要进行密封。
3.可通过调节件的调整,改变弹簧初始力,从而改变执行机构的推力。
4.执行机构的输入输出特性呈现线性关系,即输出位移量与输入信号压力之间成线性关系。
输出的位移称为行程,由行程显示板显示。
一些反作用执行机构还在膜盒上部安装阀位显示器,用于显示阀位。
国产气动薄膜执行机构的行程有lOmm、16mm、25mm、40mm、60mm和lOOmm等六种规格。
5.执行机构的膜片有效面积与推力成正比,有效面积越大,执行机构的推力也越大。
6.可添加位移转换装置,使直线位移转换为角位移,用于旋转阀体。
7.可添加阀门定位器,实现阀位检测和反馈,提高控制阀性能。
8.可添加手轮机构,在自动控制失效时采用手轮进行降级操作,提高系统可靠性。
9.可添加自锁装置,实现控制阀的自锁和保位。
精小型气动薄膜执行机构在机构上作了重要改进,它采用多个弹簧代替原来的一个弹簧,降低了执行机构的高度和重量,具有结构紧凑、节能、输出推力大等优点。
与传统气动薄膜执行机构比较,高度和重量约可降低30%。
是采用四个弹簧结构的精小型气动薄膜执行机构示意图。
侧装式气动薄膜执行机构、也称为增力式执行机构,国外也称为∑F系列执行机构。
它采用增力装置将气动薄膜执行机构的水平推力经杠杆的放大,转换为垂直方向的推力。
由于在增力装置上可方便地更换机件的连接关系来更换正反作用方式,改变放大倍数,例如,增力装置的放大倍数可达5.2,国产产品也可达3,因此,受到用户青睐。
滚动膜片执行机构采用滚动膜片,在相同有效面积下的位移量较大,与活塞执行机构比,有摩擦力较小、密封性好等特点。
它通常与偏心旋转阀配套使用。
气动活塞执行机构气动活塞执行机构采用活塞作为执行驱动元件,具有推力大、响应速度快的优点。
气动活塞执行机构的特点如下。
1.可采用较大的气源压力。
例如,操作压力可高达1MPa,国产活塞执行机构也可0.5MPa,此外,它不需要气源的压力调节减压器。
2.推力大。
由于不需要克服弹簧的反作用力,因此提高操作压力和增大活塞有效面积就能获得较大推力。
对采用弹簧返回的活塞执行机构,其推力计算与薄膜执行机构类似,其推力要小于同规格的无弹簧活塞执行机构。
3.适用于高压差、高静压和要求有大推力的应用场合。
4.当作为节流控制时,输出位移量与输入信号成比例关系,但需要添加阀门定位器。
ZSAB、ZSN型气动活塞式执行机构5.当作为两位式开闭控制时,对无弹簧活塞的执行机构,活塞的一侧送输入信号,另一侧放空,或在另一侧送输入信号,一侧放空,实现开或关的功能;有弹簧返回活塞的执行机构只能够在一侧送输入信号,其返回是由弹簧实现的。
为实现两位式控制,通常采用电磁阀等两位式执行元件进行切换。
采用一侧通恒压,另一侧通变化压力(大于或小于恒压)的方法实现两位控制,它使响应速度变慢;采用两侧通变化的压力(一侧增大,另一侧减小)实现两位控制,同样会使响应速度变慢,不拟采用。
6.与薄膜·执行机构类似,活塞执行机构分正作用和反作用两种类型。
输入信号增加时,活塞杆外移的类型称为正作用式执行机构;输入信号增加时,活塞杆内缩的类型称为反作用式执行机构。
作为节流控制,通常可采用阀门定位器来实现正反作用的转换,减少设备类型和备件数量。
7.根据阀门定位器的类型,如果输入信号是标准20~lOOkPa气压信号,则可配气动阀门定位器;如果输入信号是标准4~20mA电流信号,则可配电气阀门定位器。
8.可添加专用自锁装置,实现在气源中断时的保位。
9.可添加手轮机构,实现自动操作发生故障时的降级操作,即手动操作。
10.可添加位移转换装置使直线位移转换为角位移,有些活塞式执行机构采用横向安装,并经位移转换装置直接转换直线位移为角位移。
长行程执行机构是为适应行程长(可达400mm)、推力矩大的应用而设计的执行机构,它可将输入信号直接转换为角位移,因此,不需外加位移转换装置。
电动执行机构电动执行机构详细说明电动执行器是一类以电作为能源的执行器,按结构可分为电动控制阀、电磁阀、电动调速泵和电动功率调整器及附件等。
电动控制阀是最常用的电动执行器,它由电动执行机构或电液执行机构和调节机构(控制阀体)组成。
电动执行机构或电液执行机构根据控制器输出信号,转换为控制阀阀杆的直线位移或控制阀阀轴的角位移。
其调节机构部分可采用直通单座阀、双座阀、角形阀、蝶阀、球阀等。
电磁阀是用电磁体为动力元件进行两位式控制的电动执行器。
电动调速泵是通过改变泵电机的转速来调节泵流量的电动执行器,通常采用变频调速器将输入信号的变化转换电机供电频率的变化,实现电机的调速。
由于与用控制阀节流调节流量的方法比较,它具有节能的优点,因而逐渐得到应用。
电功率调整器是用电器元件控制电能的执行器,如常用的感应调压器、晶闸管调压器等,它·通过改变流经负荷的电流或施加在负荷两端的电压来改变负荷的电功率,达到控制目的。
例如,用晶闸管调压器来控制加热器电压,使加热器温度满足所需温度要求等。
(1)电动执行机构电动执行机构是采用电动机和减速装置来移动阀门的执行机构。
通常,电动执行机构的输入信号是标准的电流或电压信号,其输出信号是电动机的正、反转或停止的三位式开关信号。
电动执行机构具有动作迅速、响应快、、所用电源的取用方便、传输距离远等特点。
电动执行机构可按位移分为直行程、角行程和多转式等三类,也可按输入信号与输出性的关系分为比例式、积分式等两类。
电动执行机构的特点如下1.电动执行机构一般有阀位检测装置来检测阀位(推杆位移或阀轴转角),因此,电动执行机构与检测装置等组成位置反馈控制系统,具有良好的稳定性。
2.积分式电动执行机构的输出位移与输入信号对时间的积分成正比,比例式电动执行机构的输出位移与输入信号成正比。
3.通常设置电动力矩制动装置,使电动执行机构具有快速制动功能,可有效克服采用机械制动造成机件磨损的缺点。
4.结构复杂价格昂贵,不具有气动执行机构的本质安全性,当用于危险场所时,需考虑设置防爆、安全等措施。
5.电动执行机构需与电动伺服放大器配套使用,采用智能伺服放大器时,也可组成智能电动控制阀。
通常,电动伺服放大器输入信号是控制器输出的标准4~20mA电流信号或相应的电压信号,经放大后转换为电动机的正转、反转或停止信号。
放大的方法可采用继电器、晶体管、磁力放大器等,也可采用微处理器进行数字处理,通常,放大器输出的接通和断开时间与输入信号成比例6.可设置阀位限制,防止设备损坏。
7.通常设置阀门位置开关,用于提供阀位开关信号o8.适用于无气源供应的应用场所、环境温度会使供气管线中气体所含的水分凝结的场所和需要大推力的应用场所。
近年来,电动执行机构也得到较大发展,主要是执行电动机的变化。
由于计算机通信技术的发展,采用数字控制的电动执行机构也已问世,例如步进电动机的执行机构\数字式智能电动执行机构等。
(2)电磁阀电磁阀是两位式阀,它,将电磁执行机构与阀体合为一体。
按有无填料函可分为填料函型和无填料函型电磁阀;按动作方式分先导式和直接式两类;按结构分普通型、防水型、防爆型和防水防爆型等;按正常时的工作状态分常闭型(失电时关闭)和常开型 (失电时打开);按通路方式分为两通、三通、四通、五通等;按电磁阀的驱动方式分为单电控、双电控、弹簧返回和返回定位等。
电磁阀常作为控制系统的气路切换阀,用于联锁控制系统和顺序控制系统。
电磁阀一般不作为直接切断阀,少数小口径且无仪表气源的应用场合也用作切断阀。
先导式电磁阀作为控制阀的导向阀,用于控制活塞式执行机构控制阀的开闭或保位,也可作为控制系统的气路切换。
通常,先导式电磁阀内的流体是压缩空气,在液压系统中采用液压油,应用先导式电磁阀时需要与其他设备,例如滑阀等配合来实现所需流路的切换。
直接式电磁阀用于直接控制流体的通断。
电磁阀具有可远程控制、响应速度快、可严密关闭、被控流体无外泄等特点。
需注意,电磁阀工作部件直接与被控流体接触,因此,选型时应根据流体性能确定电磁阀类型。
电磁阀常用于位式控制或控制要求较低,但要求严格密封等应用场合。
例如,加热炉燃料气进料、空气和水等介质。
在防爆区域应用时,应选用合适的防爆电磁阀。
(3)电动调速泵通常,电动调速泵指用交流调速技术对交流电动机进行调速,实现流量控制。
交流电动机的调速方法有调频调速、调极对数调速和调转差率调速三种,同步交流电动机因不受转差率影响,只有调频调速、调极对数调速两种调速方法。
调速控制系统可直接采用开环控制,或组成速度反馈控制,也可添加电压、电流或位置信号等,组成复杂控制系统。
近二十几年来,由于矢量控制具有动态响应快、运行稳定等特点,因此,采用旋转矢量控制技术的交流电动机调速控制系统得到广泛应用。
电液执行机构电液执行机构的输入信号是电信号,输出执行元件的动力源采用液压油,因此,特别适用于大推力、大行程和高精度控制的应用场合。
在大型电站,为获得大推力,在主蒸汽门等控制系统中常采用电液执行机构。
电液执行机构与电动执行机构比较,由于采用液压机构,因此具有更大的推力或推力矩。
但液压系统需要更复杂的油压管路和油路系统的控制,例如对液压油温度、压力等的控制,还需要补充油和油的循环。
与气动活塞执行机构比较,电液执行机构采用液压缸代替气缸,由于液压油具有不可压缩性,因此,响应速度可达lOOmm/s,比气动活塞式执行机构快,行程的定位精确,控制精度高(可达0.5级),它的行程可很长(可达lm),输出推力矩大(可达60000Nm),输出推力大(可达25000N)。