kent气动执行机构

阀门气动执行机构的原理及应用（参考学习资料）二期中工艺系统中采用了大量的气动执行机构阀门，借去苏阀学习的机会向专家们请教了一些关于阀门气动操作机构的知识，在此简单介绍一下。

一.气动执行机构的结构气动执行机构主要分成两大类：薄膜式与活塞式。

薄膜式与活塞式执行机构均可分成有弹簧和无弹簧的两种。

有弹簧的执行结构较之无弹簧的执行机构输出推力小，价格低。

而活塞式较之薄膜式输出力大，但价格较高。

当前国产的气动执行机构有气动薄膜式（有弹簧）、气动活塞式（无弹簧）及气动长行程活塞式。

1．气动薄膜式（有弹簧）执行机构气动薄膜式（有弹簧）执行机构分为正作用和反作用两种。

当气动执行器的输入信号压力（来自调节器或阀门定位器）增大时，推杆向下动作的叫正作用执行机构，如图1所示，我国的型号为ZMA型；反之叫反作用执行机构，如图2所示，我国型号为ZMB型。

这两种类型结构基本相同，均由上膜盖、波纹膜片、下膜盖、推杆、支架、压缩弹簧、弹簧座、调节件、标尺等组成。

正作用机构的信号压力时通过输入波纹膜片上方的薄膜气室。

而反作用机构则通过波纹膜片下方的薄膜气室，由于输出推杆也从下方引出，因此还多了一个装有“O”型密封环5及填块6。

两者之间通过更换个别零件，便能相互改装。

气动薄膜（有弹簧）执行机构的输出信号是直线位移，输出特性是比例式，即输出位移与输入信号成比例关系。

动作原理如下：信号压力，通常为0.2－1.0bar或0.4-2bar，通入薄膜气室时，在薄膜上产生一个推力，使推杆部件移动。

与此同时，弹簧被压缩，直到弹簧的反作用力与信号压力在薄膜上产生的力平衡。

信号压力越大，在薄膜上产生的推力也越大，则与之平衡的弹簧反力也越大，于是弹簧压缩量也越大即推杆的位移量越大，它与输入薄膜气室信号压力成比例。

推杆的位移，即为气动薄膜执行机构的直线输入位移，其输出位移的范围为执行机构的行程。

气动薄膜执行机构主要零件结构及作用如下：1.膜盖：由灰铁铸成（有些小执行机构也有用压制玻璃管代替），与波纹膜片构成薄膜气室。

气动执行机构概述气动执行机构是一种利用气体压力驱动的机械装置，广泛应用于工业生产线和自动化系统。

它能够将气动能量转化为机械能量，从而实现各种线性或旋转运动。

工作原理气动执行机构的工作原理基于压缩空气的供给和释放。

当气源提供压缩空气到气动执行机构时，其内部的活塞或齿轮会受到压力的作用而产生运动。

这种运动可以被用于实现推动、拉动、旋转等动作。

组成部分气动执行机构由以下几个主要组成部分构成：1.气缸：气缸是气动执行机构的核心部件，用于容纳压缩空气并产生推拉力。

根据气缸的构造形式，可以分为单作用气缸和双作用气缸。

2.活塞杆：活塞杆连接气缸和推动装置，通过接收气压的变化来实现线性运动。

在双作用气缸中，活塞杆分为两个端口，可以实现双向运动。

3.阀门：阀门用于控制气缸的进气和排气，以实现气体的供给和释放。

常见的阀门类型包括单向阀、电磁阀和比例阀。

4.推动装置：推动装置是气动执行机构实现机械运动的关键部件。

它可以是链轮、齿轮、滑块等，通过与活塞杆相连，将气压转化为线性或旋转运动。

5.传感器：传感器在气动执行机构中起着监测和反馈作用。

它可以检测活塞杆的位置、气体的压力等参数，并将这些信息传输给控制系统。

优势和应用气动执行机构具有以下优势和广泛的应用领域：1.高效可靠：由于气动执行机构不需要电源，只需使用压缩空气作为驱动力，因此具有高效和可靠的特点。

它可以在恶劣的环境条件下正常工作，如高温、高湿度、有爆炸危险等。

2.易于控制：气动执行机构的速度和力都可以通过调整气压进行控制。

通过改变进气和排气的速度和时间，可以实现精确的动作控制。

3.节能环保：气动执行机构不会产生电磁辐射和电磁污染，能够满足环保和节能的要求。

此外，由于在压缩空气中能量富集，其储存和传输也相对较容易。

4.应用广泛：气动执行机构广泛应用于各个行业，如汽车制造、机械加工、物流搬运等。

它们被用于推动机械臂、控制阀门、传送带和自动化生产线等。

使用注意事项在使用气动执行机构时，需要注意以下几点：1.避免过载：在设计和使用气动执行机构时，需要确保其工作负荷不超过其额定能力。

气动执行器作用方式如何选择在气动阀选型上面，很多客户对气动执行器双作用和单作用经常混淆。

今天就和大家一起分享一下。

气动执行器分双作用和单作用，单作用气动执行器内部带有弹簧复位功能，在价格上面比双作用气动执行器要高一点。

弹簧复位功能：阀门初始状态是关闭的，俗称：“气开式”通气后阀门开启。

如果突然气源断掉了，失去气源，这时弹簧复位功能就起作用了。

弹簧会自动复位，提供力量使球阀关闭。

同时，如果阀门初始状态是开启的，俗称：“气闭式”通气后阀门关闭，如果突然气源断掉了，这时弹簧复位会把阀门打开。

单作用气动执行器：通常应用在强酸、强碱带有腐蚀性的液体介质或者一些有害气体。

简单来说，就是不能泄露的介质。

双作用气动执行器：阀门无论是开启还是关闭都需要气源。

如果突然气源断掉，阀门就保持在当时的状态下，气源重新连接上以后阀门才能继续工作。

在对泄露要求不高的工况下，可以选用双作用气缸。

气动执行器结构及原理 The final edition was revised on December 14th, 2020.气缸结构与原理学习气动执行机构气动执行机构俗称又称气动执行器（英文：Pneumatic actuator ）按其能源形式分为气动，电动和液动三大类，它们各有特点，适用于不同的场合。

气动执行器是执行器中的一种类别。

气动执行器还可以分为单作用和双作用两种类型：执行器的开关动作都通过气源来驱动执行，叫做DOUBLE ACTING (双作用)。

SPRING RETURN (单作用)的开关动作只有开动作是气源驱动，而关动作是弹簧复位。

气动执行机构简介气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体，其执行机构有薄膜式、活塞式、拨叉式和齿轮齿条式。

活塞式行程长，适用于要求有较大推力的场合；而薄膜式行程较小，只能直接带动阀杆。

拨叉式气动执行器具有扭矩大、空间小、扭矩曲线更符合阀门的扭矩曲线等特点，但是不很美观；常用在大扭矩的阀门上。

齿轮齿条式气动执行机构有结构简单，动作平稳可靠，并且安全防爆等优点，在发电厂、化工，炼油等对安全要求较高的生产过程中有广泛的应用。

齿轮齿条式：齿轮齿条：活塞式：气动执行机构的缺点控制精度较低，双作用的气动执行器，断气源后不能回到预设位置。

单作用的气动执行器，断气源后可以依靠弹簧回到预设位置工作原理说明班当压缩空气从A管咀进入时，气体推动双活塞向两端(缸盖端)直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮逆时针方向转动90度，阀门即被打开。

此时气动执行阀两端的气体随B管咀排出。

反之，当压缩空气从B官咀进入气动执行器的两端时，气体推动双塞向中间直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮顺时针方向转动90度，阀门即被关闭。

此时气动执行器中间的气体随A管咀排出。

以上为标准型的传动原理。

根据用户需求，气动执行器可装置成与标准型相反的传动原理，即选准轴顺时针方向转动为开启阀门，逆时针方向转动为关闭阀门。

气动执行机构原理及结构检修岗位1.懂工作原理气动执行机构接受气动控制器或阀门定位器输出的气压信号，并将其转换成相应的推杆直线位移，以推动调节阀动作。

2.懂设备机构气动执行机构主要有两种类型：薄膜式与活塞式。

薄膜式执行机构简单、动作可靠、维修方便、价格低廉，是最常用的一种执行机构；活塞式执行机构允许操作压力可达500kpa，因此输出推力大，但价格较高。

气动执行机构又可分为有弹簧和无弹簧两种，有弹簧的气动执行机构较之无弹簧的气动执行机构输出推力小、价格低。

气动执行机构有正作用和反作用两种形式。

当信号压力增加时推杆向下动作的叫正作用式执行机构；信号压力增加时推杆向上动作的叫反作用式执行机构气动薄膜执行机构使用弹性膜片将输入气压转变为推杆的推力，通过推杆使阀芯产生相应的位移，改变阀的开度，气动活塞式执行机构以汽缸内的活塞输出推力，由于汽缸允许压力较高，可获得较大的推力，并容易制成长行程执行机构。

一个典型的气动薄膜型执行机构主要由弹性薄膜、压缩弹簧和推杆组成。

2.1图为薄膜气动阀结构示意图当信号压力P进入气室时，此时压力乘以膜片的有效面积得到推力，使推杆移动，弹簧受压，直到弹簧产生的反作用力与薄膜上的推力平衡为止。

信号压力越大，推力越大，推杆的位移计弹簧的压缩量也越大。

推杆的位移范围就是执行机构的行程。

推杆则从零走到全行程，阀门就从全开（或全关）到全关（或全开）。

一般控制气源的装置有电磁阀，全开或全关，定位器能实现调节作用。

气动活塞式执行机构气动活塞式执行机构，其基本部分为气缸，气缸内活塞随气缸两侧压差而移动。

两侧可以分别输入一个固定信号和一个变动信号，或两侧都输入变动信号。

它的输出特性有比例式及两位式两种。

两位式是根据输入执行机构活塞两侧的操作压力的大小，活塞从高压侧推向低压侧，使推杆从一个极端位置移到另一极端位置。

比例式是在两位式基础上加有阀门定位器后，使推杆位移与信号压力成比例关系。

此外，还有一种长行程执行机构，其结构原理与活塞式执行机构基本相同，它具有行程长、输出力矩大的特点，输出转角位移为90o，直线位移为40～200mm，适用于输出角位移和力矩的场合。

气动执行机构一、 BETTIS 气动执行机构1- 压力锁紧机构2- Powr-swivl 活塞杆3- Acculine 轴传动装置4- NAMIR5- 可更换轴承6- 推力轴套导向块 7- 共轭滚针推杆 8- 过载控制装置 9- 弹簧组件1、ROV阀执行机构（自贡、成高阀门执行机构）ROV阀门执行机构ROV阀门执行机构工作原理图远程自动操作：ROV阀门选用双作用执行机构，设一个3位5通电磁阀双线圈，双电控，一个用于打开阀门，一个用于关闭阀门。

打开阀门时给开电磁阀励磁，电磁阀导通，压缩空气进入气缸（开阀侧），执行机构动作，阀门打开。

关闭阀门时给关电磁阀励磁，电磁阀导通，压缩空气进入气缸（关阀侧），执行机构动作，阀门打开。

2、ESDV阀门执行机构ESDV阀门执行机构ESDV阀门执行机构工作原理图远程自动操作：正常工作状态下，ESD电磁阀（冗余）励磁，由于该电磁阀为NC，励磁时电磁阀导通，导致ESD先导阀（冗余）导通（与ESD电磁阀相连的），压缩空气进入气缸，压缩弹簧，执行机构动作，阀门打开。

当发生紧急情况时，ESD电磁阀（冗余）失电，电磁阀断开，导致先导阀（冗余）断开（与ESD电磁阀相连的），执行机构气缸内的压缩空气通过该先导阀释放，弹簧复位，阀门关闭。

3、BDV阀门执行机构BDV阀门执行机构BDV阀门执行机构工作原理图远程自动操作：正常工作状态下，BDV电磁阀励磁，由于该电磁阀为NC，励磁时电磁阀导通，导致BDV先导阀导通压缩空气进入气缸，压缩弹簧，执行机构动作，阀门关闭。

当发生紧急情况时，BDV电磁阀失电，电磁阀断开，导致先导阀断开执行机构气缸内的压缩空气通过该先导阀释放，弹簧复位，阀门打开。

⽓动执⾏机构俗称⽓动头⼜称⽓动执⾏器英⽂Pneumatic⽓动执⾏机构俗称⽓动头⼜称⽓动执⾏器(英⽂：Pneumatic actuator ) 执⾏器按其能源形式分为⽓动，电动和液动三⼤类，它们各有特点，适⽤于不同的场合。

⽓动执⾏器是执⾏器中的⼀种类别。

⽓动执⾏器还可以分为单作⽤和双作⽤两种类型：执⾏器的开关动作都通过⽓源来驱动执⾏，叫做DOUBLE ACTING (双作⽤)。

SPRING RETURN (单作⽤)的开关动作只有开动作是⽓源驱动，⽽关动作是弹簧复位。

⽓动执⾏机构简介⽓动执⾏器的执⾏机构和调节机构是统⼀的整体，其执⾏机构有薄膜式、活塞式、拨叉式和齿轮齿条式。

活塞式⾏程长，适⽤于要求有较⼤推⼒的场合;⽽薄膜式⾏程较⼩，只能直接带动阀杆。

拨叉式⽓动执⾏器具有扭矩⼤、空间⼩、扭矩曲线更符合阀门的扭矩曲线等特点，但是不很美观;常⽤在⼤扭矩的阀门上。

齿轮齿条式⽓动执⾏机构有结构简单，动作平稳可靠，并且安全防爆等优点，在发电⼚、化⼯，炼油等对安全要求较⾼的⽣产过程中有⼴泛的应⽤。

齿轮齿条式：齿轮齿条：控制精度较低，双作⽤的⽓动执⾏器，断⽓源后不能回到预设位置。

单作⽤的⽓动执⾏器，断⽓源后可以依靠弹簧回到预设位置⼯作原理说明班当压缩空⽓从A管咀进⼊⽓动执⾏器时，⽓体推动双活塞向两端(缸盖端)直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮逆时针⽅向转动90度，阀门即被打开。

此时⽓动执⾏阀两端的⽓体随B管咀排出。

反之，当压缩空⽓从B官咀进⼊⽓动执⾏器的两端时，⽓体推动双塞向中间直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮顺时针⽅向转动90度，阀门即被关闭。

此时⽓动执⾏器中间的⽓体随A 管咀排出。

以上为标准型的传动原理。

根据⽤户需求，⽓动执⾏器可装置成与标准型相反的传动原理，即选准轴顺时针⽅向转动为开启阀门，逆时针⽅向转动为关闭阀门。

单作⽤(弹簧复位型)⽓动执⾏器A管咀为进⽓⼝，B管咀为排⽓孔(B管咀应安装消声器)。

气动薄膜执行机构特点
气动薄膜执行机构是一种常见的气动执行元件，具有以下特点：
1. 简单结构：气动薄膜执行机构通常由一个弹性薄膜、一个工作腔和一个驱动气源组成，结构相对简单，易于制造和维护。

2. 轻量化：由于薄膜执行机构采用薄膜作为工作元件，相较于其他执行机构（如液压执行机构），具有较轻的重量，适用于对重量要求较高的场合。

3. 快速响应：气动薄膜执行机构由于薄膜的柔性特性，能够快速响应气源的压力变化，实现快速启动、停止和反转等运动。

4. 简便控制：气动薄膜执行机构的工作状态可以通过调节气源的压力控制，通过增减压力来实现不同的运动速度和力量输出。

5. 良好的密封性：薄膜执行机构的薄膜通常具有良好的密封性能，在工作过程中可以有效地避免气体泄漏。

6. 耐腐蚀性：气动薄膜执行机构通常采用耐腐蚀的材料制造，能够适应各种恶劣的工作环境。

7. 安全可靠：由于气动薄膜执行机构采用气体作为动力源，不像液压系统那样具有高压液体，因此在一些特定的工作场合中相对更安全可靠。

需要注意的是，气动薄膜执行机构也有一些局限性，例如输出力较小、速度受限、精度较低等。

在选择使用时，需要综合考
虑具体应用要求和执行机构的特点。

气动执行机构弹簧范围【实用版】目录1.气动执行机构的概念和分类2.弹簧设定范围的作用和影响因素3.弹簧设定范围的选择方法4.气动执行机构的应用领域5.气动执行机构存在的问题和解决方案正文气动执行机构是一种将气压能转换为机械能的装置，通过控制气压的大小和压力的变化，实现对阀门等设备的开关和调节。

根据执行机构的结构和功能，气动执行机构可以分为薄膜式、活塞式、拨叉式和齿轮齿条式等。

这些执行机构广泛应用于电力、化工、石油、治金等部门，以调节碟阀、球阀等阀门类产品。

弹簧设定范围是气动执行机构中的一个重要参数，它决定了执行机构的初始压缩量。

对于气开阀，弹簧设定范围的下限决定了可得到的阀座负载力以及使阀门开始打开所需的气压值。

对于气关阀，弹簧设定范围的下限决定了阀门开始关闭所需的气压值。

阀座座合力是由施加的气压减去弹簧设定值，再减去由行程所产生的弹簧压缩力所得到的。

由于弹簧的公差，在弹簧角度上也许有偏差。

当阀门关闭时，弹簧设定范围需要最高的精确度。

在选择气动控制阀时，常常要考虑的是阀的调节范围要满足使用压力的要求。

例如使用压力为 0.1~0.3Mpa 时，应选用二次压力可达 0.35Mpa 的减压阀。

0.35Mpa 就是该阀的公称压力。

在实际应用中，气动执行机构可能存在弹簧疲劳、泄漏和卡滞等问题。

为了解决这些问题，可以采用以下方法：1.选择合适的弹簧材料和尺寸，以提高弹簧的疲劳强度和耐久性；2.采用密封结构，减少执行机构内部的泄漏；3.设计合理的行程和角度，避免弹簧卡滞现象；4.加强执行机构的维护和检修，确保其正常工作。

总之，气动执行机构在工业生产中具有广泛的应用，而弹簧设定范围是影响其性能和效率的重要因素。