阀门执行机构分类

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。

第五章执行器第一节概述一、执行器基础知识执行器是自动控制系统的终端部分，直接安装在工艺管道上，通过接受调节器发出的控制信号，改变阀门的开度或电机的转速来改变管道中的介质流量，从而把被调参数控制在所要求的范围内，从而达到生产过程自动化。

因此，执行器是自动控制系统中一个极为重要而又不可缺少的组成部门。

执行器按其能源形式可分为气动、电动和液动三大类。

气动执行器习惯称为气动薄膜调节阀，它以压缩空气为能源，具有机构简单、动作可靠、平稳、输出推力大、本质防爆、价格便宜、维修方便等独特的优点，因此被广泛应用在石油、化工、冶金、电力等工业部门中。

执行器常称调节阀，又称控制阀。

它由执行机构和调节机构（也称调节阀）两部分组成，其中，执行机构是调节阀的推动部分，它按控制信号的大小产生相应的推力，通过阀杆使调节阀阀芯产生相应产生相应的位移（或转角）。

调节机构是调节阀的调节部分，它与调节介质直接接触，在执行机构的推动下，改变阀芯与阀座间的流通面积，从而达到调节流量的目的。

二、气动执行器一个气动调节系统由气源及减压过滤系统、电/气转换器（电/气阀门定位器）、气动执行器（执行机构和调节机构）构成。

1．气动执行机构气动执行机构主要由膜盒、膜片、弹簧和阀杆等组成。

气动执行机构有薄膜式（有弹簧）及活塞式（无弹簧）两类，后者往往采用较高的气压范围，使用于需要推力较大的场合。

薄膜式执行机构的输入气压一般为20～100kPa；但也有40～200 kPa的，这时在调节器与执行机构之间应装设比例继动器或高气源阀门定位器，将调节器的输出气压提高。

执行机构是调节阀的推动装置，它根据控制信号压力的大小而产生相应的输出力来推动调节机构动作。

当压力信号p增大时，推杆向下动作的为正作用；推杆向上动作的为反作用，但其工作原理是相同的。

当压力信号进入薄膜气室时，橡胶膜片由于气体的作用而产生推力，使阀杆移动，压缩弹簧，直至弹簧的反作用与膜片上的作用力相平衡。

阀门气动薄膜执行机构气动薄膜执行机构是一种常见的工业自动化控制执行器，广泛应用于阀门、调节阀等设备中。

它通过压缩空气驱动薄膜产生位移，进而带动阀杆运动，实现阀门的开启和关闭。

气动薄膜执行机构具有结构简单、动作可靠、调节精度高等优点，适用于各种复杂的工况条件。

气动薄膜执行机构主要由以下部分组成：1. 薄膜室：薄膜室是气动薄膜执行机构的核心部分，负责存储压缩空气并产生压力驱动薄膜产生位移。

2. 压缩弹簧：压缩弹簧在气动薄膜执行机构中起到复位作用，确保阀门在断气状态下能够自动关闭。

3. 阀杆：阀杆连接薄膜室和调节阀，负责将薄膜的位移传递给阀门，实现阀门的开启和关闭。

4. 导向部件：导向部件用于确保阀杆在运动过程中的稳定性和准确性。

5. 气缸：气缸为薄膜提供稳定的气压支持，保证薄膜在运动过程中的稳定性和可靠性。

6. 电磁阀：电磁阀用于控制压缩空气的通断，实现薄膜的开启和关闭。

7. 限位开关：限位开关用于检测阀门的开度，实现精确控制。

气动薄膜执行机构具有以下特点：1. 结构简单：气动薄膜执行机构结构紧凑，便于安装和维护。

2. 动作可靠：气动薄膜执行机构采用防爆设计，能够在易爆、易燃、剧毒等危险环境下安全稳定地工作。

3. 调节精度高：气动薄膜执行机构具有较高的调节精度，能够实现对工艺流量的精确控制。

4. 输出力矩大：气动薄膜执行机构具有较大的输出力矩，满足各种不同控制系统的需求。

5. 适应性强：气动薄膜执行机构能够适应各种复杂的工况条件，如高温、高压、低温、低压等。

6. 节能环保：气动薄膜执行机构能耗低，有利于实现绿色生产。

总之，气动薄膜执行机构在阀门控制领域具有广泛的应用前景，为工业自动化控制提供了可靠的执行力量。

阀门执行机构的分类介绍阀门执行机构是指用于控制和操作阀门的设备或装置，它们可以通过不同的形式和力量来实现对阀门的开启、关闭或调节。

根据使用的能源不同，阀门执行机构可以分为气动执行机构、电动执行机构和液动执行机构三大类。

第一部分：气动执行机构气动执行机构是指通过气体作为动力源来实现阀门的开闭或调节的设备。

它主要由气缸、气源、气源处理装置和配件组成。

1. 气缸：气缸是气动执行机构的核心部件，它可以将气体的压力转化为机械动力。

根据气缸的结构形式和驱动方式，气缸又可以分为单动气缸和双动气缸。

单动气缸只能实现单向推动，而双动气缸可以实现双向运动。

2. 气源：气动执行机构需要通过气源提供气体能量。

常用的气源有压缩空气和氮气，其压力范围一般在0.2～1.0MPa之间。

气源还需要进行处理，如去除水分、油雾和杂质等。

3. 气源处理装置：气源处理装置用于过滤和调节气源的压力和流量，确保气动执行机构能够正常工作。

它通常由滤波器、减压阀和润滑器组成。

4. 配件：气动执行机构还需要一些配件来实现与阀门的连接和固定，如连杆、手柄、连接螺母等。

第二部分：电动执行机构电动执行机构是指通过电能转换为机械能来实现阀门的开闭或调节的设备。

它主要由电动机、传动装置和配件组成。

1. 电动机：电动机是电动执行机构的核心部件，它将电能转化为机械能。

常见的电动机有直流电动机和交流电动机，其功率和转速根据阀门的使用要求而定。

2. 传动装置：传动装置用于将电动机的旋转运动转化为线性或旋转运动，从而推动阀门的开闭或调节。

常见的传动装置有蜗轮蜗杆传动、齿轮传动和链条传动等。

3. 配件：电动执行机构还需要一些配件来实现与阀门的连接和固定，如连杆、手柄、连接螺母等。

为了保证电动执行机构的安全运行，还需要安装行程开关和限位器等配件。

第三部分：液动执行机构液动执行机构是指通过液体作为动力源来实现阀门的开闭或调节的设备。

它主要由液缸、液源和配件组成。

1. 液缸：液缸是液动执行机构的核心部件，它由液体的压力转化为机械动力。

阀门执行机构分类阀门执行机构是阀门的关键组成部分，它负责控制阀门的开启和关闭，以及调节介质的流量和压力。

根据其工作原理和结构特点，阀门执行机构可以分为以下几类。

一、手动执行机构手动执行机构是最简单、最常见的一种执行机构，它通过人工操作来控制阀门的开启和关闭。

手动执行机构通常由手轮、手柄或手柄等组成，通过人工转动这些部件来实现阀门的操作。

手动执行机构的优点是结构简单、操作方便，但缺点是操作力大、响应速度慢，适用于一些流量和压力要求不高的场合。

二、电动执行机构电动执行机构是一种通过电动机驱动的执行机构，它可以实现对阀门的远程控制。

电动执行机构通常由电动机、传动装置和控制电路等部分组成，通过电动机驱动传动装置来实现阀门的开启和关闭。

电动执行机构的优点是操作力小、响应速度快、可实现远程控制，适用于一些流量和压力要求较高的场合。

电动执行机构又可以分为直接电动执行机构和间接电动执行机构两种。

直接电动执行机构是一种将电动机直接与阀门连接的执行机构，通过电动机驱动阀门的开启和关闭。

直接电动执行机构的优点是结构简单、响应速度快，但缺点是体积较大、对电源要求较高。

间接电动执行机构是一种通过传动装置将电动机与阀门连接的执行机构，通过电动机驱动传动装置来实现阀门的开启和关闭。

间接电动执行机构的优点是体积较小、对电源要求较低，但缺点是响应速度相对较慢。

三、气动执行机构气动执行机构是一种通过气源驱动的执行机构，它可以实现对阀门的远程控制。

气动执行机构通常由气动缸、气源装置和控制电路等部分组成，通过气源驱动气动缸来实现阀门的开启和关闭。

气动执行机构的优点是操作力小、响应速度快、可实现远程控制，适用于一些流量和压力要求较高的场合。

四、液动执行机构液动执行机构是一种通过液压驱动的执行机构，它可以实现对阀门的远程控制。

液动执行机构通常由液压缸、液源装置和控制电路等部分组成，通过液压驱动液压缸来实现阀门的开启和关闭。

液动执行机构的优点是操作力大、响应速度快、可实现远程控制，适用于一些流量和压力要求较高的场合。

阀门控制系统气动执行器、电动执行器及执行机构术语解析一、总则：1、执行器是智能阀门控制系统中必不可少的一个重要组成部分。

2、它的作用是接受控制器送来的控制信号，改变被控介质的流量，从而将被控变量维持在所要求的数值上或一定的范围内。

3、执行器按其能源形式可分为气动、液动、电动三大类。

4、气动执行器用压缩空气作为能源，其特点是结构简单、动作可靠、平稳、输出推力较大、维修方便、防火防爆，而且价格较低，因此广泛地应用于化工、造纸、炼油等生产过程中，它可以方便地与被动仪表配套使用。

5、即使是使用电动仪表或计算机控制时，只要经过电-气转换器或电气阀门定位器将电信号转换为20-100kPa的标准气压信号，仍然可用气动执行器。

6、电动执行器的能源取用方便，信号传递迅速，但结构复杂、防爆性能差。

7、液动执行器在化工、炼油等生产过程中基本上不使用，它的特点是输出推力很大。

二、执行器基本术语：1、执行器「终端控制元件]。

控制系统正向通路中直接改变操纵变量的仪表，由执行机构和调节机构组成。

2、控制阀[调节阀]。

过程控制系统中用动力操作去改变流体流1t的装置，由执行机构和阀组成，执行机构按照控制信号改变阀内截派件的位置。

3、电磁阀。

利用线圈通电激磁产生的电磁力来驱动阀芯开关的阀。

4、自力式调节阀。

无籍外部动力，只依靠被控流体的能夏自行操作并保持被控变量恒定的闷。

5、调节机构。

由执行机构驱动，直接改变操纵变量的机构。

6、阀。

内含控制流体流量用的截流件的压力密封壳体组件。

7、执行机构。

将控制信号转换成相应的动作以控制闷内截流件的位置或其他调节机构的装置。

信号或驱动力可为气动、电动、液动的或此三者的任惫组合。

8、气动执行机构。

利用有压气体作为动力源的执行机构。

9、电动执行机构。

利用电作为动力源的执行机构。

10、液动执行机构。

利用有压液体作为动力源的执行机构。

11、电液执行机构。

接受电信号并利用有压液体作为动力源的执行机构。

12、执行机构动力部件。

气动阀门执行器原理作用及分类一、执行器原理当气源压力从气口进入气缸两端气腔时，使两活塞向气缸中间方向移动，中间气腔的空气通过气口排出，同时使两活塞齿条同步带动输出轴(齿轮)顺时针方向旋转。

当气源压力从气口进入气缸两活塞之间中腔时，使两活塞分离向气缸两端方向移动，两端气腔的空气通过气口排出，同时使两活塞齿条同步带动输出轴(齿轮)逆时针方向旋转。

二、执行器的分类齿轮齿条式执行机构齿轮齿条式(双活塞齿条式)气动执行器，具有结构紧凑，外观优美，反应迅捷，运行稳定，使用寿命长等特点。

所有配件都采用最先进的防腐蚀处理技术，能适应各种恶劣工况。

其高低温以及各种特殊行程的执行器在各种应用领域都有良好的表现。

活塞式执行机构气动活塞执行机构使活塞在气缸中移动产生推力，显然，活塞式的输出力度远大于薄膜式。

因此，薄膜式适用于出力较小、精度较高的场合；活塞式适用于输出力较大的场合，如大口径、高压降控制或蝶阀的推动装置。

除薄膜式和活塞式之外，还有一种长行程执行机构，它的行程长，转矩大，适用于输出角位移和大力矩的场合。

气动活塞执行机构的主要部件为气缸、活塞、推杆。

气缸内活塞随气缸内两侧压差的变化而移动。

根据特性分为比例式和两位式两种。

两位式根据根据输入活塞两侧操作压力的大小，活塞从高压侧被推向低压侧。

比例式是在两位式基础上加以阀门定位器，使推杆位移和信号压力成比例关系。

薄膜式执行机构薄膜式执行机构最为常用，它可以用作一般控制阀的推动装置，组成气动薄膜式执行器。

气动薄膜式执行机构的信号压力p作用于膜片，使其变形，带动膜片上的推杆移动，使阀芯产生位移，从而改变阀的开度。

它结构简单，价格便宜，维修方便，广泛应用。

气动薄膜执行机构有正作用和反作用两种形式。

当来自控制器或阀门定位器的信号压力增大时，阀杆向下的动作的叫正作用执行机构；当信号压力增大时，阀杆向上动作的叫反作用执行机构。

正作用执行机构的信号压力是通入波纹膜片上方的薄膜气室；反作用执行机构的信号压力是通入波纹膜片下方的薄膜气室。

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。