气动执行器的正确选型|工作原理|分类|性能

一、气动执行器的工作原理

　　气动执行器往往作为执行机构安装到阀门上使用，装上气动执行的球阀称之为气动球阀，装上气动执行器的蝶阀叫气动蝶阀。使其工作效率大大地提高，那么我们怎么才能进行气动执行器的正确选型呢？
据业内人士介绍说气动执行器在选型时必须考虑以下几个方面：
　　A、执行机构的气源压力或电源电压；
　　B、阀门的运行力矩加上生产厂家的推荐的安全系数/根据操作状况；
　　C、气动执行器的类型双作用或者单作用(弹簧复位)以及一定气源下的输出力矩或额定电压下的输出力矩；
　　D、其转向以及故障模式(故障开或故障关)正确选择一个执行机构是非常重要的，如执行机构过大，阀杆可能受力过大。相反如执行机构过小，侧不能产生足够的力矩来充分操作阀门。操作阀门所需的力矩来自阀门的金属部件和密封件之间的磨擦。根据阀门使用场合，使用温度，操作频率，管道和压差，流动介质(润滑、干燥、泥浆)，许多因素均影响操作力矩。

　　1.双作用气动执行器工作原理

　　当气源压力从气口(2)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(4)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。反之气源压力从气口(4)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(2)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。（如果把活塞相对反方向安装，输出轴即变为反向旋转）

　　2.单作用气动执行器工作原理

　　当气源压力从气口(2)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，迫使两端的弹簧压缩，两端气腔的空气通过气口(4)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。在气源压力经过电磁阀换向后，气缸的两活塞在弹簧的弹力下向中间方向移动，中间气腔的空气从气口(2)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。（如果把活塞相对反方向安装，弹簧复位时输出轴即变为反向旋转）。

二、气动执行器的分类

　　1.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。通过更换个别零件，两者就能互相改装。

　　2.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。

　　3.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。

三、气动执行器的性能

　　1.气动装置额定输出力或力矩应符合GB/T12222和GB/T12223的规定上面为薄膜式执行机构；

　　2.在空载情况下，对气缸内输入按规定的气压，其动作应平稳，无卡阻及爬行现象；

　　3.在0.6MPa的空气压力下，气动装置启、闭两个方向的输出力矩或推力，其值应不小于气动装置标牌所标示的数值，且动作应灵活，不允许各部位出现永久变形及其他异常现象；

　　4.密封试验用最大工作压力进行试验时，从各自背压一侧泄漏出的空气量不允许超过（3+0.15D）cm3/min（标准状态）；从端盖、输出轴处泄漏出的空气量不允许超过（3+0.15d）cm3/min；

　　5.强度试验用1.5倍的最大工作压力进行试验，保持试验压力3min后，其缸体端盖和静密封部位不允许有渗漏及结构变形；

　　6.动作寿命次数，气动装置模拟气动阀门动作，在保持两个方向的输出力矩或推力能力的情况下，启闭操作的启闭次数应不低于50000次（启—闭循环为一次）；

　　7.带缓冲机构的气动装置，当活塞运动到行程终端位置时，不允许出现冲击现象。　

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