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電動執(zhí)行器詳解,原理、特點、選型

[ 2021-03-08 ]
上海湖泉閥門有限公司電動執(zhí)行器是接受調(diào)節(jié)器輸出信號對調(diào)節(jié)對象施加作用的裝置。通常用在驅(qū)動閥門等機械設(shè)備中。根據(jù)執(zhí)行器使用的控制介質(zhì)不同,可以分為:氣動、電動和液動執(zhí)行器三種。按輸出位移的形式,執(zhí)行器有轉(zhuǎn)角型和直線型兩種。按動作規(guī)律,執(zhí)行器可分為開關(guān)型、積分型和比例型三類。按輸入控制型號,執(zhí)行器分為可以輸入空氣壓力信號、直流電流信號、電接點通斷信號、脈沖信號等幾類。


電動執(zhí)行器
 
氣動執(zhí)行機構(gòu)是以壓縮空氣為動力,實現(xiàn)對電動閥門的控制,具有結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠、性能穩(wěn)定、維修方便、防火防爆,并且易于制成較大推力的執(zhí)行機構(gòu)、價格便宜、檢修維護簡單,對環(huán)境的適應(yīng)性好等優(yōu)點。缺點是實現(xiàn)控制必須敷設(shè)專用的氣源管道,對于雙作用的氣動執(zhí)行器,斷氣源后不能回到預(yù)設(shè)位置;單作用的氣動執(zhí)行器,斷氣源后可以依靠彈簧回到預(yù)設(shè)位置。氣動執(zhí)行機構(gòu)按照控制氣壓轉(zhuǎn)換成位移的方式不同,可分為薄膜式、活塞式和齒輪齒條式。
 

氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)是最常用的執(zhí)行機構(gòu),氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單,動作可靠,維護方便,成本低廉,得到廣泛應(yīng)用。它分為氣開式和氣關(guān)式兩種執(zhí)行方式。氣開式執(zhí)行機構(gòu)在輸入信號增加時,在薄膜膜片下方產(chǎn)生一個推力,克服彈簧的作用力后而將閥門打開。氣關(guān)式執(zhí)行機構(gòu)在輸入信號增加時,在薄膜膜片上產(chǎn)生一個推力,克服彈簧的作用力后而將閥門關(guān)閉。氣動活塞式執(zhí)行機構(gòu),以控制氣作為動力,推動活塞在汽缸里運動,輸出軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)角位移或直行程位移,活塞式執(zhí)行機構(gòu)可在活塞上施加較大的控制氣壓,所以可做成比薄膜執(zhí)行機構(gòu)更大推力或更大力矩的執(zhí)行機構(gòu),而且,其相對的體積還可以做得較小。

齒輪齒條式(雙活塞齒條式)氣動執(zhí)行器,具有結(jié)構(gòu)緊湊,外觀優(yōu)美,反應(yīng)迅捷,運行穩(wěn)定,使用壽命長等特點。所有配件都采用最先進的防腐蝕處理技術(shù),能適應(yīng)各種惡劣工況。其高低溫以及各種特殊行程的執(zhí)行器在各種應(yīng)用領(lǐng)域都有良好的表現(xiàn)。當(dāng)壓縮空氣從A管咀進入氣動執(zhí)行器時,氣體推動雙活塞向兩端(缸蓋端)直線運動,活塞上的齒條帶動旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪逆時針方向轉(zhuǎn)動90 度,閥門即被打開。此時氣動執(zhí)行閥兩端的氣體隨B 管咀排出。反之,當(dāng)壓縮空氣從B官咀進入氣動執(zhí)行器的兩端時,氣體推動雙塞向中間直線運動,活塞上的齒條帶動旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪順時針方向轉(zhuǎn)動90度,閥門即被關(guān)閉,此時氣動執(zhí)行器中間的氣體隨A管咀排出。

電動執(zhí)行器在工業(yè)控制系統(tǒng)中是電動單元組合儀表中一個很重要的執(zhí)行單元。電動執(zhí)行器一般由控制電路和執(zhí)行機構(gòu)兩個在電路上完全獨立的部分組成,可接收來自DCS 系統(tǒng)的控制信號,將其線性地轉(zhuǎn)換成機械轉(zhuǎn)角或直線位移,用來操作風(fēng)門、擋板、閥門等調(diào)節(jié)機構(gòu),以實現(xiàn)控制。優(yōu)點是能源取用方便,信號傳輸速度快,傳輸距離遠,便于集中控制,靈敏度和精度較高,與電動調(diào)節(jié)儀表配合方便,安裝接線簡單。缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,平均故障率高于氣動執(zhí)行機構(gòu),適用于防爆要求不高,氣源缺乏的場所。按照輸出的軸運動方式分為直行程和角行程兩種。
 直行程電動執(zhí)行器輸出軸作直線運動,以其推力來表示執(zhí)行機構(gòu)作功能力的大小。
 
  1.角行程電動執(zhí)行器轉(zhuǎn)角<360 度角行程電動執(zhí)行器輸出軸為角位移,用轉(zhuǎn)動力矩來表示執(zhí)行機構(gòu)作功能力的大小,輸出軸的轉(zhuǎn)動小于一周,即小于360 度,通常為90度實現(xiàn)閥門的啟閉過程控制。
 
直行程電動執(zhí)行器輸出軸作直線運動,以其推力來表示執(zhí)行機構(gòu)作功能力的大小。
應(yīng)用范圍:電動執(zhí)行機構(gòu)是以電動機作為動力的執(zhí)行機構(gòu),在電廠熱力設(shè)備自動控制中得到廣泛的用。
液動執(zhí)行器是以液壓油為動力完成執(zhí)行動作的一種執(zhí)行器。液動執(zhí)行器的實際應(yīng)用在三種執(zhí)行器(電動、氣動、液動)中最低,只有一些大型工作場合,才會使用到液動執(zhí)行器。
 
  液動執(zhí)行器的優(yōu)點:
 
  液動執(zhí)行器的輸出推動力要高于氣動執(zhí)行器和電動執(zhí)行器,且液動執(zhí)行器的輸出力矩可以根據(jù)要求進行精確的調(diào)整。液動執(zhí)行器的傳動更為平穩(wěn)可靠,有緩沖無撞擊現(xiàn)象,適用于對傳動要求較高的工作環(huán)境。液動執(zhí)行器的調(diào)節(jié)精度高、響應(yīng)速度快,能實現(xiàn)高精確度控制。液動執(zhí)行器是使用液壓油驅(qū)動,液體本身有不可壓縮的特性,因此液壓執(zhí)行器能輕易獲得較好的抗偏離能力。由于使用液壓方式驅(qū)動,在操作過程中不會出現(xiàn)電動設(shè)備常見的打火現(xiàn)象,因此防爆性能要高于電動執(zhí)行器。
 
  液動執(zhí)行器的缺點:
 
  液動執(zhí)行器的工作需要外部的液壓系統(tǒng)支持,運行液壓執(zhí)行器要配備液壓和輸油管路,這造成液壓執(zhí)行器相對電動執(zhí)行器和氣動執(zhí)行器來說,一次性投資更大,安裝工程量也更多,因此只有在較大的工作場合,DEH 系統(tǒng),才使用液動執(zhí)行器。
 
 
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