气动执行机构.docx

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****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。
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。
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，－-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：
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。薄膜气室的容积大小决定执行机构的滞后程度，因此薄膜造型浅些可以减少薄膜气室的容积，加快推杆位移的反应速度。
波纹膜片：采用具有较好的耐油及耐高低温性能的丁***橡胶中间夹以棉纶的支丝织物制成。其有效面积规格计有200、280、400、630、1000、1600cm2等。波纹膜片有效面积的大小决定执行机构输出推力的大小。在使用各种规格的波纹膜片实际有效面积是随着位移而变化的，且在相同的位移下，有效面积越小，其相对变化越大。％，其余波纹膜片的有效面积变化均不超过6％。
压缩弹簧：由65Mn(或60Si2Mn)弹簧钢绕制，并经过热处理。
支架：由灰铁铸成（或玻璃钢）。支架正面有两个螺栓孔，用来安装气动阀门定位器。反面有四个螺栓孔，用来安装操作手轮。
调节件：用以调整压缩弹簧的预紧量。
标尺：指示执行机构推杆的位移，即反映了调节机构的开度。气动薄膜（有弹簧）执行机构的行程规格有10、16、25、40、60、100mm等。
图1 正作用式气动薄膜（有弹簧）执行机构示意图
1－上膜盖 2－波纹膜片 3－下膜盖 4－推杆5－支架 6－压缩弹簧7－弹簧座
8－调节件 9－连接阀杆螺母 10－行程标尺 11－衬套 12－信号压力入口
图2 反作用式气动薄膜（有弹簧）执行机构示意图