執(zhí)行機構(gòu)的原理及應用
?以電能、壓縮空氣或壓力油為動力，輸出與控制信號相對應的轉(zhuǎn)角或直線位移，以一定轉(zhuǎn)矩或推力推動調(diào)節(jié)機構(gòu)，從而完成生產(chǎn)過程、或者目標對象的參數(shù)控制要求的裝置，稱執(zhí)行器。
上海川滬閥門專業(yè)生產(chǎn)氣動執(zhí)行器、AT氣缸、氣動薄膜執(zhí)行器、381電動執(zhí)行器、精小型電動執(zhí)行器，閥門定位器等，咨詢電話：021-51863046
氣動執(zhí)行機構(gòu)
? ?根據(jù)采用動力源的不同，通常有電動執(zhí)行機構(gòu)，氣動執(zhí)行機構(gòu)，液動執(zhí)行機構(gòu)等。
? ? 執(zhí)行機構(gòu)是自動控制系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。它接受來自控制儀表或人工給定的控制信號，對其進行功率放大，然后轉(zhuǎn)換為輸出軸的相應的角位移或直線位移，用以推動各種調(diào)節(jié)機構(gòu)，如調(diào)節(jié)閥、風門擋板等，改變被調(diào)介質(zhì)流量，以完成各種過程參數(shù)的自動控制或人工手動控制。執(zhí)行機構(gòu)的動作規(guī)律通常是線性的，也有采用等百分比型的。其控制信號有連續(xù)的電流信號，也有斷續(xù)的電壓信號或脈沖信號。
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常用的執(zhí)行機構(gòu)是電信號氣動長行程執(zhí)行機構(gòu)和電動執(zhí)行器。
1、電信號氣動長行程執(zhí)行機構(gòu)
? ? ? 以壓縮空氣為動力，可直接接受標準電流控制信號的氣動執(zhí)行機構(gòu)，具有動作平穩(wěn)，推力大，精度高，本質(zhì)防爆，易于實現(xiàn)所要求的控制規(guī)律等特點。其多數(shù)品種帶有斷電源、斷氣源、斷電信號的“三斷”自鎖保位功能，使用安全性高。氣動執(zhí)行機構(gòu)由自動工作系統(tǒng)和各種輔助裝置兩大部分組成。
前者包括電-氣轉(zhuǎn)換器、定位器、氣缸、連桿等部件。
后者包括手操機構(gòu)、“三斷”自鎖裝置、閥位變送器、行程開關(guān)等。
電-氣轉(zhuǎn)換器將電流控制信號變?yōu)闅鈮嚎刂菩盘枴０戳ζ胶庠砉ぷ鞯亩ㄎ黄骱妥鳛閯恿Σ考臍飧?，以及連桿等構(gòu)成的自動工作系統(tǒng)的功能，是使執(zhí)行機構(gòu)的輸出角位移與輸入控制信號相對應。手操機構(gòu)用于裝置調(diào)整和就地應急操作。
“三斷”自鎖裝置由氣源、電源、電信號的監(jiān)控回路和斷氣源時的鎖緊裝置構(gòu)成。當上述故障之一發(fā)生時，執(zhí)行機構(gòu)輸出保位，保證設(shè)備和運行安全。閥位變送器將執(zhí)行機構(gòu)的輸出角位移轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳碾娏餍盘?，行程開關(guān)用來發(fā)出極限位置的開關(guān)量信號。
圖1 氣動執(zhí)行機構(gòu)原理框圖
功能完善的帶“三斷”保護的氣動執(zhí)行機構(gòu)廣泛用于各個工業(yè)部門。但其結(jié)構(gòu)復雜，維護工作量較大。常見的氣動執(zhí)行機構(gòu)有僅帶斷氣源保護功能的氣動執(zhí)行機構(gòu)，氣動隔膜調(diào)節(jié)閥，脈沖電信號氣動長行程執(zhí)行機構(gòu)等。前兩者結(jié)構(gòu)簡單，后者采用脈沖控制，安全性好。
電動執(zhí)行器
2、電動執(zhí)行器
? ? 分角行程、直行程兩大類。? ? 根據(jù)信號制和全行程時間的不同，又分基型品種和多個派生品種。
? ? 在自動控制系統(tǒng)中，它們和不同型號電動操作器配用，可實現(xiàn)過程參數(shù)的自動控制，控制系統(tǒng)的手動/自動雙向無擾切換，中途限位及遠方手操等功能。
它是一個位置自動控制系統(tǒng)。來自控制儀表的控制信號，和由位置發(fā)送器返回的閥位反饋信號的偏差，經(jīng)伺服放大器進行功率放大，然后驅(qū)動伺服電機，使減速器推動調(diào)節(jié)機構(gòu)朝減小偏差方向轉(zhuǎn)動，輸出軸后穩(wěn)定在與控制信號相對應的轉(zhuǎn)角位置上，電動操作器的作用是進行控制系統(tǒng)的手動/自動切換及遠方手動操作。
圖2 電動執(zhí)行器原理框圖
1—伺服放大器; 2—電動操作器; 3—伺服機構(gòu);4—伺服電機; 5—減速器; 6—位置發(fā)送器
3、執(zhí)行機構(gòu)的應用領(lǐng)域和行業(yè)
執(zhí)行機構(gòu)主要應用在以下三大領(lǐng)域：
1、發(fā)電廠：?
①火電行業(yè)應用：
送風機風門擋板，一次進風風門擋板，空氣預熱風門擋板，煙氣再循環(huán)，旁路風門擋板，二次進風風門，擋板，主風箱風門擋板，燃燒器調(diào)節(jié)桿，燃燒器搖擺驅(qū)動器，液壓推桿驅(qū)動器，葉輪機調(diào)速。煙氣調(diào)節(jié)閥，蒸氣調(diào)節(jié)閥，球閥和蝶閥控制，滑動門，閘門；
②其它電力行業(yè)的閥門執(zhí)行器應用：
球閥，除塵控制噴水，葉輪機轉(zhuǎn)速控制，控制大型液壓閥，燃氣控制閥，燃燒器點火啟動，蒸氣控制閥，冷凝水再循環(huán)，脫氧機，鍋爐給水，過熱控制器，再加熱恒溫控制器等。
2、過程控制：
用于化工、石化、模具、食品、醫(yī)藥、包裝等行業(yè)的生產(chǎn)過程控制，按照既定的邏輯指令或電腦程序?qū)﹂y門、刀具、管道、擋板、滑槽、平臺等進行精確的定位、起停、開合、回轉(zhuǎn)，利用系統(tǒng)檢測出的溫度、壓力、流量、尺寸、輻射、亮度、色度、粗糙度、密度等實時參數(shù)對系統(tǒng)進行調(diào)整，從而實現(xiàn)間歇、連續(xù)和循環(huán)的加工過程的控制。
基于現(xiàn)場總線的電動執(zhí)行機構(gòu)應用實例
3、工業(yè)自動化：
用于較為廣泛的航空、航天、軍工、機械、冶金、開采、交通、建材等方面，對各類自動化設(shè)備和系統(tǒng)的運動點(運 ? ? 動部件)進行各種形式的調(diào)節(jié)和控制。?
過程控制和工業(yè)自動化方面的主要應用舉例如下：
① 在硫礦生產(chǎn)中的應用 注水流量控制 球閥和碟閥控制；
②碳酸鉀管道閥門執(zhí)行器的應用 滑動門 分流器 閘門 球閥和蝶閥 球型控制閥；
③水處理閥門執(zhí)行器的應用 液流流量控制 調(diào)壓閥壓力控制 酸溶液流量控制；
④石灰石/水泥廠閥門執(zhí)行器的應用球或蝶閥控制處理干水泥，石膏，或液體送風和引風機，調(diào)節(jié)型風門擋板，旁路 ? ? ? 風門擋板，污染控制和除塵裝置滑動門，對在料斗和儲藏庫的原材料進行物流控制閘門，控制原材料在進料口的流 ? ? ? 量，燃氣控制閥，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)爐上燃燒器進氣量蒸氣控制閥，控制生產(chǎn)過程所需的蒸氣；
⑤在谷物加工廠執(zhí)行器的應用：閘門，分流閥，分配器，物料卸貨器/加熱器，除塵隔離擋板，氣流控制(物流干燥) ? ? ? 球閥和蝶閥控制；
⑥鋼廠風門擋板和閥門執(zhí)行器的應用：球或蝶閥控制，控制冷卻水，廢水，或其它冷卻介質(zhì)調(diào)節(jié)型風門擋板，送風和 ? ? 引風機旁路風門擋板閘門，環(huán)境污染控制和除塵裝置滑動門，控制原材料在進料口的流量，對在料斗和儲藏庫的原 ? ? ? 材料進行物流控制，燃氣控制閥，蒸氣控制閥，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)爐上燃燒器進氣量，控制生產(chǎn)過程所需的蒸氣；
⑦鋁廠風門擋板和閥門執(zhí)行器的應用：送風機風門擋板，一次進風風門擋板，空氣預熱風門擋板，煙氣再循環(huán)，旁路 ? ? 風門擋板，二次進風風門擋板，主風箱風門擋板，燃燒器調(diào)節(jié)桿，燃燒器搖擺驅(qū)動器，液壓推桿驅(qū)動器，葉輪機調(diào) ? ? ? 速煙氣調(diào)節(jié)閥，蒸氣調(diào)節(jié)閥，球閥和蝶閥控制，滑動門，閘門；
⑧過程控制擋板的應用：空氣補充，排風機旁路，熱/冷風混和，應急關(guān)斷；
⑨在石油工業(yè)中的應用：注油工藝流量控制，氣舉管路主閥門壓力控制，注水工藝流量控制，油井油質(zhì)采樣試驗 / ? ? ? ?生產(chǎn)用閥門；
⑩在天然氣生產(chǎn)和輸送工業(yè)的應用：氣舉氣流流量控制，氣管路主閥門壓力控制，壓縮機喘振控制，天然氣壓力控制 天然氣管路主閥門壓力控制，應急關(guān)斷，天然氣調(diào)壓器控制，壓力控制，壓縮機喘振控制，流量控制。?
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