第六章 执行器ppt课件

1、第六章 执行器 内容提要气动执行器气动执行器的构造与分类控制阀的流量特性控制阀的选择气动执行器的安装和维护电动执行器电-气转换器及电-气阀门定位器电-气转换器电-气阀门定位器1内容提要数字阀与智能控制阀数字阀智能控制阀2概述3作用 接纳控制器送来的控制信号，改动被控介质的流量，从而将被控变量维持在所要求的数值上或一定的范围内。 按能源方式分类 气动执行器 电动执行器 液动执行器执行器气动薄膜直通单座阀气动薄膜直通双座阀气动蝶阀气动球阀气动切断阀电动直通单座阀电动隔膜阀电动三通阀气动薄膜角形阀电磁阀手动截止阀第一节 气动执行器4结构执行构造 执行器的推进安装，它按控制信号压力的大小产生相应的推力

2、，推进控制机构动作，所以它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的安装。 控制机构 执行器的控制部分，它直接与被控介质接触，控制流体的流量。所以它是将阀杆的位移转换为流过阀的流量的安装。 第一节 气动执行器常用辅助设备阀门定位器手轮机构图6-1 气动执行器表示图5执行器的构成图6-2 气动薄膜调理阀的外形和内部构造1薄膜 2平衡弹簧 3阀杆 4阀芯 5阀体 6阀座PO气动执行机构控制机构123456执行器由执行机构和控制调理机构两个部分构成 辅助安装：阀门定位器 和 手动操作机构 执行机构控制机构POIOF lM流通截面积支配变量的流量执行机构根据控制信号产生推力(薄膜、活塞、马达)。 它是执行器的

3、推进安装，它按控制信号的大小产生相应的推力，推进控制机构动作，所以它是将信号的大小转换为阀杆位移的安装 控制机构根据推力产生位移或转角，改动开度。 它是执行器的控制部分，它直接与被控介质接触，控制流体的流量。所以它是将阀杆的位移转换为流过阀的流量的安装 手操机构手轮机构的作用是当控制系统因停电、停气、控制器无输出或执行机构失灵时，利用它可以直接支配控制阀，以维持消费的正常进展。 第一节 气动执行器一、气动执行器的构造与分类61.执行机构 薄膜式 活塞式构造简单、价钱廉价、维修方便，运用广泛。 推力较大，用于大口径、高压降控制阀或蝶阀的推进安装。 长行程行程长、转矩大，适于输出转角6090和力矩

4、。气动薄膜式执行机构有正作用和反作用两种方式。 根据有无弹簧可分为有弹簧的及无弹簧的执行机构。 结构气源 PO气动薄膜式执行机构根本构造和任务原理气源PO气动执行机构的动态特性为一阶滞后环节。其时间常数的大小与薄膜气室大小及引压导管长短粗细有关，普通为数秒到数十秒之间。 气动活塞式执行机构根本构造和任务原理根本部件：活塞和气缸活塞在气缸内随活塞两侧压差而挪动两侧可以分别输入一个固定信号和一个变动信号，或两侧都输入变动信号。它的输出特性有比例式及两位式两种。两位式是根据输入执行活塞两侧的操作压力的大小，活塞从高压侧推向低压侧，使推杆从一个位置移到另一极端位置比例式是在两位式根底上加有阀门定位器后

5、，使推杆位移与信号压力成比例关系。 P1P2反作用：当输入信号增大时，流过执行器的流量减小 气动调理阀通常称为气关阀 正作用：当输入信号增大时，执行器的开度增大，即流过执行器的流量增大 气动调理阀通常称为气开阀执行器的作用方式从平安消费的角度来确定正反作用H假设，介质是由强腐蚀性的，再消费过程中不允许溢出，调理阀的作用方式？假设后面的环节不允许没有物料，调理阀的作用方式？调理机构是执行器的调理部分，在执行机构的输出力和输出位移作用下，调理机构阀芯的运动，改动了阀芯与阀座之间的流通截面积，即改动了调理阀的阻力系数，使被控介质流体的流量发生相应变化。2.控制机构1执行机构2阀杆3阀芯4阀座5阀体6

6、转轴7阀板 主要构成：阀体、阀座、阀心、和阀杆或转轴控制机构的构造和特点7根据不同的运用要求，控制阀的构造方式主要有以下几种。1直通单座控制阀阀体内只需一个阀芯与阀座。特点构造简单、走漏量小，易保证封锁，甚至完全切断。 缺陷在压差大的时候，流体对阀芯上下作用的推力不平衡，这种不平衡力会影响阀芯的挪动。 图6-2 直通单座阀82直通双座控制阀 阀体内有两个阀芯和阀座。 特点流体流过的时候，不平衡力小。 缺陷容易走漏可分为正作用式与反作用式两种方式。 根据阀芯与阀座的相对位置图6-3 直通双座阀3角形控制阀 角形阀的两个接纳呈直角形，普通为底进侧出。 特点 流路简单、阻力较小，适于现场管道要求直角

7、衔接，介质为高黏度、高压差和含有少量悬浮物和固体颗粒状的场所。 图6-4 角形阀94三通控制阀 共有三个出入口与工艺管道衔接。 按照流通方式分合流型和分流型两种 图6-5 三通阀10115隔膜控制阀 采用耐腐蚀衬里的阀体和隔膜。 特点构造简单、流阻小、流通才干比同口径的其他种类的阀要大。不易走漏。耐腐蚀性强，适用于强酸、强碱、强腐蚀性介质的控制，也能用于高黏度及悬浮颗粒状介质的控制。图6-6 隔膜阀留意执行机构须有足够的推力 6蝶阀 特点构造简单、分量轻、价钱廉价、流阻极小。缺陷走漏量大。 图6-7 蝶阀12137球阀 球阀的阀芯与阀体都呈球形体，转动阀芯使之与阀体处于不同的相对位置时，就具有

8、不同的流通面积，以到达流量控制的目的。 “V形和“O形两种开口方式。 球阀阀芯分类图6-8球阀图6-9球阀阀芯的外形8凸轮挠曲阀 阀芯呈扇形球面状，与挠曲臂及轴套一同铸成，固定在转动轴上。 特点密封性好。分量轻、体积小、安装方便，适用于高黏度或带有悬浮物的介质流量控制。图6-10凸轮挠曲阀14159笼式阀 特点 可调比大、振动小、不平衡力小、构造简单、套筒互换性好，改换不同的套筒可得到不同的流量特性，阀内部件所受的汽蚀小、噪声小，是一种性能优良的阀，特别适用于要求低噪声及压差较大的场所。 缺陷不适用高温、高黏度及含有固体颗粒的流体。 图6-11笼式阀三、控制阀的选择301.控制阀构造与特性的选

9、择 主要根据工艺条件，如温度、压力及介质的物理、化学特性如腐蚀性、黏度等来选择。 构造方式选择特性选择 先按控制系统的特点来选择阀的希望流量特性，然后再思索工艺配管情况来选择相应的理想流量特性。 目前运用比较多的是等百分比流量特性。 主要从工艺消费上平安要求出发。信号压力中断时，应保证设备和操作人员的平安。假设阀处于翻开位置时危害性小，那么应选用气关式，以使气源系统发生缺点，气源中断时，阀门能自动翻开，保证平安。反之阀处于封锁时危害性小，那么应选用气开阀。 选择要求 有压力信号时阀关、无信号压力时阀开的为气关式。反之，为气开式。 2.气开式与气关式的选择31序号执行机构控制阀气动执行器（a）（

10、b）（c）（d）正正反反正反正反气关（正）气开（反）气开（反）气关（正）32表6-1组合方式表图6-19 组合方式图333.控制阀口径的选择 口径选择得过小，会使流经控制阀的介质达不到所需求的最大流量。 口径选择得过大，会浪费设备投资，且使控制阀经常处于小开度任务，控制性能变差，易使控制系统变得不稳定。 控制阀的口径选择是由控制阀流量系数KV值决议的。流量系数KV的定义为：当阀两端压差为100kPa，流体密度为1g/cm3，阀全开时，流经控制阀的流体流量。 对于不可紧缩的流体，且阀前后压差p1p2不太大时，有 四、气动执行器的安装和维护341为便于维护检修，气动执行器应安装在接近地面或楼板的地

11、方。 2气动执行器应安装在环境温度不高于+60和不低于-40的地方，并应远离振动较大的设备。 3阀的公称通径与管道公称通径不同时，两者之间应加一段异径管。5经过控制阀的流体方向在阀体上有箭头标明，不能装反。 4气动执行器应该是正立垂直安装于程度管道上。特殊情况下需求程度或倾斜安装时，除小口径阀外，普通应加支撑。即使正立垂直安装，当阀的自重较大和有振动场所时，也应加支撑。 6控制阀前后普通要各装一只切断阀，以便修缮时拆下控制阀。思索到控制阀发生缺点或维修时，不影响工艺消费的继续进展，普通应装旁路阀。 35367控制阀安装前，应对管路进展清洗，排去污物和焊渣。安装后还应再次对管路和阀门进展清洗，并

12、检查阀门与管道衔接处的密封性能。当初次通入介质时，应使阀门处于全开位置以免杂质卡住。 图6-20控制阀在管道中的安装1调理阀；2切断阀；3旁路阀8在日常运用中，要对控制阀经常维护和定期检修。 第二节 电动执行器37 电动执行器接纳来自控制器的010mA或420mA的直流电流信号，并将其转换成相应的角位移或直行程位移，去支配阀门、挡板等控制机构，以实现自动控制。定义分类 角行程 直行程 多转式角行程电动执行机构 主要由伺服放大器、伺服电动机、减速器、位置发送器和支配器组成。 图6-21 角行程执行机构的组成表示图3839 是能将执行机构输出轴的位移转变为010mA DC或420mA DC反响信号

13、的安装，它的主要部分是差动变压器。 位置发送器图6-22差动变压器原理图 电动执行机构不仅可与控制器配合实现自动控制，还可经过支配器实现控制系统的自动控制和手动控制的相互切换。当支配器的切换开关置于手动操作位置时，由正、反操作按钮直接控制电机的电源，以实现执行机构输出轴的正转或反转，进展遥控手动操作。 小结第三节 电-气转换器及电-气阀门定位器 电-气转换器可以把电动变送器来的电信号变为气信号，送到气动控制器或气动显示仪表；也可把电动控制器的输出信号变为气信号去驱动气动控制阀，此时常用电气阀门定位器，它具有电-气转换器和气动阀门定位器两种作用。 40一、电-气转换器41按力矩平衡原理任务图6-

14、23电-气转换器原理构造图1喷嘴挡板；2调零弹簧；3负反响波纹管；4十字弹簧；5正反响波纹管；6杠杆；7丈量线圈；8磁钢；9铁芯；10放大器二、电-气阀门定位器42作用 具有电-气转换器的作用，可用电动控制器输出的010 mA DC或420 mA DC信号去支配气动执行机构； 具有气动阀门定位器的作用，可以使阀门位置按控制器送来的信号准确定位。 改动图6-24中反响凸轮5的外形或安装位置，还可以改动控制阀的流量特性和实现正、反作用。 图6-24电-气阀门定位器1力矩马达；2主杠杆；3平衡弹簧；4反响凸轮支点；5反响凸轮；6副杠杆；7副杠杆支点；8薄膜执行机构；9反响杆；10滚轮；11反响弹簧；12调零弹簧；13挡板；14喷嘴；15主杠杆支点43一、数字阀 数字阀是一种位式的数字执行器，由一