執(zhí)行器的選型

1、任務(wù)1.6 執(zhí)行器的選型1.6.1任務(wù)概述使用執(zhí)行器選型樣本或相關(guān)網(wǎng)站，根據(jù)具體工程執(zhí)行器條件，進(jìn)行執(zhí)行器相關(guān)參數(shù)的計(jì)算和選型。編寫(xiě)并提交執(zhí)行器訂貨清單。要求所選儀表參數(shù)正確；型號(hào)、材質(zhì)等滿(mǎn)足檢測(cè)控制要求；性?xún)r(jià)比良好；制作的儀表數(shù)據(jù)表和匯總表合乎規(guī)范。1.6.2 知識(shí)準(zhǔn)備1.執(zhí)行器基礎(chǔ)知識(shí)（1）執(zhí)行器的作用典型的自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要由三個(gè)環(huán)節(jié)一一檢測(cè)、控制、執(zhí)行。執(zhí)行器是構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)不可缺少的重要部分，如一個(gè)最簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)，就是由被控對(duì)象、檢測(cè)儀表、控制器及執(zhí)行器組成的。執(zhí)行 器在系統(tǒng)中的作用是接收控制器的輸出信號(hào)，直接控制能量或物料 等，調(diào)節(jié)介質(zhì)的輸送量，達(dá)到控制溫度、壓力、流量、液位等

2、工藝參 數(shù)的目的。由于執(zhí)行器代替了人的操作，所以人們形象地稱(chēng)之為實(shí)現(xiàn) 生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的“手腳”。執(zhí)行器的主要產(chǎn)品為調(diào)節(jié)器。（2）調(diào)節(jié)器的組成及分類(lèi)根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的能源種類(lèi)，執(zhí)行器可分為氣動(dòng)、電動(dòng)和液動(dòng) 三種。以壓縮空氣為動(dòng)力源的調(diào)節(jié)閥稱(chēng)為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，以電為動(dòng)力源 的調(diào)節(jié)閥稱(chēng)為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。這兩種是用得最多的調(diào)節(jié)閥。此外，還有 液動(dòng)調(diào)節(jié)閥、智能閥等。調(diào)節(jié)閥又稱(chēng)控制閥，是過(guò)程控制系統(tǒng)中用動(dòng)力操作流體流量的裝置。調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥組成。其中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)起推動(dòng)作用，按照 控制其所給信號(hào)的大小，產(chǎn)生推力或位移；而閥起調(diào)節(jié)作用，接收?qǐng)?zhí) 行機(jī)構(gòu)的操縱，改變閥芯和閥座間的流通面積。調(diào)節(jié)工藝介質(zhì)流量。閥是由閥體

3、、上閥蓋組件、下閥蓋和閥內(nèi)件組成的。上閥蓋組件 包括上閥蓋和填料函。閥內(nèi)件是指和流體接觸并可拆卸的， 起到改變 節(jié)流面積和截流件導(dǎo)向等作用的零件的總稱(chēng)，如閥芯、閥座、閥桿、 閥筒、導(dǎo)向套等。調(diào)節(jié)閥的產(chǎn)品類(lèi)型很多，結(jié)構(gòu)形式多種多樣，而且還在不斷地更 新和變化。一般來(lái)說(shuō)，閥是通用的，既可以和氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)匹配，也可 以和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)匹配使用。根據(jù)需要，調(diào)節(jié)閥可以配用各種各樣的附件，使其使用更方便、 功能更完善、性能更好。這些附件有閥門(mén)定位器、手輪機(jī)構(gòu)、電-氣轉(zhuǎn)換器等。調(diào)節(jié)閥的分類(lèi)如圖1-6-1所示。2氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要有薄膜式和活塞式兩種，此外還有長(zhǎng)行程執(zhí)行 機(jī)構(gòu)和滾筒膜片執(zhí)行

4、機(jī)構(gòu)等。薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如圖1-6-2和圖1-6-3 所示）具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、維修方便、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，通常 接收的壓力信號(hào)，是一種用得較多的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為正作用和反作用兩種形式。當(dāng)信號(hào)壓力增 大時(shí)，推桿向下移動(dòng)的叫正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如圖 1-6-2所示。當(dāng)壓力 引入薄膜氣室后，在波紋膜片2上產(chǎn)生推力，使推桿5產(chǎn)生位移，直至彈簧6被壓縮的反作用力和信號(hào)壓力在膜片上產(chǎn)生的推力相平衡 為止。推桿的位移就是氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程。當(dāng)信號(hào)壓力增大時(shí)，推桿向上移動(dòng)的叫反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如圖1-6-3所示。正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的信號(hào)壓力是通入波紋膜片上方的薄膜 氣室：而反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的信號(hào)

5、壓力是通入波紋膜片下方的薄膜氣 室。通過(guò)更換個(gè)別零件，兩者便能互相改裝。3電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（1）電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類(lèi)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)其輸出形式不同，主要有直行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和多轉(zhuǎn)式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。直行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出軸輸出各種大小不同的直線(xiàn)位移，通常用來(lái)推動(dòng)單座、雙座、三通、套筒等形式的控制閥。角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出軸輸出角位移，轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍小于360，通常用來(lái)推動(dòng)蝶閥、球閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥等轉(zhuǎn)角式控制閥。多轉(zhuǎn)式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出軸輸出各種大小不等的有效圈數(shù)，通常用于推動(dòng)閘閥或執(zhí)行電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如各種泵等。這三種類(lèi)型的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在電氣方面基本上是相同的，都是由電動(dòng)

6、機(jī)帶動(dòng)減速裝置，在電信號(hào)的作用下產(chǎn)生直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和角度旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)。下面以角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為例來(lái)闡述其工作原理。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)不僅可和控制器配合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制， 還可通過(guò)操作 器實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的自動(dòng)控制和手動(dòng)控制的相互切換。當(dāng)操作器的切換 開(kāi)關(guān)放到手動(dòng)操作位置時(shí)，由正、反操作按鈕直接控制電動(dòng)機(jī)的電源，以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，進(jìn)行遙控手動(dòng)操作(2) 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的組成電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)兩部分組成的。 其中電動(dòng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)將控制儀表來(lái)的控制電信號(hào)轉(zhuǎn)換成為力或力矩， 進(jìn)而輸出一 定的轉(zhuǎn)角或位移；而調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)則是直接改變被調(diào)節(jié)介質(zhì)流量的裝置。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)不同的使用要求， 在結(jié)構(gòu)上有簡(jiǎn)有繁。最簡(jiǎn)單 的就是電磁閥上的電磁鐵，其余都是用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。 調(diào)節(jié)機(jī) 構(gòu)的種類(lèi)很多，有蝶閥、閘閥、截止閥、感應(yīng)調(diào)壓器等。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是分開(kāi)的兩個(gè)部分，這兩個(gè)部分的連接 方法很多，兩者可相對(duì)固定安裝在一起，也可以用機(jī)械連桿把兩者連 接起來(lái)。電動(dòng)控制閥就是將電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制閥固定連接在一起的 成套電動(dòng)執(zhí)行器。(3) 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的特點(diǎn)和氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥相比較，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥有下列特點(diǎn)： 工頻電源取用方便，無(wú)須增添專(zhuān)門(mén)裝置，特別是對(duì)于調(diào)節(jié)閥使 用數(shù)量不太多的單位，更應(yīng)適宜； 動(dòng)作靈敏、精度較高、信號(hào)傳輸