什麽是氣動執行器？原理、分類、選型一篇搞（gǎo）定！

閥門中根據傳（chuán）動方（fāng）式有氣動（dòng）、電動、手動、液動等，在這就講述氣動閥門。氣動閥門是由閥（fá）門和氣動（dòng）執行器組成（chéng）的一體式閥門，借助壓（yā）縮空氣驅動（dòng）的閥門。驅動力主要是執行器（qì），就此沃德閥門工（gōng）程師介紹氣動執行器的原理和結構、應用。

一、氣動執行器概述（shù）

氣動執（zhí）行器是用氣壓力驅動啟閉或調節閥（fá）門的執行裝置，又被稱氣動執行機構或氣（qì）動裝置，不（bú）過（guò）一般通俗的（de）稱之為氣（qì）動頭。氣動執行（háng）器的執（zhí）行（háng）機構和（hé）調（diào）節機構是統一的整（zhěng）體，其執行機構有薄膜式、活塞式、撥叉式和齒（chǐ）輪齒（chǐ）條式。

活塞式行程長，適用於要求有較大推力的場合；而薄膜式行程較（jiào）小，隻能直（zhí）接帶動閥杆。撥叉式氣動執行器具有扭矩（jǔ）大、空間小、扭矩曲線更符合閥門的扭（niǔ）矩（jǔ）曲線等特點，但是不很美觀；常用在大扭（niǔ）矩的閥門上。齒輪齒條式氣動執行機構有結構簡單（dān），動作平穩可靠，並且安全防爆（bào）等優點，在發電廠、化（huà）工，煉油等對安全要求較高的生產過程中有（yǒu）廣泛的應用。

二、氣動執行器的工作原理

1. 雙作用氣動執（zhí）行器工（gōng）作原理圖

   

   
   

當氣源（yuán）壓力從氣口(2)進入氣缸兩活塞之間中腔（qiāng）時，使兩活（huó）塞分離向氣缸兩端方向移動，兩端氣腔的空（kōng）氣通過氣口(4)排出，同時使兩活塞齒條同步帶動輸出軸 (齒輪)逆時（shí）針（zhēn）方（fāng）向旋轉。反之氣源壓力從氣口(4)進（jìn）入氣（qì）缸兩端氣腔時，使兩活塞向氣缸中間方向移動，中間氣（qì）腔的空氣通過氣口(2)排出，同時使兩活塞齒條同步帶動輸出軸(齒輪)順時針方向旋轉。（如果把活塞（sāi）相對反方向安裝，輸出軸即變為（wéi）反向旋轉（zhuǎn））

  2.單作用氣動執行（háng）器工作原理圖

當氣（qì）源壓力從氣口(2)進入氣缸兩活塞之（zhī）間中（zhōng）腔時（shí），使兩活塞分離向氣缸兩端方向（xiàng）移動，迫使兩端的彈簧壓（yā）縮，兩端（duān）氣腔的空氣通過氣口(4)排出，同時使兩活塞齒條同步帶動輸出軸(齒輪)逆時針方向旋轉。在氣（qì）源壓力（lì）經過電磁（cí）閥換（huàn）向後，氣缸的兩活塞在彈（dàn）簧的彈力下向中間方向移動，中間氣腔的空氣從氣口(2)排（pái）出，同時使兩活塞齒條同步帶動輸出軸(齒輪)順時針方向旋轉。（如（rú）果把活（huó）塞相對反方向安（ān）裝，彈（dàn）簧複位時輸出軸（zhóu）即變為反向旋（xuán）轉（zhuǎn））。

三、氣動執行器的分類

1.薄膜式執行機構 

薄膜式執行機構最為常用，它可以用作一般控製閥的推動裝置，組成氣動（dòng）薄膜式執行器。氣動薄膜式執行機構的信號壓力（lì）p作用於膜片，使其變形，帶動膜片（piàn）上的推杆移動，使閥芯產生位移，從而改變閥的開度（dù）。它結構（gòu）簡單，價格便宜，維修（xiū）方便，廣泛應用。

氣動薄膜執行機構有正作（zuò）用和反作用兩種形式。

當來自控製（zhì）器或閥門定（dìng）位器（qì）的信號壓力增大時，閥杆向下的（de）動作的叫正作用（yòng）執行機構；當（dāng）信號壓力增大時，閥杆向上動作的叫反作用執行機構。正作用執行機構的信號壓力是通入波紋膜片上方的薄膜氣室；反（fǎn）作用執行機構的信號壓力是通（tōng）入波紋膜片下方的（de）薄膜氣室。通過更換個別（bié）零件，兩者（zhě）就能互相改裝。

2.活（huó）塞式執行機構

氣動活塞執行機構使活塞在氣缸（gāng）中移動產生推力，顯然，活塞式的輸出力度遠大於薄膜式。因此，薄膜式適用於出力較小、精度較高的場合；活塞（sāi）式適用於輸（shū）出力較大的場合，如（rú）大口徑、高壓降控製或蝶閥的推動裝置。除薄（báo）膜式和活塞（sāi）式之外，還有（yǒu）一種長行程執行（háng）機構，它的行程長，轉矩大，適用於輸（shū）出角位移和大力矩（jǔ）的場合。

氣動（dòng）執行機構接收的信號標準為0.02至0.1MPa。

氣動活塞執（zhí）行機構的主要部（bù）件為（wéi）氣缸、活塞（sāi）、推杆。氣缸內活塞隨氣缸內兩側壓差的變化而（ér）移動。根據特性分為比例（lì）式和兩（liǎng）位式兩種。兩位式根據根據輸入活塞兩側操（cāo）作壓力的大小，活塞從高壓側被推向低壓側。比例式是在兩位式基礎上加（jiā）以閥門定（dìng）位（wèi）器，使（shǐ）推（tuī）杆位移和信號壓力成比例（lì）關係。

3.齒（chǐ）輪（lún）齒條式執（zhí）行機（jī）構

齒輪齒條式(雙活塞（sāi）齒條式)氣動執行器，具有（yǒu）結構緊湊，外觀優美，反應迅捷，運行穩定，使（shǐ）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，能適應各種惡劣（liè）工況（kuàng）。其高低溫（wēn）以及各（gè）種特殊行程的執行（háng）器（qì）在（zài）各（gè）種應（yīng）用領域都有良好的表現。

四、氣動（dòng）執行器的選型

在選用氣動執行器前，請確認（rèn）閥門（mén）扭矩。並（bìng）在扭（niǔ）矩上增加安全值，水蒸汽或非（fēi）潤滑液體介質增加25%安全值；非潤滑漿（jiāng）料液體介質增加（jiā）30%安全值。

當選用閥門扭矩（jǔ）為（wéi）210NM，氣源壓（yā）力隻有5bar，介質為非潤滑的水蒸汽，考慮（lǜ）到安全因素，增加25%安全值值即262NM，按雙（shuāng）作用輸出扭矩表查找氣源壓力在5bar時相應扭矩值。應選用277NM，型號為POADA300。

▼氣動執行器扭矩（jǔ）表

五、氣動執行器（qì）的性能特點

1.氣動裝置額定輸出力或力矩應符合GB/T12222和GB/T12223的規（guī）定上麵（miàn）為薄膜式執行機（jī）構；

2.在空載情況下，對氣缸內輸入按規定的氣壓，其動作應（yīng）平穩，無卡阻（zǔ）及爬行現象；

3.在0.6MPa的（de）空（kōng）氣壓力下，氣動裝置啟、閉兩個方向的輸出力矩或推力，其值應不小於氣動裝置標牌所標示的數值，且（qiě）動作應靈活，不允許各部位出現永久變形及其他異常現象（xiàng）；

4.密封試（shì）驗用最大工作壓力進行試驗時，從各自背壓一側泄漏（lòu）出的空氣量不允許超過（3+0.15D）cm3/min（標準狀態）；從端蓋、輸出軸處（chù）泄（xiè）漏出（chū）的空氣量（liàng）不允許超過（3+0.15d）cm3/min；

5.強度試驗用1.5倍的最大工（gōng）作壓力進行試驗，保持試驗壓力3min後，其缸體端蓋（gài）和靜密封部位不允許有滲漏及結構變形；

6.動作壽命次數，氣動裝置（zhì）模擬氣動閥門動作，在保持兩個方向的輸出（chū）力矩或推力能力的情況下，啟閉操作的啟閉次數應不低於（yú）50000次（啟—閉循環為一次）；

7.帶緩衝機構的氣動裝置（zhì），當活塞運動到行程終端位置時，不允許出現衝（chōng）擊現象。

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