文档介绍：执行器的工作原理及结构、概述执行器在现代生产过程自动化屮起着十分重要的作用。人们常把它称为实现生产过程控制的手足,因为它在自动化控制系统屮接受调节器的控制信号,自动的改变调节变量,达到对被调参数(如温度、床力、流量、液位等)进行调节的H的,使生产过程按预定要求正常进行。执行器根据执行机构使用的能源不同可可分为气动、电动和液动三大类。电动执行器电动执行器是以电能为动力的,它的特点是获取能源方便,动作快,信号传递速度快,且可远距离传输信号,便于和数字装置配合使用等。所以电动执行器处于发展和上升时期,是一种有发展前途的装置。其缺点是结构复杂,价格贵和推动力小,同时,一般来说电动执行器不适合防火防爆的场合。但如果采用防爆结构,也可以达到防火防爆的要求。气动执行器气动执行器是以压缩空气为动力的,具有结构简单、动作可靠稳定、输出力大、维护方便和防火防爆等优点。所以广泛应用于石油、化工、冶金、电力等部门,特别适用于具有爆炸危险的石油、化工生产过程。其缺点是滞后大,不适宜远传(150m以内),不能与数字装置连接。H前,国内外所选用的执行器屮,液动的很少。执行器的基本结构执行器由执行机构和调节阀(调节机构)两个部分组成,执行机构是执行器的推动装置,它根据控制信号的大小,产生相应的推力,推动调节阀动作。调节阀是执行器的调节部分,在执行机构推力的作用下,调节阀产生一定的位移或转角,直接调节流体的流量。为了保证执行器能够正常工作,提高调节质量和可靠性,执行器还必须配备一•定的辅助装置。常用的辅助装置有阀门定位器和手轮机构。阀门定位器利用反馈原理改善执行器性能,使执行器能按调节器的控制信号,实现准确定位。手轮机构用于直接操作调节阀,以便在停电、停气、调节器无输出或执行机构损坏而失灵的情况下,生产仍能正常工作。二、气动执行机构气动执行机构接受气动控制器或阀门定位器输出的气压信号,并将其转换成相应的推杆直线位移,以推动调节阀动作。气动执行机构主要有两种类型:薄膜式与活塞式。薄膜式执行机构简单、动作可靠、维修方便、价格低廉,是最常用的一•种执行机构;活塞式执行机构允许操作压力可达500kpa,因此输出推力大,但价格较高。气动执行机构又可分为有弹簧和无弹簧两种,有弹簧的气动执行机构较Z无弹簧的气动执行机构输岀推力小、价格低。气动执行机构有正作用和反作用两种形式。当信号压力增加吋推杆向下动作的叫正作用式执行机构;信号压力增加时推杆向上动作的叫反作用式执行机构气动薄膜执行机构使用弹性膜片将输入气用转变为推杆的推力,通过推杆使阀芯产生相应的位移,改变阀的开度,气动活塞式执行机构以汽缸内的活塞输出推力,由于汽缸允许压力较高,可获得较大的推力,并容易制成长行程执行机构。一个典型的气动薄膜型执行机构主要由弹性薄膜、圧缩弹簧和推杆组成。图为薄膜气动阀结构示意图出信号压力P进入气室吋,此时压力乘以膜片的有效面积得到推力,使推杆移动,弹簧受圧,直到弹簧产生的反作用力与薄膜上的推力平衡为止。信号压力越大,推力越人,推杆的位移计弹赞的丿玉缩量也越人。推杆的位移范围就是执行机构的行程。推杆则从零走到全行程,阀门就从全开(或全关)到全关(或全开)。一般控制气源的装置有电磁阀,全开或全关,定位器能实现调节作用。气动活塞式执行机构气动活塞式执行机构,其基本部分为气缸,气缸内活塞随气缸两侧压差而移动。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机构活寒两侧的操作丿玉力的大小,活塞从高压侧推向低压侧,使推杆从一个极端位置移到另一•极端位置。比例式是在两位式基础上加有阀门定位器后,使推杆位移与信号压力成比例关系。此外,还有一种长行程执行机构,其结构原理与活塞式执行机构基木相同,它具有行程长、输出力矩人的特点,输出转角位移为90o,直线位移为40〜200mm,适用于输出角位移和力矩的场合。阀门定位器阀门定位器是气动执行器的一种辅助仪表,它与气动执行器配套使用。在的气动调节阀屮,阀杆的位移是由薄膜上的气床推力与弹簧反作用力平衡來确定的,门定位器接受调节器的输出信号后,去控制气动执行器;当气动执行器动作时,阀杆的位移又通过机械装置负反馈到阀门定位器,因此定位器和执行器组成了一个闭环回路,阀门定位器能够增加执行机构的输出功率,减少调节信号的传递滞后,加快阀杆的移动速度,能提高信号与阀位间的线性度,克服阀杆的摩擦力和消除不平衡力的影响,从而保证调节阀的正确定位。图为智能阀门定位器的功能图 1BE1-U3V'w>|+5VBBSSA►>24VnIi—a・—l.―|进代*®cijE^—Fp^b|i Lw IftPlI—■] p2-xinn>■-■ MBfBE2A1A2h1殆谶处用誥■密入电酬的I施2供LCD和按懺的控制曲机3乐电貯珞C作