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執(zhí)行機構(gòu)的定義、類型應用以及選擇注意事項

來源：上海自動化儀表有限公司作者：發(fā)表時間：2019-09-05 09:37:46【小中大】

執(zhí)行機構(gòu)，這個簡單的短語可以指示各種類型執(zhí)行機構(gòu)的許多不同視覺。如果要在應用中使用電動執(zhí)行機構(gòu)，您可能會說已經(jīng)完成了工作，為他們選擇適合其應用的執(zhí)行機構(gòu)。下文中為您講述了執(zhí)行機構(gòu)的定義、類型應用以及選擇注意事項。

執(zhí)行機構(gòu)的定義

那么，第一個邏輯問題就是：什么是執(zhí)行機構(gòu)？

根據(jù)其最基本的定義，執(zhí)行機構(gòu)是一種機器，其存儲能量以在失去動力時將被驅(qū)動設(shè)備定位到預定的安全位置。將彈簧復位執(zhí)行機構(gòu)描述為閥門執(zhí)行機構(gòu)，當執(zhí)行機構(gòu)將流量控制元件從其起始位置（打開或關(guān)閉）移開時壓縮內(nèi)部彈簧，然后使用存儲在彈簧中的能量來將流量控制元件移回其起始位置。

執(zhí)行機構(gòu)的類型應用

接下來可能會詢問有多少種不同類型的電動執(zhí)行機構(gòu)可用。在所有的執(zhí)行機構(gòu)中，只有三個基本類別：包括氣動、電動和電動液壓。但是，在每個類別中都有各種不同的設(shè)計可供選擇。例如，在氣動系列中，有齒輪齒條、氣缸、蘇格蘭軛、葉片、隔膜等，每一個都針對特定的應用而設(shè)計。不同執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計的一些示例是電池備用系統(tǒng)齒條和小齒輪。

既然我們已經(jīng)確定了執(zhí)行機構(gòu)是什么以及有多少類別，那么嘗試提供所有可用類型的概述顯然是不切實際的。但是，概述一些比較常用的內(nèi)容會很有幫助。

1.首先是氣動齒條和小齒輪彈簧復位執(zhí)行機構(gòu)。

齒輪齒條彈簧復位執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計相對簡單，壓縮空氣驅(qū)動氣缸內(nèi)的活塞，活塞驅(qū)動齒條。齒條的齒與小齒輪的齒互鎖，小齒輪在活塞驅(qū)動齒條時轉(zhuǎn)動。當小齒輪旋轉(zhuǎn)時，它在轉(zhuǎn)動時為系統(tǒng)提供旋轉(zhuǎn)力。當活塞/齒條驅(qū)動小齒輪時，它還在壓縮空氣損失時壓縮一系列彈簧，彈簧將活塞返回到其起始位置。

氣動彈簧復位執(zhí)行機構(gòu)是世界上使用最廣泛的執(zhí)行機構(gòu)之一。這主要是因為氣動執(zhí)行機構(gòu)操作簡單，初始投資低，特別是如果已經(jīng)有空氣管路。除了初始成本低之外，還有許多其他原因需要考慮用于故障安全應用的氣動執(zhí)行機構(gòu)。氣動執(zhí)行機構(gòu)重量輕、動作速度快、不受工作循環(huán)影響、易于安裝、扭矩范圍寬等可供選擇，有眾多供應商可供選擇。

雖然有許多理由考慮用于故障安全應用的齒輪齒條，但也有一些操作問題需要考慮。需要考慮的一些因素包括安裝、維護、環(huán)境溫度低、控制類型。氣動執(zhí)行機構(gòu)不容易適應當今使用的一些更復雜的控制系統(tǒng)電力成本。據(jù)能源部稱，壓縮空氣年度成本的24%是由于維護、設(shè)備和安裝造成的，而76%是由于執(zhí)行機構(gòu)的電力成本直接造成的。

2.要考慮的下一種電動執(zhí)行機構(gòu)是旋轉(zhuǎn)式電動彈簧復位執(zhí)行機構(gòu)。

電動彈簧復位執(zhí)行機構(gòu)使用電動機驅(qū)動一系列齒輪，以根據(jù)所需的故障安全位置逆時針或順時針旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸。當驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)時，一系列彈簧被壓縮或者在某些類型中，螺旋彈簧被張緊，從而在彈簧中存儲能量。當輸出軸旋轉(zhuǎn)時，它在系統(tǒng)轉(zhuǎn)動時為系統(tǒng)提供旋轉(zhuǎn)力。起始位置和結(jié)束位置通常由限位開關(guān)控制。在動力沖程結(jié)束時，驅(qū)動軸通過機電制動器保持在適當位置，或者在一些彈簧復位設(shè)計中使用離合器系統(tǒng)，在失去電力時，彈簧使驅(qū)動軸返回到其起始位置。

電動彈簧復位執(zhí)行機構(gòu)在過去十年中越來越受歡迎。這是由于初始單位成本適中，安裝，運行和維護成本低，同時實現(xiàn)精確控制。此外，增加扭矩范圍和產(chǎn)品設(shè)計的進步已經(jīng)開辟了更廣泛的應用。當沒有壓縮空氣或安裝空氣管路的成本太昂貴時，電動彈簧復位執(zhí)行機構(gòu)是氣動彈簧復位執(zhí)行機構(gòu)的理想替代品。

3.最后，我想簡要介紹一下電動液壓安全執(zhí)行機構(gòu)。

通常，液壓系統(tǒng)是獨立的閉路系統(tǒng)。用于控制的液壓流體被過濾并儲存在儲存器中。液壓系統(tǒng)中的液體必須再循環(huán)，因此需要更多的維護和儲存，因為液體不會壓縮。這有利于控制，因為液壓執(zhí)行機構(gòu)中的液體不能被壓縮，這在液體不流動時提供剛性，并且在液體不流動時提供精確性。

電動執(zhí)行機構(gòu)可提供非常高的扭矩。它們具有令人難以置信的精確度、快速動作和控制這些電動執(zhí)行機構(gòu)價格昂貴且易于漏油，需要進行一些維護，如果不采取預防措施，可能會受到環(huán)境溫度低的影響。

執(zhí)行機構(gòu)的選擇注意事項

選擇電動執(zhí)行機構(gòu)時，最重要的是了解您的應用要求和可用預算。選擇電動執(zhí)行機構(gòu)時需要考慮的一些事項是：

a.電源，如果空氣必須安裝新線路，空氣執(zhí)行機構(gòu)是否足夠安裝。

b.您還應該考慮被控制的閥門類型，所需的扭矩（記住允許足夠的安全系數(shù)，我建議至少25％），控制類型，開/關(guān)或調(diào)制，環(huán)境溫度和長期運行成本。

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