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执行机构的定义、类型应用以及选择注意事项

来源：上海自动化仪表有限公司作者：发表时间：2019-09-05 09:37:46【小中大】

执行机构，这个简单的短语可以指示各种类型执行机构的许多不同视觉。如果要在应用中使用电动执行机构，您可能会说已经完成了工作，为他们选择适合其应用的执行机构。下文中为您讲述了执行机构的定义、类型应用以及选择注意事项。

执行机构的定义

那么，第一个逻辑问题就是：什么是执行机构？

根据其最基本的定义，执行机构是一种机器，其存储能量以在失去动力时将被驱动设备定位到预定的安全位置。将弹簧复位执行机构描述为阀门执行机构，当执行机构将流量控制元件从其起始位置（打开或关闭）移开时压缩内部弹簧，然后使用存储在弹簧中的能量来将流量控制元件移回其起始位置。

执行机构的类型应用

接下来可能会询问有多少种不同类型的电动执行机构可用。在所有的执行机构中，只有三个基本类别：包括气动、电动和电动液压。但是，在每个类别中都有各种不同的设计可供选择。例如，在气动系列中，有齿轮齿条、气缸、苏格兰轭、叶片、隔膜等，每一个都针对特定的应用而设计。不同执行机构设计的一些示例是电池备用系统齿条和小齿轮。

既然我们已经确定了执行机构是什么以及有多少类别，那么尝试提供所有可用类型的概述显然是不切实际的。但是，概述一些比较常用的内容会很有帮助。

1.首先是气动齿条和小齿轮弹簧复位执行机构。

齿轮齿条弹簧复位执行机构设计相对简单，压缩空气驱动气缸内的活塞，活塞驱动齿条。齿条的齿与小齿轮的齿互锁，小齿轮在活塞驱动齿条时转动。当小齿轮旋转时，它在转动时为系统提供旋转力。当活塞/齿条驱动小齿轮时，它还在压缩空气损失时压缩一系列弹簧，弹簧将活塞返回到其起始位置。

气动弹簧复位执行机构是世界上使用最广泛的执行机构之一。这主要是因为气动执行机构操作简单，初始投资低，特别是如果已经有空气管路。除了初始成本低之外，还有许多其他原因需要考虑用于故障安全应用的气动执行机构。气动执行机构重量轻、动作速度快、不受工作循环影响、易于安装、扭矩范围宽等可供选择，有众多供应商可供选择。

虽然有许多理由考虑用于故障安全应用的齿轮齿条，但也有一些操作问题需要考虑。需要考虑的一些因素包括安装、维护、环境温度低、控制类型。气动执行机构不容易适应当今使用的一些更复杂的控制系统电力成本。据能源部称，压缩空气年度成本的24%是由于维护、设备和安装造成的，而76%是由于执行机构的电力成本直接造成的。

2.要考虑的下一种电动执行机构是旋转式电动弹簧复位执行机构。

电动弹簧复位执行机构使用电动机驱动一系列齿轮，以根据所需的故障安全位置逆时针或顺时针旋转驱动轴。当驱动轴旋转时，一系列弹簧被压缩或者在某些类型中，螺旋弹簧被张紧，从而在弹簧中存储能量。当输出轴旋转时，它在系统转动时为系统提供旋转力。起始位置和结束位置通常由限位开关控制。在动力冲程结束时，驱动轴通过机电制动器保持在适当位置，或者在一些弹簧复位设计中使用离合器系统，在失去电力时，弹簧使驱动轴返回到其起始位置。

电动弹簧复位执行机构在过去十年中越来越受欢迎。这是由于初始单位成本适中，安装，运行和维护成本低，同时实现精确控制。此外，增加扭矩范围和产品设计的进步已经开辟了更广泛的应用。当没有压缩空气或安装空气管路的成本太昂贵时，电动弹簧复位执行机构是气动弹簧复位执行机构的理想替代品。

3.最后，我想简要介绍一下电动液压安全执行机构。

通常，液压系统是独立的闭路系统。用于控制的液压流体被过滤并储存在储存器中。液压系统中的液体必须再循环，因此需要更多的维护和储存，因为液体不会压缩。这有利于控制，因为液压执行机构中的液体不能被压缩，这在液体不流动时提供刚性，并且在液体不流动时提供精确性。

电动执行机构可提供非常高的扭矩。它们具有令人难以置信的精确度、快速动作和控制这些电动执行机构价格昂贵且易于漏油，需要进行一些维护，如果不采取预防措施，可能会受到环境温度低的影响。

执行机构的选择注意事项

选择电动执行机构时，最重要的是了解您的应用要求和可用预算。选择电动执行机构时需要考虑的一些事项是：

a.电源，如果空气必须安装新线路，空气执行机构是否足够安装。

b.您还应该考虑被控制的阀门类型，所需的扭矩（记住允许足够的安全系数，我建议至少25％），控制类型，开/关或调制，环境温度和长期运行成本。

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