第六章執(zhí)行器1．掌握控制閥的流量特性的意義2．了解氣動(dòng)薄膜控制閥的基本結(jié)構(gòu)、主要類型及使用場(chǎng)合。3．理解氣動(dòng)執(zhí)行器的氣開(kāi)、氣關(guān)型式及其選擇原則。4．了解電氣轉(zhuǎn)換器及電-氣閥門定位器的用途及工作原理。第一頁(yè)，共二十頁(yè)。執(zhí)行器的作用：將控制器的輸出轉(zhuǎn)化為對(duì)被操作對(duì)象的實(shí)際操作（動(dòng)作）。根據(jù)動(dòng)作能源的不同，執(zhí)行器可以分為以下三類：氣動(dòng)執(zhí)行器：以氣壓為動(dòng)力，推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作。電動(dòng)執(zhí)行器：以電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作。液動(dòng)執(zhí)行器：以液壓站提供的流體（液壓油）高壓為動(dòng)力源，推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作。第二頁(yè)，共二十頁(yè)?！?.1氣動(dòng)執(zhí)行器執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行器的推動(dòng)裝置。薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)：氣壓推動(dòng)薄膜并帶動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng)?；钊麍?zhí)行機(jī)構(gòu)：氣壓推動(dòng)活塞并帶動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng)?？刂茩C(jī)構(gòu)直接作用于對(duì)象，并使對(duì)象的運(yùn)動(dòng)發(fā)生改變的裝置。氣氣第三頁(yè)，共二十頁(yè)。一、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸入信號(hào)空氣壓力：0.02~0.1MPa輸出：按連桿最大位移——行程確定規(guī)格：10，16，25，40，60，100mm氣動(dòng)彈簧執(zhí)行機(jī)構(gòu)在薄膜或活塞上增加彈簧，使其行程與氣壓成正比——常用于連續(xù)變化量的調(diào)節(jié)。無(wú)薄膜氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，常用于開(kāi)關(guān)方式調(diào)節(jié)。第四頁(yè)，共二十頁(yè)。二、控制機(jī)構(gòu)1.作用與分類作用：直接作用于對(duì)象，并使對(duì)象的運(yùn)動(dòng)（如流量）發(fā)生變化。由于被控對(duì)象千差萬(wàn)別，控制機(jī)構(gòu)的形式也各不相同，如調(diào)節(jié)閥、調(diào)壓變壓器、變速器、振動(dòng)給料機(jī)等等?；は到y(tǒng)中最常用的控制機(jī)構(gòu)為各種形式的控制閥。第五頁(yè)，共二十頁(yè)。2.各種形式的控制閥插板閥、漿液閥直通單座、直通雙座控制閥角閥：高壓差、高粘度、含懸浮物和顆粒物的流體；底進(jìn)側(cè)出，與單座閥相似。三通閥：適用于配比控制與旁路控制。隔膜控制閥：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)蝶閥：低壓差、大流量氣體和含懸浮顆粒介質(zhì)的調(diào)節(jié)。球閥：偏心旋轉(zhuǎn)閥：套筒閥、籠式閥、凸輪撓曲閥等。第六頁(yè)，共二十頁(yè)。3.控制閥的理論流量特性理論流量特性：被控介質(zhì)流過(guò)閥門的相對(duì)流量與閥門相對(duì)開(kāi)度（相對(duì)位移）間的關(guān)系。

理想流量特性（條件：P1-P2

為常數(shù)）Q/Qmax=f（l/L）a)直線型流量特性：Q/Qmax=K（l/L）+C調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與相對(duì)開(kāi)度成直線。帶入邊界條件，得：即：Q小時(shí)相對(duì)變化值大，Q大時(shí)相對(duì)變化值小。結(jié)論：小開(kāi)度時(shí)調(diào)節(jié)作用太強(qiáng)，會(huì)產(chǎn)生振蕩；大開(kāi)度時(shí)調(diào)節(jié)作用弱，不及時(shí)。第七頁(yè)，共二十頁(yè)。b)對(duì)數(shù)特性：指單位相對(duì)行程變化引起的相對(duì)流量變化與此點(diǎn)的相對(duì)流量成正比。即：調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)K隨相對(duì)流量的增大而增大。Q/Qmax=R（l/L-1）c)拋物線特性：介于直線型與等百分比曲線之間。d)快開(kāi)特性：在小開(kāi)度時(shí)流量變化很大；l/L》1/4Dg時(shí)，流量迅速增大；適用于快速開(kāi)、閉的切斷閥。第八頁(yè)，共二十頁(yè)。4.控制閥的實(shí)際流量特性控制閥在調(diào)節(jié)過(guò)程中，同時(shí)將引起管道工況點(diǎn)的變化，進(jìn)而使閥門兩端壓差發(fā)生變化。閥門兩端壓差的變化又反過(guò)來(lái)影響通過(guò)閥門流體的流量。因此，除非是簡(jiǎn)單的兩端恒壓（如水池放水閥），閥門的實(shí)際流量特性通常是十分復(fù)雜的。第九頁(yè)，共二十頁(yè)。例水泵出口閥門的調(diào)節(jié)特性Q0Hs=1s=0.9s=0.5s=0.2第十頁(yè)，共二十頁(yè)。5.控制閥的選擇結(jié)構(gòu)與特性選擇結(jié)構(gòu)選擇：依據(jù)工藝條件（溫度、壓力等）和介質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)（腐蝕性、黏度等）進(jìn)行選擇。流量特性選擇：依據(jù)工藝需要并結(jié)合整個(gè)管路系統(tǒng)的工況點(diǎn)（管路流量特性）選擇。氣開(kāi)式與氣關(guān)式的選擇依據(jù)氣源斷開(kāi)的安全性結(jié)合執(zhí)行機(jī)構(gòu)形式選擇。閥門口徑的選擇依據(jù)實(shí)際流量調(diào)節(jié)范圍選擇。第十一頁(yè)，共二十頁(yè)。三、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安裝與維修保養(yǎng)位置選擇應(yīng)注意方便安裝維修；環(huán)境溫度：+60oC~-40oC盡量直立安裝在水平管道上，其它安裝方式應(yīng)加設(shè)支撐架；控制閥前后一般應(yīng)安裝手動(dòng)截止閥，以便維修；安裝前應(yīng)進(jìn)行清洗；定期維護(hù)檢修。注意觀察密封與磨損情況。第十二頁(yè)，共二十頁(yè)。四、電—?dú)廪D(zhuǎn)換在電控系統(tǒng)中，使用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須進(jìn)行電—?dú)廪D(zhuǎn)換。將控制器輸出的直流電信號(hào)轉(zhuǎn)換為氣壓信號(hào)；將執(zhí)行器的位置信號(hào)（氣壓）轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，反饋給控制器，以便控制器能準(zhǔn)確的進(jìn)行控制。第十三頁(yè)，共二十頁(yè)?！?.2電動(dòng)執(zhí)行器以電動(dòng)機(jī)為核心動(dòng)力源，將控制器輸出的直流電信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或直線行程的機(jī)構(gòu)。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類：角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)：使輸出軸產(chǎn)生0~90o角位移；直線行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)：多轉(zhuǎn)式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)第十四頁(yè)，共二十頁(yè)。電動(dòng)執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)原理伺服放大器伺服電動(dòng)機(jī)減速機(jī)位置發(fā)送器輸入信號(hào)操作器輸出軸離合器手輪第十五頁(yè)，共二十頁(yè)。電動(dòng)執(zhí)行器的選擇電動(dòng)執(zhí)行器與氣動(dòng)執(zhí)行器的差異主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其控制機(jī)構(gòu)基本相同。電動(dòng)執(zhí)行器的選擇：根據(jù)控制機(jī)構(gòu)選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)；根據(jù)扭矩選擇角行程執(zhí)行器；根據(jù)軸位移選擇直線行程執(zhí)行器；根據(jù)閥門型號(hào)選擇多轉(zhuǎn)式執(zhí)行器。第十六頁(yè)，共二十頁(yè)?！?.3電—液執(zhí)行器以直流電信號(hào)為控制信號(hào)，以液壓為動(dòng)力的執(zhí)行器。主要用途：與大功率、大位移控制機(jī)構(gòu)配套，用于大型設(shè)備的控制。如：大型高壓閥門的控制。通常，防爆性能較差，不能用于易燃、易爆及高溫場(chǎng)所。第十七頁(yè)，共二十頁(yè)。電—液執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)原理液壓系統(tǒng)電控系統(tǒng)輸入信號(hào)反饋信號(hào)位置發(fā)送器輸出軸第十八頁(yè)，共二十頁(yè)。本章作業(yè)1，17，18第十九頁(yè)，共二十頁(yè)。內(nèi)容總結(jié)第六章執(zhí)行器。薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)：氣壓推動(dòng)薄膜并帶動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng)?；钊麍?zhí)行機(jī)構(gòu)：氣壓推動(dòng)活塞并帶動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng)。按連桿最大位移——行程確定規(guī)格：。在薄膜或活塞上增加彈簧，使其行程與氣壓成正比——常用于連續(xù)變化量的調(diào)節(jié)。a)直線型流量特性：Q/Qmax=K（l/L）+C。Q/Qmax=R（l/L-1）。l/L》1/4Dg時(shí)，流量迅速增大。例水泵出口閥門的調(diào)節(jié)特性。氣開(kāi)式與氣關(guān)式