第三章 第八节 执行机构
出处：《控制阀手册》第四版 由费希尔控制设备国际有限公司编制推出
来源：互联网
气动操作的调节阀(控制阀)执行机构是使用*普遍的一种执行机构，但是电动、液动和手动执行机构也被广泛应用。弹簧薄膜气动执行机构由于其结构的可靠性和简单性而被*普遍地指定使用。气动操作的活塞执行机构为要求的工况条件提供很高的阀杆输出力。弹簧薄膜和气动活塞执行机构的改进型可以直接安装在旋转式调节阀(控制阀)上。
电动和电液执行机构比气动执行机构更加复杂、更加昂贵。在没有供气源可提供、很低的环境温度可能会冻结气源供应管道里的冷凝水、或者通常需要特别大的阀杆力的场合，它们具有优越性。简要概括之后是讨论常用的执行机构的型式和特性。
1、薄膜执行机构
● 气动操作的薄膜执行机构使用由控制器、定位器或其它来源提供的气源。
● 各种各样的类型包括：正作用（增加气源压力把膜片向下推并使执行机构推杆伸出，图3-32）；反作用（增加气源压力把膜片向上推并使执行机构推杆缩回，图3-32）；可更换作用方向（可以组装成正作用或者反作用的执行机构，图3-33）；旋转阀的正作用执行机构（增加气源压力把膜片向下推，可能打开或关闭阀门，取决于阀轴上的执行机构杠杆的定位，图3-34）。
● 净输出力是膜片力与弹簧反作用力之间的差值。
● 膜压的膜片提供线性的特性和较大的行程。
● 要求的输出力和可提供的供气压力决定了执行机构的尺寸。
● 薄膜执行机构简单、可靠且经济。
2、活塞执行机构
● 活塞执行机构是气动操作的，使用高达150 psig 的高压气源，通常不需要气源压力调节器。
● 活塞执行机构提供*大的输出力和很快的驱动速度。
● 活塞执行机构可以是双作用的，以在2个方向上都提供*大的力；或者是弹簧复位的，以提供失气－打开或失气－关闭的工作方式（图3-35）。
● 可以安装各种各样的附件以便在供气压力切断时定位双作用的活塞。这些附件包括气动保位阀和锁定系统。
● 也可以提供液压缓冲器、手轮和不带支架的执行机构。它们可以用来操作蝶阀、风门、以及类似的工业设备。
● 用于旋转式调节阀(控制阀)的其它类型的活塞执行机构在气缸的下端有一个滑动式密封。这使得执行机构推杆可以周向旋转以及上下移动，而不会产生气缸压力的泄漏。这个特点使得执行机构杆可以直接安装到固定在旋转式阀轴上的执行机构杠杆上，因此不需要联接件，也消除了运动损失的起源。
3、电液执行机构
● 电液执行机构只需要供应给马达的电源和由控制器提供的一个电气输入信号（图3-36）。
● 电液执行机构对于无法提供气源压力但又需要**地调节阀(控制阀)芯位置的偏远区域是非常理想的。
● 执行机构正常地通过很小的调整即可更换作用方向，而且可以是自给自足的，包括在一个防气候或防爆壳体里的有马达、泵和双作液压操作的活塞。
4、手动执行机构
● 手动执行机构在不需要自动控制的场合是有用的，然而，简便的操作和良好的控制仍然是必需的（图3-37）。在自动控制系统的维护或停车期间，它们常常用来驱动调节阀(控制阀)周围的三通阀旁路回路里的旁路阀以进行手动过程控制。
● 手动执行机构有各种各样的尺寸，既可用于直通式阀，也可用于旋转阀。
● 刻度指示装置可以提供给某些型号，以实现阀芯或阀板的**的重新定位。
● 手动执行机构比自动执行机构要便宜得多。
5、齿条和齿轮执行机构
齿条和齿轮型执行机构为旋转阀提供了一种小型且经济的解决方案（图3-38）。由于空程，它们典型地用在开关场合或过程偏差度不是一个考虑因素的地方。
6、电动执行机构
传统的电动执行机构的设计使用了一个电动马达和某些形式的减速齿轮以移动阀门。这些机构经过改进已经被用于连续控制，并取得了不同程度的成功。到目前为止，电动执行机构对于相同的性能水平仍然比气动执行机构要昂贵得多。这是一个技术快速发展的领域，将来的设计可能会引起一个向更多地使用电动执行机构的转变。