氣動、電動執(zhí)行機構基礎知識匯總

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執(zhí)行器在現(xiàn)代生產過程自動化中起著十分重要的作用。人們常把它稱為實現(xiàn)生產過程控制的手足，因為它在自動化控制系統(tǒng)中接受調節(jié)器的控制信號，自動的改變調節(jié)變量,，達到對被調參數(shù)（如溫度、壓力,、流量,、液位等）進行調節(jié)的目的，使生產過程中按預定要求正常進行,。
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執(zhí)行器的功能：

--控制閥門的開關,，保證閥門正常工作所需的行程；
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--提供閥門關閉時所需的關閉力,；

--具備一定的開關速度,，保證使用要求；

--與相關附件聯(lián)合使用,，滿足意外故障時閥門的理想位置,。

從應用來分類：
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直行程（Linear Actuator）：

直行程調節(jié)閥（口徑一般為15~150mm）的控制。輸出推力：0.5~25KN,，行程（10~100mm）,，行程速度（0.2~2.5mm/s）；
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角行程（Quaret-turn Actuator）：

90°轉角閥門（如蝶閥,、球閥）和風門擋板的控制,。輸出力矩：50~2000Nm（常用力矩：100Nm，250Nm,，700Nm,，1600Nm，2500Nm,，6500Nm）行程90°,、120°，行程速度（5~150S）,；

多轉式（Multi-turn Actuator）：

多回轉閥門（如閘閥）的控制,，也是直行程、角行程執(zhí)行器的基礎,。輸出力矩：30~2000Nm,，行程（0.25~50s），行程速度（1~120r/min）,。

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氣動執(zhí)行機構：

氣動執(zhí)行機構接受氣動控制器或閥門定位器輸出的氣壓信號,，并將其轉換成相應的推桿直線位移，以推動調節(jié)閥動作,。

按照結構可分為：啟動薄膜執(zhí)行機構,、氣缸式執(zhí)行機構。

氣動執(zhí)行機構的分類：
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對于不同的進氣方位可分為：

❈  氣開式（進氣打開閥門,，失氣彈簧復位關閉閥門）,；

❈  氣關時（進氣關閉閥門，使其彈簧復位打開閥門）,。

電動執(zhí)行機構的主要組成部件和功能：

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減壓閥：降低控制氣源壓力,，以適宜執(zhí)行機構的工作壓力；

過濾器：濾去壓縮空氣中的水和其他雜質,，保證進入電/氣轉換器,、定位器以及執(zhí)行機構的壓縮空氣的清潔。許多產品是減壓閥和過濾器一體化設計,；

電/氣轉換器：將控制系統(tǒng)的4-20mA電流信號轉換成3-15psi（0.2-1kg/cm）的氣壓控制信號,；

定位器：是閥位控制的核心部件，對調節(jié)閥的閥位進行精確控制,。

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氣動執(zhí)行機構的主要組成部件和功能：

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位置變送器：通過連桿與閥桿的位移同步產生轉角移動,，轉換成4~20mA電信號,，線性地反應閥門的開度；

行程開關：通常安裝在閥門的全開和全關位置,，用以發(fā)出閥門全開或全關的信號送到控制系統(tǒng),；
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為了實現(xiàn)某些特殊的控制功能，一些執(zhí)行機構上還配備了其他的控制部件,，如實現(xiàn)連鎖功能的電磁閥,，實現(xiàn)保位功能的鎖氣器，加快動作速度的氣放大器,，失氣時維持短時間的儲能罐等等,。

氣動執(zhí)行機構常見故障及產生的原因：
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調節(jié)閥不動作。故障現(xiàn)象及原因如下：

一  無信號,、無氣源

1,、氣源未開；2,、由于氣源含水在冬季結冰,，導致風管堵塞或過濾器、減壓閥堵塞失靈,；3,、空壓機故障；4,、氣源總管泄漏,。

二  有氣源，無信號

1,、調節(jié)器故障,；2、信號管泄漏,；3,、定位器波紋管漏氣；

三  定位器無氣源

1,、過濾器堵塞,；2、減壓閥故障,；3,、管道泄漏或堵塞。

四  定位器有氣源,，無輸出

定位器的節(jié)流孔堵塞,。

五  定位器輸出正常調節(jié)閥不動作

1、閥芯脫落,；2,、閥芯與閥座卡死,；3、管道泄漏或堵塞,；4,、閥座閥芯凍結或焦塊污物；5,、執(zhí)行機構彈簧因長期不用而銹死。

調節(jié)閥的動作不穩(wěn)定,。故障現(xiàn)象和原因如下：

一  氣源壓力不穩(wěn)定

1,、壓縮機容量太小,；2,、減壓閥故障。
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二  信號壓力不穩(wěn)定

1,、控制系統(tǒng)的時間常數(shù)（T=RC）不適當,；2、調節(jié)器輸出不穩(wěn)定,。

三  氣源壓力穩(wěn)定,，信號壓力也穩(wěn)定，但調節(jié)閥的動作仍不穩(wěn)定

1,、定位器中放大器磨損或臟,，耗氣量特別增大時會產生輸出振蕩；2,、定位器中放大器的噴咀擋板不平行,，擋板蓋不住噴咀；3,、輸出管,、線漏氣；4,、膜盒漏氣,；5、閥桿摩擦阻力大,。

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調節(jié)閥振蕩,，故障現(xiàn)場和原因分析如下：

一  調節(jié)閥在任何開度下都振蕩
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1、支撐不穩(wěn),；2,、附近有振動源；3,、閥芯與襯套磨損嚴重,；4,、膜盒漏氣；5,、定位器泄漏,；6、定位器輸出與膜盒間管路漏氣,；7,、盤根壓得太緊；8,、盤根壓偏,；9、閥桿摩擦力大,。

二  調節(jié)閥在接近全閉位置時振蕩
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1,、調節(jié)閥選大了，常在小開度下使用,；2,、單閥座介質流向與關閉方向相反。
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調節(jié)閥的動作遲鈍,。遲鈍的現(xiàn)象及原因如下：

一  閥桿僅在單方向動作時遲鈍

1,、氣動薄膜執(zhí)行機構中膜片破損泄漏；2,、執(zhí)行機構中“O”型密封泄漏,。

二  閥桿在往復動作時均有遲鈍現(xiàn)象

1、閥體內有粘物堵塞,；2,、聚四氟乙烯填料變硬或石墨--石棉填料潤滑油干燥；3,、填料壓得太緊,，摩擦阻力增大；4,、由于閥桿不直導致摩擦阻力大,；5、沒有定位器的氣動調節(jié)閥也會導致動作遲緩,。

調節(jié)閥的泄漏量增大,。泄漏的原因如下：

一  閥全關時泄漏量增大

1、閥芯被磨損,，內漏嚴重,；2、閥未調好關不嚴；

二  閥達不到全閉位置

1,、介質壓差太大,，執(zhí)行機構剛性小，閥關不嚴,；2,、閥內有異物；3,、襯套燒結,。

電動執(zhí)行機構：
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電動執(zhí)行機構是電動單元組合式儀表中的執(zhí)行單元。它是以單相交流電源為動力,，接受統(tǒng)一的標準直流信號,，輸出相應的轉角位移，操縱風門,、擋板等機械機構,，可配用各種電動操作器完成調節(jié)系統(tǒng)“手動--自動”的無擾動切換,，及對被調對象的遠方手動操作,，電動執(zhí)行機構還設有電氣限位和機械限位雙重保護來完成自動調節(jié)的任務。它在電力,、冶金,、石油化工及鍋爐系統(tǒng)的上水及風門擋板的調節(jié)等部門得到廣泛應用。

電動執(zhí)行機構的結構：

電動執(zhí)行器的結構電動執(zhí)行器一般由：伺服電機,、控制器,、減速機、輔助部件

四部分組成,。

電機：

電機是接受伺服放大器或電動操作器輸出的開關電源,，把電能轉化為機械能，從而驅動執(zhí)行機構動作,。

減速器：

減速器上有手動部件,、輸出軸、機械限位塊,。減速器是將電機的高轉速,、小轉矩轉換為低轉速、大轉矩的輸出功率,，以帶動閥門機構動作,。

控制部位接受和輸出4—20mA模擬信號和數(shù)字信號實現(xiàn)對于執(zhí)行器的自動控制，包括伺服放大器和位置變送器,， 新近發(fā)展的智能化技術還可以實現(xiàn)對執(zhí)行器的功能設定,、故障自我診斷、狀態(tài)報警和記錄、顯示和通訊功能,。

位置發(fā)送器：

位置發(fā)送器是由電源變壓器,、差動變壓器、印刷電路板等部件組成,。當減速器輸出軸移動時,，凸輪隨之旋轉，是壓在凸輪斜面上的差動變壓器的鐵芯連桿產生軸向位移,，改變鐵芯在差動變壓器的鐵芯連桿產生軸向位移,，改變鐵芯在差動變壓器線圈中的位置，使差動變壓器輸出對應位置的電壓轉換成標準的直流電流信號（4~20mA）,。

伺服放大器：

四氟放大器的調節(jié)原理類似于一個純積分作用的調節(jié)閥,，只要指令型號與閥位反饋型號的偏差超過調節(jié)不靈敏區(qū)的范圍，伺服放大器就會一直發(fā)出開指令或者關指令,。

它接受調節(jié)儀表的標準型號（4-20mA）和執(zhí)行機構的反饋信號,，進行比較放大后輸出220V交流電驅動伺服電動機正轉、反轉,，連續(xù)調節(jié)閥位開度,。

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電動執(zhí)行機構控制方式：

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電動執(zhí)行機構有遠方遙控調節(jié)、就地電動控制和就地手動操作三種控制方式,。

1.  就地手動方式

電動執(zhí)行機構需就地手動操作時,，當電動操作器切換開關位置“手動”位置，把電機端部旋鈕撥到“手動”位置,，拉出執(zhí)行機構上的手輪或波動手/自動切換把手,，搖動手輪就可以實現(xiàn)手動操作。當不用就地操作時,，千萬要注意,，把電動端部的旋鈕撥到“自動”位置，并把首輪推進,。
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2.  就地電動方式

當執(zhí)行機構切換開關放在“就地”位置時,，操作只要將旋轉切換開關分別撥到“開”或“關”的位置（或按“開”或“關”按鈕），帶動電動正轉和反轉,，執(zhí)行機構輸出軸就可以實現(xiàn)上行或下行動作,，在運動過程中觀察電動操作器上的閥位開度表，到所需控制閥位開度時,，立即松開切換開關即可,。

3.  遠方控制方式

當電動執(zhí)行機器切換放在：“自動”或“遠控”位置時，即處在自動調節(jié)狀態(tài),，接受DCS或控制器4-20mA DC指令信號,，自動調節(jié)執(zhí)行機構閥位到預定位置。

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電動執(zhí)行機構調試：
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調試步驟：

1）檢查執(zhí)行機構外觀完整，信號匹配,；

2）完成執(zhí)行機構接線,，檢查接線是否正確。

執(zhí)行機構的接線：1.電源線,，220V或380V,，氣動閥門定位器一般不需要專用電源線；2.模擬信號：指令信號4-20mA DC,，從DCS或PLC至執(zhí)行機構,，反饋型號4-20mA DC，從執(zhí)行機構至DCS或PLC等,；3.開關信號（可選）：全開,、全關行程開關信號，故障信號等,。

3）在通風前,，先手動把執(zhí)行機構調到中間位置，然后將操作方式打到“就地操作”,，通電,，先點動看執(zhí)行機構運行方向和閥動作的方向是否一致，如果相反,，則需將電源線換相或更改執(zhí)行機構正反作用方式,。

4）調限位：通過執(zhí)行機構將閥動作至“全關”位置,，將萬用表打到蜂鳴檔,，量下關限位的“開點”是否變?yōu)椤伴]點”；如果沒有變化,，則需要調整關限位,，直至調好；然后再將閥動作到“全開”位置,，看下“開限位”信號是否來,，否則需要調開限制。

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遠祥

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林汐771k

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辣椒醬最下飯

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