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選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)必須考慮的四個(gè)基本參數(shù)

來(lái)源：上海自動(dòng)化儀表有限公司作者：發(fā)表時(shí)間：2018-09-17 08:44:02【小中大】

     閥門以其最基本的形式由主體和內(nèi)部移動(dòng)部件（封閉元件）組成，其關(guān)閉或限制通過(guò)閥門的流動(dòng)。為了使該閥自動(dòng)化，增加了一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。然而，了解閥門驅(qū)動(dòng)的最佳方法是首先探索它們將驅(qū)動(dòng)的閥門。

 
    工業(yè)領(lǐng)域中有許多類型的閥門，它們按類型，工業(yè)，尺寸，壓力等級(jí)或許多其他考慮因素中的一種進(jìn)行分類。然而，自動(dòng)化需要哪個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)際上取決于四個(gè)基本參數(shù)：運(yùn)動(dòng)，力，速度和操作頻率。
 
    運(yùn)動(dòng)：
    通過(guò)第一個(gè)參數(shù)運(yùn)動(dòng)對(duì)閥門進(jìn)行分類意味著要查看閥門設(shè)計(jì)中的一些明顯差異：
 
    線性閥門：
    具有需要線性運(yùn)動(dòng)的閉合元件的閥門可以使用流體動(dòng)力線性缸或連接到光滑桿的膜片?；蛘撸梢允褂镁哂须妱?dòng)或流體動(dòng)力馬達(dá)的多回轉(zhuǎn)致動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)螺紋桿。
 
    在封閉元件上具有線性運(yùn)動(dòng)的閥門需要旋轉(zhuǎn) - 線性轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，以允許它們通過(guò)多回轉(zhuǎn)致動(dòng)器自動(dòng)化。使用以下三種閥桿名稱中的一種來(lái)描述該轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)：（1）上升非旋轉(zhuǎn)桿，（2）旋轉(zhuǎn)非上升桿，（3）上升旋轉(zhuǎn)桿。
 
選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)必須考慮的四個(gè)基本參數(shù)
 
    上升的非旋轉(zhuǎn)閥桿通常是一個(gè)帶有固定螺紋閥桿的閘閥。執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的匹配螺母（閥桿螺母）在旋轉(zhuǎn)時(shí)將向上或向下移動(dòng)閥桿。閥桿連接到閥門中的閥瓣或閥芯（閥門元件），致動(dòng)器可以通過(guò)順時(shí)針或逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)閥桿螺母來(lái)打開或關(guān)閉閥門。由于閥桿螺母位于執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件中，閥門的推力也包含在執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，通常位于單元的底座中。
 
    上升的旋轉(zhuǎn)桿是以前設(shè)計(jì)的混合體。閥桿螺母位于閥門的頂部，因此閥桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，閥門螺栓會(huì)升高或降低閥門。致動(dòng)器通過(guò)滑動(dòng)花鍵或“蝶形”螺母裝置連接到閥桿。通常，閥門的推力由閥門的頂部工件包含。
 
    盡管封閉元件以線性方式移動(dòng)，但致動(dòng)器輸出是旋轉(zhuǎn)的。通過(guò)閥桿螺母將運(yùn)動(dòng)從旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為線性運(yùn)動(dòng)。
 
    對(duì)于沒有線性到旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的閥門，需要線性輸出執(zhí)行器來(lái)實(shí)現(xiàn)所需的運(yùn)動(dòng)。這種類型中最常見的是用于操作過(guò)程控制閥的氣動(dòng)線性執(zhí)行器。
 
 
選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)必須考慮的四個(gè)基本參數(shù)1
 
    部分回轉(zhuǎn)閥：
    大多數(shù)部分回轉(zhuǎn)閥需要閥桿的四分之一圈從關(guān)閉移動(dòng)到打開，反之亦然。這種類型的閥具有90度的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)，允許使用具有已知行程距離的致動(dòng)器。四分之一轉(zhuǎn)閥上的封閉元件可以是圓盤（蝶閥），球形（球閥），圓錐臺(tái)（錐形塞），或這些類型的變型或組合。
 
    力：
    在選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，將閥門移動(dòng)到其運(yùn)動(dòng)范圍所需的力是至關(guān)重要的。在滑動(dòng)桿閥的情況下，該力將是線性推動(dòng)或拉動(dòng)。對(duì)于多轉(zhuǎn)或部分回轉(zhuǎn)閥，需要旋轉(zhuǎn)力或扭矩。
 
選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)必須考慮的四個(gè)基本參數(shù)2
 
    操作閥門所需的扭矩通常隨閥門尺寸，閥門設(shè)計(jì)和閥門的壓差而變化。通常，在關(guān)閉位置的這種差壓產(chǎn)生閥的最大力要求，這是打開閥所需的力。
 
    閥門關(guān)閉元件越大，座椅上的力就越大。對(duì)于一些閥門，例如閘閥和截止閥，可以計(jì)算該力，并且可以對(duì)閥門力的需求進(jìn)行合理估計(jì)以確定執(zhí)行器的尺寸。
 
    其他考慮因素包括閥桿填料摩擦，介質(zhì)溫度以及閥門和閥桿的機(jī)械特性。
 
    然而，對(duì)于角行程轉(zhuǎn)動(dòng)閥，不可能精確地獨(dú)立計(jì)算閥的扭矩需求。這必須通過(guò)在各種壓差條件下對(duì)每個(gè)閥門尺寸進(jìn)行物理測(cè)量來(lái)完成。
 
    需要幾種類型和設(shè)計(jì)的致動(dòng)器來(lái)覆蓋覆蓋閥門尺寸和壓力等級(jí)范圍所需的全部輸出力。閥扭矩需求越大，致動(dòng)器越大并且成本越高。
 
    速度：
    閥門應(yīng)用所需的操作速度定義了執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的功率。
 
    權(quán)力被定義為在特定時(shí)間范圍內(nèi)完成的工作。執(zhí)行器完成的工作是閥門要求的力乘以必須施加的力的距離（閥門行程）。例如，如果這項(xiàng)工作必須在一分鐘內(nèi)完成，那么所需的功率將是兩分鐘內(nèi)操作同一閥門所需的功率的兩倍。
 
    對(duì)于電動(dòng)執(zhí)行器，這是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，因?yàn)樗鼪Q定了電機(jī)功率。對(duì)于流體動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)，此參數(shù)會(huì)影響供氣和排氣管路的尺寸以及方向控制閥的尺寸。在這兩種情況下，成本都受到顯著影響，致動(dòng)器的物理尺寸也是如此。
 
    運(yùn)動(dòng)頻率：
    前面的閥門需求標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了所需的輸出運(yùn)動(dòng)，力輸出和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功率。所需的操作頻率直接影響機(jī)械驅(qū)動(dòng)的耐用性和控制器的穩(wěn)健性。
 
選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)必須考慮的四個(gè)基本參數(shù)3
 
    隔離或調(diào)節(jié)工作閥和執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常只需要不經(jīng)常操作。結(jié)果，機(jī)械部件和控制裝置幾乎沒有磨損。
 
    然而，調(diào)節(jié)過(guò)程閥可以不斷地操作。這需要一定程度的耐受閥門和致動(dòng)器組件的磨損。因此，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇中考慮調(diào)制要求非常重要。不僅可以在傳動(dòng)系統(tǒng)上產(chǎn)生更大的機(jī)械磨損，而且控制裝置必須能夠不斷變化而不會(huì)過(guò)熱或失效。
 
    關(guān)于調(diào)節(jié)和調(diào)節(jié)責(zé)任的定義已經(jīng)提出了許多主觀意見。然而，該行業(yè)已采用每小時(shí)60和1200次啟動(dòng)的里程碑來(lái)實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)功能。將一些通用命名法附加到那些起始頻率上。
 
   上海自動(dòng)化儀表股份有限公司簡(jiǎn)要介紹了選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)必須考慮的閥門關(guān)鍵參數(shù)。實(shí)際上，在為閥門及其應(yīng)用選擇合適的執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，還需要定義許多其他選項(xiàng)。