德國(guó)薩姆森SAMSON執(zhí)行器的構(gòu)成原理

執(zhí)行器是自動(dòng)控制系統(tǒng)中*的一個(gè)重要組成部分。它的作用是接受控制器送來(lái)的控制信號(hào)，改變被控介質(zhì)的大小，從而將被控變量維持在所要求的數(shù)值上或一定的范圍內(nèi)。執(zhí)行器按其能源形式可分為氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)三大類。氣動(dòng)執(zhí)行器用壓縮空氣作為能源，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、平穩(wěn)、輸出推力較大、維修方便、防火防爆，而且價(jià)格較低，因此廣泛地應(yīng)用于化工、造紙、煉油等生產(chǎn)過(guò)程中，它可以方便地與被動(dòng)儀表配套使用。即使是使用電動(dòng)儀表或計(jì)算機(jī)控制時(shí)，只要經(jīng)過(guò)電-氣轉(zhuǎn)換器或電-氣閥門定位器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為20-100kPa的標(biāo)準(zhǔn)氣壓信號(hào)，仍然可用氣動(dòng)執(zhí)行器。電動(dòng)執(zhí)行器的能源取用方便，信號(hào)傳遞迅速，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、防爆性能差。液動(dòng)執(zhí)行器在化工、煉油等生產(chǎn)過(guò)程中基本上不使用，它的特點(diǎn)是輸出推力很大。執(zhí)行器是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制閥組合體。它在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的作用是接受來(lái)自調(diào)節(jié)器或計(jì)算機(jī)（DCS、PLC等）發(fā)出的信號(hào)，以其在工藝管路的位置和特性，調(diào)節(jié)工藝介質(zhì)的流量

德國(guó)薩姆森SAMSON執(zhí)行器的構(gòu)成原理

從而將被控自動(dòng)化儀表在生產(chǎn)過(guò)程所要求的范圍內(nèi)。基本構(gòu)成在過(guò)程控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和自動(dòng)化調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)兩部分組成。自動(dòng)化調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過(guò)執(zhí)行元件直接改變生產(chǎn)過(guò)程的參數(shù)，使生產(chǎn)過(guò)程滿足預(yù)定的要求。執(zhí)行機(jī)構(gòu)則接受來(lái)自控制器的控制信號(hào)把它轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的輸出（如角位移或直線位移輸出）。它也采用適當(dāng)?shù)膱?zhí)行元件，但要求與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不同。執(zhí)行器直接安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，有時(shí)工作條件嚴(yán)苛。能否保持正常工作直接影響自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的安全性和可靠性。結(jié)構(gòu)自動(dòng)化控制技術(shù)工具中接受控制信號(hào)并對(duì)受控對(duì)象施加控制運(yùn)行作用的裝置。執(zhí)行器按所用驅(qū)動(dòng)能源分為氣動(dòng)、電動(dòng)和液壓執(zhí)行器3類。分類執(zhí)行器按所用驅(qū)動(dòng)能源分為氣動(dòng)、電動(dòng)和液壓執(zhí)行器三種按輸出位移的形式，執(zhí)行器有轉(zhuǎn)角型和直線型兩種。按動(dòng)作規(guī)律，執(zhí)行器可分為開關(guān)型積分型和比例型三類按輸入控制信號(hào)執(zhí)行器分為可以輸入空氣壓力信號(hào)、直流電流信號(hào)、電接點(diǎn)通斷信號(hào)脈沖信號(hào)等幾類工作原理在齒輪級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可通過(guò)兩套齒輪傳送到輸出桿上。主減速器由行星齒輪完成，副減速器由蝸輪實(shí)現(xiàn)它被一套繃緊的彈簧固定在中心位置。在發(fā)生過(guò)載的情況下，也就是輸出桿超過(guò)了彈簧的設(shè)定轉(zhuǎn)矩時(shí)中央蝸輪會(huì)發(fā)生軸向位移，對(duì)開關(guān)及信號(hào)裝置進(jìn)行微調(diào)，為系統(tǒng)提供保護(hù)。 受由外部變化控制桿操縱的耦合的作用輸出桿在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)與蝸輪耦合，在手動(dòng)操作時(shí)與手輪耦合。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，可以很容易地?cái)嗟綦姍C(jī)驅(qū)動(dòng)并且只需壓一下控制桿即可連上手輪。由于電機(jī)驅(qū)動(dòng)優(yōu)先于手動(dòng)操作，因此當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)再次啟動(dòng)時(shí)會(huì)自動(dòng)發(fā)生反向動(dòng)作。這樣就可以避免當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)還開啟手輪，有利于保護(hù)系統(tǒng)。

德國(guó)薩姆森SAMSON執(zhí)行器的構(gòu)成原理

由于手輪直接與輸出桿耦合，因此可以保證在內(nèi)部齒輪失靈或損壞時(shí)閥門的正常手動(dòng)操作。
安裝在齒輪上的開關(guān)與信號(hào)裝置是一個(gè)密封外殼，保護(hù)其內(nèi)部的元件實(shí)現(xiàn)以下功能：本地或遠(yuǎn)程顯示閥門位置執(zhí)行器/閥門的過(guò)載保護(hù)限定閥門行程范電氣接口執(zhí)行器在不同型號(hào)閥門上的安裝是通過(guò)輸出桿來(lái)完成的，它可適用于現(xiàn)有的多種閥桿組態(tài)。雙作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選用以DA系列氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為例。齒輪條式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力矩是活塞壓力(氣源壓力所供)乘上節(jié)圓半徑(力臂)所得，如圖4所示。且磨擦阻力小效率高。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)輸出力矩都是線性的。在正常操作條件下，雙作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推薦安全系數(shù)為25-50%單作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選用以SR系列氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為例在彈簧復(fù)位的應(yīng)用中，輸出力矩是在兩個(gè)不同的操作過(guò)程中所得，根據(jù)行程位置，每一次操作產(chǎn)生兩個(gè)不同的力矩值。彈簧復(fù)位執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力矩由力(空氣壓力或彈簧作用力)乘上力臂所得種狀況：輸出力矩是由空氣壓力進(jìn)入中腔壓縮彈簧后所得，稱為"空氣行程輸出力矩"在這種情況下，氣源壓力迫使活塞從0度轉(zhuǎn)向90度位置，由于彈簧壓縮產(chǎn)生反作用力，力矩從起點(diǎn)時(shí)大值逐漸遞減直至到第二種狀況：輸出力矩是當(dāng)中腔失氣時(shí)彈簧恢復(fù)力作用在活塞上所得，稱為"彈簧行程輸出力矩"在這種情況下，由于彈簧的伸長(zhǎng)，輸出力矩從90度逐漸遞減直0度如以上所述，單作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)是根據(jù)在兩種狀況下產(chǎn)生一個(gè)平衡力矩的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)而成的。