阀门气动执行机构分析

2020-02-01

气动执行机构按传动方式可分为齿轮齿条式(图1)和拨叉式(图2)。按气源作用方式可分为单作用式、双作用式,在单作用式中又可分为气开式和气关式。按气动原理类型可分为调节型和开关型,开关型中又可分为普通型、快关(开)型。气动执行机构应根据工况的不同需求选用。

  气动执行机构的A腔通入气体时气压推动活塞压缩弹簧,同时齿条推动齿轮作逆时针运动驱动阀门开启,当执行机构A腔的压力气体被排出时弹簧释能推动活塞和齿条带动齿轮顺时针运动,驱动阀门关闭。因为是气压使阀门开启,所以此种驱动形式也被称作气开式。当系统中需要阀门在失气时关闭的情况下,可选用此种作用方式。当系统中的阀门在失气时需要开启时,将执行机构的弹簧缸与气缸左右互换就可实现。此时因是气压使阀门关闭,所以此种驱动形式也称作气关式。当双作用式执行机构的A腔通入气体时气压推动活塞齿条齿轮作逆时针运动驱动阀门开启,当执行机构的B腔通入气体时气压推动活塞齿条齿轮作顺时针运动驱动阀门关闭。双作用的执行机构只能实现失电、失信号时阀门恢复到安全位置或保持原位,在失气时不能保证阀门所处位置。但双作用执行机构与单作用执行机构相比,在输出相同力矩的情况下体积较小。

  拨叉式执行机构的气动原理与齿轮齿条式相同,但拨叉式的执行机构输出力矩曲线与齿轮齿条式的执行机构输出的力矩曲线不同(图3)。齿轮齿条式执行机构输出的力矩是一个恒定的值,而拨叉式执行机构输出的力矩是一个曲线,在0°和90°时其输出力矩较大。适当改变拨叉的中心线与拨叉滑块导向槽的中心线间的角度Q(图4)可获得不同形状的力矩曲线。

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