什么是正作用和反作用薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)?
執(zhí)行機(jī)構(gòu)按動(dòng)作方式可分為:正作用式和反作用式兩種,按型式可分為氣開(kāi)式和氣關(guān)式兩種。現(xiàn)分述如下:
1、正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)
當(dāng)信號(hào)壓力增大時(shí),執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推桿向下動(dòng)作的叫做正作用式執(zhí)行機(jī)構(gòu),當(dāng)信號(hào)壓力從20kPa增加到100kPa時(shí),推桿就從零移動(dòng)到全行程的位置,其位移特性如圖1所示。其動(dòng)作原理如圖3所示,當(dāng)信號(hào)壓力進(jìn)人薄膜氣室時(shí),在膜片上產(chǎn)生一個(gè)推力,并使推桿部件移動(dòng)。將彈簧壓縮,直到彈簧的反作用力與信號(hào)壓力在膜片上產(chǎn)生的推力相平衡。這時(shí)的推桿位移L為
式中A為膜片的有效面積;K為彈簧剛度;P為進(jìn)入膜室的信號(hào)壓力。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的規(guī)格確定后,A和K為一個(gè)常數(shù),則推桿位移與信號(hào)壓力成比例關(guān)系,即信號(hào)壓力越小,推桿位移也越小;信號(hào)壓力越大,推桿的位移也越大。
2、反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)
當(dāng)信號(hào)壓力增大時(shí),執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推桿向上動(dòng)作的叫做反作用式執(zhí)行機(jī)構(gòu),當(dāng)信號(hào)壓力從20kPa增加到100kPa時(shí),推桿就從全行程移動(dòng)到零的位置,其位移特性如圖2所示。其動(dòng)作原理與正作用是一樣的,所不同的是反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的信號(hào)壓力進(jìn)人到膜片的下方,當(dāng)信號(hào)壓力增加時(shí),膜片是向上移動(dòng),如圖4所示。
說(shuō)明:正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)與閥(閥芯正裝)構(gòu)成氣關(guān)式;反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)與閥(閥芯正裝)構(gòu)成氣開(kāi)式
什么是氣開(kāi)式、氣關(guān)式氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)
氣動(dòng)執(zhí)行器可分為氣開(kāi)和氣關(guān)兩種型式。氣開(kāi)式氣動(dòng)執(zhí)行器,即有信號(hào)壓力時(shí)閥開(kāi),無(wú)信號(hào)壓力時(shí)閥關(guān);氣關(guān)式氣動(dòng)執(zhí)行器,即有信號(hào)壓力時(shí)閥關(guān),無(wú)信號(hào)壓力時(shí)閥開(kāi)。
而氣開(kāi)、氣關(guān)的選擇主要是從生產(chǎn)安全來(lái)考慮的,當(dāng)信號(hào)壓力中斷時(shí),應(yīng)避免損壞設(shè)備和傷害操作人員。如鍋爐給水閥處于打開(kāi)位置時(shí)危害性小,則應(yīng)選擇氣關(guān)式氣動(dòng)執(zhí)行器。控制進(jìn)入設(shè)備的易燃?xì)怏w時(shí),為了防止爆炸,應(yīng)選擇氣開(kāi)式的氣動(dòng)執(zhí)行器等。
對(duì)于電動(dòng)執(zhí)行器,是不能用氣動(dòng)執(zhí)行器的稱謂來(lái)套用“電開(kāi)”,和“電關(guān)”式的。因?yàn)闅鈩?dòng)執(zhí)行器與電動(dòng)執(zhí)行器的工作原理、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)能源是不相同的,前者驅(qū)動(dòng)用的是壓縮空氣的壓力,后者用的是交流電源驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)于氣動(dòng)執(zhí)行器,以薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)為例,當(dāng)信號(hào)壓力中斷時(shí),是依靠壓縮彈簧的反作用力,推動(dòng)膜片使推桿部件移動(dòng)來(lái)關(guān)閉或打開(kāi)閥門的。所以才有氣開(kāi)和氣關(guān)兩種型式。但電動(dòng)執(zhí)行器一旦斷電就沒(méi)有了驅(qū)動(dòng)電源,所以閥門只能停止在斷電時(shí)的位置,其既不能關(guān)也不可能開(kāi)。
氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與調(diào)節(jié)閥配用時(shí),怎樣確定其正作用和反作用?
氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有正、反作用兩種形式;調(diào)節(jié)閥有正反裝兩種,當(dāng)其與調(diào)節(jié)閥配合使用時(shí),如何來(lái)確定它的正反作用呢?通過(guò)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正、反作用及調(diào)節(jié)閥的正、反裝,可以有多重組合方式,如下圖所示是生產(chǎn)中最常用的四種組合方式。
調(diào)節(jié)閥的組合形式
在實(shí)際使用中,對(duì)于直通雙座調(diào)節(jié)閥及口徑大于25mm的直通單座調(diào)節(jié)閥,通常執(zhí)行機(jī)構(gòu)均采用正作用式,通過(guò)改變調(diào)節(jié)閥的正、反安裝來(lái)實(shí)現(xiàn)氣關(guān)、氣開(kāi),即采用a、b兩種方式。對(duì)于高壓調(diào)節(jié)閥、角型調(diào)節(jié)閥、口徑小于25mm的直通單座調(diào)節(jié)閥、隔膜調(diào)節(jié)閥、三通調(diào)節(jié)閥等,由于單導(dǎo)向閥芯只能正裝,所以只能通過(guò)改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正、反作用來(lái)實(shí)現(xiàn)氣關(guān)、氣開(kāi),即采用a、c兩種方式。