气动执行器选型提示

气动执行器有许多设计类型，但所有执行器都需要基本了解其扭矩如何操作阀门。准确性是至关重要的，不管它的大小。不正确的驱动器尺寸会导致许多问题。有时执行机构有足够的扭矩开启阀门，但不足以关闭阀门。有时阀门可能在冲程中卡住。其他时候，执行机构可能提供太大的扭矩，损坏了它正在操作的阀门的阀杆。

当确定执行机构的尺寸时，首先考虑阀门的扭矩要求。用户需要考虑:

• 打破扭矩
• 运行转矩
• 关闭扭矩
• 最大轴扭矩。

不同的阀门类型有不同的扭矩特征。例如，金属阀座蝶阀在断开或关闭时需要很大的扭矩，而在两个位置之间移动时需要很小的扭矩。金属阀座球阀在开启或关闭时需要很大的扭矩，但在运行时也需要更高的扭矩。

用户需要知道的一些基本阀门定义有:

• 断转矩，又称开转矩。这是从关闭位置开始阀门运动所需的扭矩。
• 运行扭矩，又称中程扭矩。这是保持阀门在开启和关闭位置之间的运动所需的扭矩量。阀座扭矩，也称为关闭扭矩。这是将阀门安装到关闭位置所需的扭矩。
• 最大许用阀杆扭矩(MAST)，是使阀杆永久变形或断裂所需要的扭矩。
• 安全系数是阀门操作扭矩的给定倍数，以确保执行机构的正常操作。许多客户要求25%的安全系数，因此如果阀门开启需要100 in-lbs扭矩，执行器的断开扭矩将为125 in-lbs。
• 调节业务，也称为节流业务。用作控制阀的阀门可以通过其中间冲程的位置不断增加、减少或停止运动，以控制阀门的输出。调节阀很少完全打开或完全关闭。调节阀通常需要比简单的开关阀更大的扭矩。
• 开关应用适用于用于关闭的阀门。它可以是完全关闭的，也可以是完全打开的，并且在冲程中不会停止。

通过理解扭矩来正确判断执行器的尺寸

在给执行机构通径之前，请与阀门制造商联系，了解在您的应用中对阀门扭矩的要求。

大多数制造商都会给出在给定操作压力下开启水应用阀门所需的最小扭矩。在大多数情况下，关闭扭矩与打开扭矩相同。其他的只会公布在最大运行条件下所需的扭矩。阀门制造商很少公布他们阀门的运行扭矩。在任何情况下，您可能没有足够的信息来正确地确定驱动器的大小，即使根据您选择的驱动器类型发布扭矩。还要非常仔细地考虑哪些介质流过阀门。有些应用会增加操作阀门所需的扭矩。此外，考虑您的客户是否要求您在确定执行机构尺寸之前增加阀门扭矩的安全系数。

执行机构的设计将影响尺寸。齿条和小齿轮执行机构在整个行程中产生恒定的扭矩输出。苏格兰轭执行机构在其中间行程产生更小的扭矩。请查看制造商发布的扭矩输出，并确保您知道执行器的扭矩特征。

弹簧复位致动器的操作越深入，扭矩就越小，因为它克服了内部弹簧，而内部弹簧在空气被移除后用于将致动器复位到初始位置。用户需要了解用户在阀门上的实际空气供应情况，以确定执行机构的合适尺寸。仅仅因为他们的压缩机被设定在一定的压力并不意味着他们在阀门处有相同的压力

用户需要知道的一些基本执行器定义有:

• 单作用:也知道失败打开或失败关闭。它是一个带有内部弹簧的执行机构，在空气供应损失时将阀门返回到初始位置。
• 双动式:开启或关闭执行器需要空气。由于缺少空气供应，执行器将在适当位置失效。也被称为直接代理。从正常位置开始一个动作时，供气给执行机构所产生的扭矩。
• 春天的结束是当所有空气压力被消除时，内部弹簧在正常位置所提供的扭矩。在这个位置，弹簧被认为处于放松位置(带有预加载)。
• 最低空气:它是由供气产生的执行机构中扭矩最低的阀门。根据执行机构类型的不同，这可能与末端空气的值相同。其他时候可能是中水姿势。请参考执行机构制造商。
• 结束的空气为空气产生的扭矩量，以保持执行器在其旅行位置的末端。
• 春天的开始为执行机构行程位置末端的内部弹簧所产生的扭矩。这是执行机构将提供的力，当空气被移走，执行机构从其旅行位置的末端反向方向。

罗尼摩尔是跨公司在公司内部从事销售和支持工作的常驻阀门专家。罗尼是诺克斯维尔人，第一次海湾战争期间，他曾在空军担任机长。这篇文章最初发表于Cross Company的Instrumentation博客．由制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程,《媒体,cvavra@cfemedia.com．