关于气动执行机构尺寸的提示

气动执行器有许多设计类型，但所有气动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，无论谁来评估。执行器的尺寸不正确会导致许多问题。有时，执行器有足够的扭矩来打开阀门，但不足以关闭阀门。有时阀门可能会在行程中卡住。其他时候，执行器可能会提供太大的扭矩，从而损坏其操作的阀门的阀杆。

在确定执行机构的尺寸时，首先要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。

不同类型的阀门具有不同的扭矩特征。例如，金属阀座蝶阀在开启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。金属阀座球阀需要很大的扭矩才能开启或关闭，而且在运行过程中也需要更高的扭矩。

用户需要知道的一些基本阀门定义有:

• 断转矩，又称开转矩。这是从关闭位置启动阀门运动所需的扭矩量。
• 运行扭矩，也称为中行程扭矩。这是维持阀门在开启和关闭位置之间运动所需的扭矩量。阀座扭矩，也称为关闭扭矩。这是将阀门置于关闭位置所需的扭矩量。
• 最大允许阀杆扭矩(MAST)，这是使阀杆永久变形或断裂所需的扭矩。
• 安全系数是阀门运行扭矩的给定倍数，以确保执行机构的正常运行。许多客户要求25%的安全系数，因此，如果阀门需要100 in-lb的扭矩才能打开，则执行器的断开扭矩将为125 in-lbs。
• 调制服务，也称为节流服务。作为控制阀使用的阀门，其位置可以通过中行程不断增加、减少或停止运动，以控制阀门的输出。调节阀很少完全开启或完全关闭。调节阀通常比简单的开关阀需要更大的扭矩。
• 开关阀适用于用于关闭的阀门。它可以完全关闭或完全打开，并且在冲程中不会停止。

通过了解扭矩来正确调整执行器的尺寸

在确定执行机构的尺寸之前，请咨询阀门制造商，了解他们在您的应用场合对阀门扭矩的要求。

大多数制造商都会公布在给定的操作压力下打开水应用中的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。其他公司只公布在最大工作条件下所需的扭矩。阀门制造商很少公布其阀门的运行扭矩。在任何情况下，您可能没有足够的信息来正确调整执行器的大小，即使根据您选择的执行器类型发布了扭矩。还要非常仔细地考虑流经阀门的介质是什么。有些应用程序会增加操作阀门所需的扭矩。此外，要考虑客户是否要求您在确定执行机构的尺寸之前在阀门扭矩中添加安全系数。

执行机构的设计会影响尺寸。齿条和齿轮传动机构在整个行程中产生恒定的扭矩输出。苏格兰轭式执行机构在其中冲程产生减少的扭矩。请查看制造商公布的扭矩输出，并确保您了解执行器的扭矩特征。

弹簧复位执行机构在进一步操作时扭矩减小，因为它克服了内部弹簧，一旦空气被移除，用于将执行机构返回到初始位置。用户需要知道客户在阀门处可用的实际空气供应，以便选择合适的执行器尺寸。仅仅因为它们的压缩机被设定在一定的压力下，并不意味着它们在阀门处具有相同的压力

用户需要知道的一些执行器的基本定义是:

• 单作用:也称为失败打开或失败关闭。它是一种带有内部弹簧的执行机构，当空气供应不足时，它将使阀门返回到初始位置。
• 双动式:打开或关闭执行机构需要空气。当供气不足时，执行器将失效。也被称为直接表演。启动空气供气给执行机构使其从正常位置开始运动所产生的扭矩。
• 春末是内部弹簧在正常位置消除所有空气压力时所提供的扭矩。在这个位置，弹簧被认为处于放松位置(有预载荷)。
• 最低空气:它是由供气产生的执行机构中扭矩最小的阀门。根据执行机构的类型，这可能与空气的末端值相同。其他时候，它可能是中游位置。请参考执行机构的生产厂家。
• 空气结束是由空气产生的扭矩量，使执行机构保持在其行程位置的末端。
• 立春是由执行机构行程末端位置的内部弹簧产生的扭矩量。这是当空气被移除时执行机构将提供的力，并且执行机构从其行程位置的末端反转方向。

罗尼摩尔是跨公司在内部销售和支持工作的常驻阀门专家。作为诺克斯维尔人，罗尼在第一次海湾战争期间曾在空军担任机组长。本文最初发表在Cross Company的仪器博客上。克里斯·瓦夫拉编辑，制作编辑，控制工程， CFE传媒，cvavra@cfemedia.com．

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