阀门执行器简介
阀门执行器
阀门执行器的选择基于多种因素，包括操作阀门所需的扭矩和自动执行的需求。执行器的类型包括手动手轮，手动杆，电动机，气动，电磁阀，液压活塞和自动执行器。除手动手轮和操纵杆外，所有执行器均适用于自动执行。
手动，固定和锤式执行器
手动执行器能够将阀门放置在任何位置，但不允许自动操作。最常见的机械执行器是手轮。该类型包括固定在阀杆上的手轮，锤式手轮和通过齿轮连接到阀杆的手轮。
固定在阀杆
上的手轮如右图所示，固定在阀杆上的手轮仅提供了车轮的机械优势。当这些阀门暴露于高工作温度下时，阀门的捆绑使操作变得困难。
锤子手轮
如图所示，锤子手轮自由移动一部分，然后撞到辅助轮上的凸耳。辅助轮安装在气门杆上。通过这种布置，可以将阀敲打以紧密关闭，或者如果卡在关闭状态，则可以敲打打开。
手动变速箱
如果手动阀需要更多的机械优势，则阀盖上装有手动齿轮头，如图所示。附在小齿轮轴上的特殊扳手或手轮允许一个人在不需要齿轮的情况下需要两个人来操作阀门。因为要旋转一圈阀杆，需要旋转几小齿轮，所以大型阀门的工作时间特别长。连接到小齿轮轴的便携式气动马达的使用减少了阀门的工作时间。
手动变速箱
如果手动阀需要更多的机械优势，则阀盖上装有手动齿轮头，如图所示。附在小齿轮轴上的特殊扳手或手轮允许一个人在不需要齿轮的情况下需要两个人来操作阀门。因为要旋转一圈阀杆，需要旋转几小齿轮，所以大型阀门的工作时间特别长。连接到小齿轮轴的便携式气动马达的使用减少了阀门的工作时间。
电动执行器
电动马达允许手动，半自动和自动操作阀门。电动机主要用于开闭功能，尽管它们可以将阀门定位到任何点的开口，如下图所示。电动机通常是可逆的高速类型，通过齿轮系连接以降低电动机速度，从而增加杆上的扭矩。电机旋转方向决定了磁盘运动的方向。
电气致动可以是半自动的，就像通过控制系统启动电动机时一样。可以与齿轮系啮合的手轮可以手动操作阀门。通常提供限位开关，以在全开和全关阀门位置自动停止电动机。限位开关可以通过阀的位置进行物理操作，也可以通过电动机的扭矩进行扭转操作。
气动执行器
如下图所示，气动执行器可实现自动或半自动阀操作。这些执行器通过作用在与阀杆相连的隔膜或活塞上的气压将空气信号转换为阀杆运动。在需要快速动作的节气门中，气动执行器用于开闭定位。当气压关闭阀门并且弹簧作用打开阀门时，执行器称为直接作用。当气压打开阀门并且弹簧作用关闭阀门时，执行器称为反向作用。双执行器的空气供应到隔膜的两侧。隔膜上的压差将阀杆定位。当空气信号由电路自动控制时，将提供自动操作。
液压执行器
液压执行器类似于气动执行器，可实现阀门的半自动或自动定位。这些执行器使用活塞将信号压力转换为阀杆运动。液压油被输送到活塞的任一侧，而另一侧被排空或放气。水或油用作液压油。电磁阀通常用于液压流体的自动控制，以引导阀的打开或关闭。手动阀也可用于控制液压油。从而提供半自动操作。
自动阀
自动阀使用系统流体来定位阀。安全阀，安全阀，止回阀和疏水阀是自驱动阀的示例。所有这些阀都使用系统流体的某些特性来致动阀。这些阀的操作不需要系统外部的能源即可。
电磁阀
电磁驱动阀可实现自动开关阀的定位，如下图所示。大多数电磁驱动阀还具有手动超驰功能，只要手动设置超驰功能，就可以手动定位阀。电磁阀通过吸引附着在阀杆上的磁性塞来定位阀。在单电磁阀中，当电磁阀通电时，弹簧压力会阻止弹头的运动。这些阀的布置方式可以使电磁阀的电源打开或关闭。断开螺线管的电源后，弹簧将阀返回到相反的位置。通过向适当的螺线管通电，可以使用两个螺线管同时打开和关闭。
根据电磁阀断电时阀门的位置，将单个电磁阀称为失效打开或失效关闭。故障打开电磁阀通过弹簧压力打开，并通过给电磁阀通电而关闭。失效关闭的电磁阀通过弹簧压力关闭，并通过给电磁阀通电而打开。双电磁阀通常“按原样”失效。即，当两个螺线管都断电时，阀位置不变。
电磁阀的一种应用是在空气系统中，例如用于向气动阀致动器供应空气的系统。电磁阀用于控制向气动执行器的空气供应，从而控制气动执行器的位置。
电动执行器的速度
工厂安全考虑因素决定了某些安全相关阀门的阀门速度。在必须非常迅速地隔离或打开系统的地方，需要非常快的阀门致动。如果阀门的打开导致将相对较冷的水注入到热水系统中，则需要缓慢打开以最大程度地减少热冲击。工程设计根据速度和功率要求以及执行器的能量可用性，为安全相关的阀门选择执行器。
通常，液压，气动和螺线管执行器提供最快的执行器。但是，螺线管不适用于大型阀门，因为它们的尺寸和功率要求会过高。而且，液压和气动致动器需要用于提供液压或气动能量的系统。两种情况下的致动速度都可以通过在液压或气动管路中安装适当尺寸的孔来设定。在某些情况下，阀门会被弹簧压力关闭，而弹簧压力会与液压或气压相反，以保持阀门打开。
电动机提供相对快速的致动。实际气门转速由电动机转速和传动比的组合设定。可以选择这种组合以在大约2秒钟到几秒钟的范围内提供完整的阀门行程。
阀位指示
操作员要求指示某些阀门的位置，以使设备知识渊博。对于此类阀门，以位置灯的形式提供远程阀门位置指示，以指示阀门是打开还是关闭。远程阀门位置指示电路使用位置检测器来检测阀杆和阀瓣位置或执行器位置。位置检测器的一种类型是机械限位开关，该限位开关通过阀的移动进行物理操作。
另一种类型是感应其磁芯运动的电磁开关或变压器，这些磁芯通过阀门运动进行物理操作。
局部气门位置指示是指指示气门位置的气门的某些视觉上可辨别的特性。阀杆位置指示阀杆位置上升。无立杆阀有时具有较小的机械指针，该机械指针由阀致动器与阀操作同时进行操作。电动阀通常具有机械指示器，可提供本地阀位置指示。另一方面，某些阀门没有任何位置指示功能。
气门执行器摘要
手动执行器是最常见的阀门执行器类型。手动执行器包括直接连接到阀杆的手轮和通过齿轮连接的手轮，以提供机械优势。
电动机执行器由可逆电动机组成，该可逆电动机通过齿轮系连接到阀杆，该齿轮系降低了转速并增加了扭矩。
气动执行器利用隔膜两侧或两侧的气压来提供力来定位阀门。
液压执行器在活塞的一侧或两侧使用加压液体，以提供定位阀所需的力。
电磁执行器的阀杆上装有一个磁性塞子。定位阀的力来自阀杆上的弹头和阀执行器中的电磁线圈之间的磁性吸引力。
参考：DOE-HDBK-1018 / 2