2021 年 7 月 9 日消息,Gilbert Welsford Jr 概述了雙作用執行器的五個優點,及其在管道系統中的應用與彈簧復位相比。


執行器是一種根據接收到的信號在機械系統中產生運動的裝置。因此,氣動致動器是采用加壓可壓縮流體(例如空氣)形式的氣動來實現該運動的致動器。它將壓縮空氣的勢能轉化為機械運動,用于驅動設備組件。相比之下,使用不可壓縮流體(例如油)的致動器被稱為液壓致動器。

雙作用執行器的五個優點及其在管道系統中的應用

無論是使用活塞還是隔膜,氣動閥門執行器都能非常有效地利用壓縮空氣。其工作原理是壓縮空氣推動活塞或隔膜,對其產生作用力,并產生打開或關閉閥門所需的運動。在這里,空氣通常優于其他可壓縮流體,因為它易于壓縮且無危險。


氣動執行器的分類標準有很多;然而,我們將關注的兩個類別是單作用(或彈簧復位)和雙作用。


單作用和雙作用執行器的區別


顧名思義, 彈簧復位氣動執行器在活塞的一側有一個加載彈簧,可將閥門保持在其自然位置。要打開或關閉閥門(將閥門從其自然位置移動),在活塞的另一側提供加壓空氣??諝獾牧朔椈傻牧?,使閥門打開或關閉。當空氣供應被切斷時,彈簧返回,使閥門回到原來的位置。


另一方面,雙作用執行器有兩個用于容納壓縮空氣的隔間,而不是單作用執行器的情況。這兩個隔間允許空氣從一個進入并從另一個排出,從而操縱活塞的位置和它操作的執行器閥門。


在雙作用執行器中,閥門的開度可以通過氣壓來控制,因此用戶可以控制通過執行器閥門的流量。


安全考慮


由于氣動執行器的工作原理不涉及燃燒或火花,因此非常適用于能源敏感行業,例如石油和天然氣。然而,單作用執行器在某些應用中可能更安全,而在其他應用中則為雙作用。


為您的應用


在需要力量的行業中,氣動執行器可以創造奇跡。與電動執行器相比,電動執行器以更高的精度抵消了其較低的施力能力。在可能需要增加故障安全考慮的應用中,單作用執行器可能更合適。


適合您的預算


與其他類型的執行器(即電動或液壓)相比,氣動執行器的初始成本較低,而且維護成本最低。由于其簡單緊湊的設計,單作用執行器的初始成本可能較低。然而,根據它們的應用,雙作用執行器從長遠來看可以節省運營成本。


雙作用執行器的五個優點


了解了單作用和雙作用氣動執行器的基本工作原理和特點,現在讓我們看看雙作用執行器相對于單作用執行器的優勢。


更多控制


雙作用氣動執行器比彈簧復位執行器提供更多控制。為了理解這一點,我們回到它們的內部機制。在彈簧復位執行器中,彈簧的力決定了壓縮它所需的氣壓,因此將每個執行器限制為完全打開或關閉閥門的單一目的。然而,在雙作用執行器中,兩個隔間之間的氣壓差控制著活塞的運動。這允許更多地控制致動器閥的打開或關閉程度,從而允許操縱通過閥的流體流速。


高效節能


由于在單作用執行器中使用彈簧,需要更高的空氣壓力來克服彈簧力。此外,彈簧的持續壓縮和伸展會產生額外的摩擦并通過熱量耗散能量,從而進一步降低其能效。相比之下,雙作用執行器的兩室性質允許使用較低的空氣壓力,從而減少對空氣加壓所需的能量消耗。

雙作用執行器的五個優點及其在管道系統中的應用

高扭矩或推力強度


在單作用執行器中,彈簧的回彈力會降低其推力強度。另一方面,雙作用執行器中沒有彈簧可以避免這個問題,從而產生更高的推力,利用壓縮空氣的全部能量。雙作用執行器還具有更高的扭矩,并且是雙向的,這使得它們非常適合在石油工業中使用。


重工業應用


這讓我們考慮到雙作用執行器更適用于重工業,例如石油和天然氣或化學制造。在控制流量比簡單地關閉閥門更重要的地方,雙作用執行器被證明是理想的。此外,單作用執行器需要更高的氣壓才能運行,這使其成為安全隱患 - 特別是對于能源敏感的重工業。


保持最后的位置


同樣,彈簧成為單作用執行器的禍根。讓我們假設一種高能、危險的流體流過常閉的執行器閥。施加空氣壓力以壓縮彈簧并打開執行器閥門,排出流體。如果電源關閉而仍然需要排放危險流體,則彈簧將無法保持打開狀態并伸出,從而關閉閥門并阻止流體排放。您可以想象,這有可能導致災難性后果。


相反,雙作用致動器可以是鎖芯類型的,其中它們在斷電的情況下在行程中途停止。這使他們能夠保持最后的位置,并且在我們上面使用的示例中,持續排放危險流體,從而防止潛在的安全事故。


綜上所述,單作用和雙作用氣動執行器都有其優點。然而,對于安全性和推力強度至關重要的較重工業應用,雙作用執行器證明更有利。這一切都取決于執行器的應用及其提供的特定目的。



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