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電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來(lái)源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):136
核心提示:

  執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較

  液動(dòng)執(zhí)行器推力最大,現(xiàn)在一般都是機(jī)電一體化的,但比較笨重,所以現(xiàn)在很少使用,比如三峽的船閥用的就是液動(dòng)執(zhí)行器。

  電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)安全防爆性能差,電機(jī)動(dòng)作不夠迅速,且在行程受阻或閥桿被扎住時(shí)電機(jī)容易受損。盡管近年來(lái)電動(dòng)執(zhí)行器在不斷改進(jìn)并有擴(kuò)大應(yīng)用的趨勢(shì),但從總體上看不及氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)用得普遍。

  氣動(dòng)執(zhí)行器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是統(tǒng)一的整體,其執(zhí)行機(jī)構(gòu)有薄膜式和活塞式兩類(lèi)。活塞式行程長(zhǎng),適用于要求有較大推力的場(chǎng)合;而薄膜式行程較小,只能直接帶動(dòng)閥桿。由于氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,輸出推力大,動(dòng)作平穩(wěn)可靠,并且安全防爆等優(yōu)點(diǎn),在化工,煉油等對(duì)安全要求較高的生產(chǎn)過(guò)程中有廣泛的應(yīng)用。

  液壓、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理和特點(diǎn)

  1.液壓機(jī)構(gòu)

  液壓機(jī)構(gòu)是以液壓油為動(dòng)力源來(lái)完成預(yù)定運(yùn)動(dòng)要求和實(shí)現(xiàn)各種機(jī)構(gòu)功能的機(jī)構(gòu)。液壓機(jī)構(gòu)與純機(jī)械機(jī)構(gòu)和電力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相比,主要有以下優(yōu)點(diǎn):

  (1)在輸出同等功率的條件下,機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊,體積小、重量輕、慣性小。
 。2)工作平穩(wěn),沖擊、振動(dòng)和噪音都較小,易于實(shí)現(xiàn)頻繁的啟動(dòng)、換向,能夠完成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和各種往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
  (3)操縱簡(jiǎn)單、調(diào)速方便,并能在大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速,調(diào)速比可達(dá)5000。
 。4)可實(shí)現(xiàn)低速大力矩傳動(dòng),無(wú)需減速裝置。

  液壓機(jī)構(gòu)的不足之處是:油液的粘性受溫度變化的影響大,不宜用于低溫和高溫的環(huán)境中;液壓組件的加工和配合要求精度高,加工工藝?yán)щy,成本高。

  2.氣動(dòng)機(jī)構(gòu)

  氣動(dòng)機(jī)構(gòu)是以壓縮空氣為工作介質(zhì)來(lái)傳遞動(dòng)力和控制信號(hào)的機(jī)構(gòu)。與液壓機(jī)構(gòu)相比有以下優(yōu)點(diǎn):

  (1)以空氣為工作介質(zhì),用后可直接排到大氣中,處理方便。
  (2)動(dòng)作迅速、反應(yīng)快、維護(hù)簡(jiǎn)單、工作介質(zhì)清潔,不存在介質(zhì)變質(zhì)問(wèn)題。
 。3)工作環(huán)境適應(yīng)性好,特別是在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、強(qiáng)振、潮濕、有輻射和溫度變化大的惡劣環(huán)境中工作時(shí),安全可靠性優(yōu)于液壓、電子和電氣機(jī)構(gòu)。

  氣動(dòng)機(jī)構(gòu)的不足之處是:由于空氣具有可壓縮性,因此工作速度穩(wěn)定性稍差,但采用氣液動(dòng)聯(lián)動(dòng)裝置會(huì)得到較滿意的結(jié)果;工作壓力低(一般為0.3~1.0MPa),難以獲得很大的輸出力;噪聲大,在高速排氣時(shí)要加消聲器。

 。硽鈮簜鲃(dòng)機(jī)構(gòu)

  1.氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)

  1)以空氣為工作介質(zhì),工作介質(zhì)獲得比較容易,用后的空氣排到大氣中,處理方便,與液壓傳動(dòng)相比不必設(shè)置回收的油箱和管道。
  2)因空氣的粘度很小(約為液壓油動(dòng)力粘度的萬(wàn)分之一),其損失也很小,所以便于集中供氣、遠(yuǎn)距離輸送。外泄漏不會(huì)像液壓傳動(dòng)那樣嚴(yán)重污染環(huán)境。
  3)與液壓傳動(dòng)相比,氣壓傳動(dòng)動(dòng)作迅速、反應(yīng)快、維護(hù)簡(jiǎn)單、工作介質(zhì)清潔,不存在介質(zhì)變質(zhì)等問(wèn)題。
  4)工作環(huán)境適應(yīng)性好,特別在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、輻射、振動(dòng)等惡劣工作環(huán)境中,比液壓、電子、電氣控制優(yōu)越。
  5)成本低,過(guò)載能自動(dòng)保護(hù)。

  2.氣壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)

  1)由于空氣具有可壓縮性,因此工作速度穩(wěn)定性稍差。但采用氣液聯(lián)動(dòng)裝置會(huì)得到較滿意的效果。
  2)因工作壓力低(一般為0.31.0MPa),又因結(jié)構(gòu)尺寸不宜過(guò)大,總輸出力不宜大于10~40kN。
  3)噪聲較大,在高速排氣時(shí)要加消聲器。
  4)氣動(dòng)裝置中的氣信號(hào)傳遞速度在聲速以內(nèi)比電子及光速慢,因此,氣動(dòng)控制系統(tǒng)不宜用于元件級(jí)數(shù)過(guò)多的復(fù)雜回路。

  執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇

  1.執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇的主要考慮因素:
  執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇的主要考慮因素是:①可靠性;②經(jīng)濟(jì)性;③動(dòng)作平穩(wěn)、足夠的輸出力;④重量外觀;⑤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。

  2.電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇比較:  

  (1)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠;
  老式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可靠性差是它過(guò)去的一貫弱點(diǎn),然而在90年代電子式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的發(fā)展徹底解決了這一問(wèn)題,可以在5~10年內(nèi)免維修,它的可靠性甚至超過(guò)了氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。正由于此,筆者認(rèn)為,它將成為下世紀(jì)調(diào)節(jié)閥的主流。

 。2)驅(qū)動(dòng)源
  氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最大不足就是需別設(shè)置氣源站,增加了費(fèi)用;電動(dòng)閥的驅(qū)動(dòng)源隨地可取。

 。3)價(jià)格方面
  氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須附加閥門(mén)定位器,再加上氣源,其費(fèi)用與電動(dòng)閥不相上下(進(jìn)口電氣閥門(mén)定位器與進(jìn)口電子式執(zhí)行機(jī)構(gòu)價(jià)格相當(dāng);國(guó)產(chǎn)定位器與國(guó)產(chǎn)電動(dòng)執(zhí)行器不相上下)。

  (4)推力和剛度兩者相當(dāng)。

  (5)防火防爆
  “氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)+電氣閥門(mén)定位器”略好于電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

  3.推薦意見(jiàn)

 。1)在可能的情況下,建議選用進(jìn)口電子式執(zhí)行機(jī)構(gòu)配國(guó)產(chǎn)閥(如全功能超輕型閥),以

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