气动执行机构俗称气动头又称气动执行器英文Pneumatic
气动技术概况
气动技术概况空气的物理性质空气压缩机原理第四章方向控制阀能改变气体流动方向或通断的控制阀称为方向控制阀。
一、分类方向控制阀的品种规格相当多，了解其分类的就比较容易掌握他们的特性，以利于选用。
1、按阀内气流的流通方向分类只允许气流沿一个方向流动的控制阀叫做单向型控制阀，如单向阀、梭阀、双压阀和快速排气阀等。
快排阀按其功能也可归入流量控制阀，可以改变气流流动方向的控制阀叫做换向控制阀。
如二位三通阀、三位五通阀。
2、按控制方式分类1）电磁控制电磁线圈通电时，静铁芯对动铁芯产生电磁吸引力，利用电磁力使阀芯切换，以改变气流方向的阀，称为电磁控制换向阀。
这种阀易于实现电－气联合控制和复杂控制，能实现远距离操作，故得到广泛的应用。
2）气压控制靠气压力使阀芯切换以改变气流方向的阀称为气压控制换向阀。
这种阀在易燃．易爆．潮湿．粉尘大．强磁场．高温等恶劣工作环境中。
以及不能使用电磁控制的环境中，工作安全可靠，寿命长。
但气压控制阀的切换速度比电磁阀慢些。
气压控制可分成加压控制．泄压控制．差压控制和延时控制等。
加压控制是指加在阀芯上的控制信号的压力值是渐升的。
当压力升至某压力值时，阀被切换。
这是常用的气压控制方式。
泄压控制是指加在阀芯上的控制信号的压力值是渐降的。
当压力降至某压力值时，阀被切换。
用于三位阀中，可省去复位弹簧，电磁先导阀要使用常通式。
但泄压控制阀的切换性能不如加压控制阀。
差压控制是利用阀芯两端受气压作用的有效面积不等，在气压作用力的差值下，使阀芯动作而换向。
差压控制的阀芯，靠气压复位，不需要复位弹簧。
延时控制是利用气流经过小孔或缝隙被节流后，再向气室内充气，经过一定的时间，当气室内压力升至一定值后，再推动换向阀芯动作而换向，从而达到信号延迟的目的。
常用于延时阀和脉冲阀上。
３）人力控制依靠人力使阀芯切换的换向阀称为人力控制换向阀。
它可分为手动阀和脚踏阀。
人力控制与其它控制方式相比，具有可按人的意志进行操作．使用频率低．动作速度较慢．操作力不宜大，故阀的通径小等特点。
Pneumatics definition and symbols
Pneumatic System
Pneumatic System Symbols 气动系统基本符号
3
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气动系统的组成 一个简单的气动原理图
执行元件 方向控制元件 信号控制元件 信号输入元件 气源系统
4
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DATE 2011-12-2
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PURPOSE: SCOPE:
Definition of Training Module for Training FECT ASIA
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10
Pneumatic System
Pneumatic System Properties 气动系统优缺点
11
Property of Faurecia - Duplication prohibited
气动执行器00
锁定阀（保位阀） - 结构示意图
5. 快速排气阀
气缸排气口排气时，不从原进气管道排出， 直接从出气口迅速排出。
快速排气阀结构
气路流向： 进气：IN OUT 排气：OUT EXH
6. 单向阀
7. 气控阀
底板配管型 直接配管型
气控阀结构示意图
8. 单向节流阀
单向节流阀是通过改变节流截面或 节流长度以控制流体流量的阀门。 将节流阀和单向阀并联则可组合成 单向节流阀。节流阀和单向节流阀 是简易的流量控制阀
空滤结构图（摘自SMC说明书）
2.电磁阀
• 电磁阀是用电磁控制的工 动作方式：直动式，先导式
业设备，用在工业控制系
统中调整介质的方向、流 量、速度和其他的参数。
通口数量/位置：3/2,5/2,5/3
电磁阀可以配合不同的电 路来实现预期的控制，而 控制的精度和灵活性都能
安装方式: 板式，集成（阀岛 式）
够保证。电磁阀有很多种，
不同的电磁阀在控制系统 功率：基本功耗，低功耗 的不同位置发挥作用。
• 用电磁铁操纵阀芯移动的 防爆型式：本安，隔爆 阀。
电磁阀标识符号 - 直动式
直动式-二位三通单电控 P- 气源 E- 排气口 A- 气缸
直动式-二位五通双电控 P- 气源 EA- 气缸A排气口 EB- 气缸B排气口 A- 气缸A口 B- 气缸B口
活塞式（齿轮齿条）结构图
序号
名称
数量
1
壳体
1
2
活塞
2
3
旋转轴
1
4
端盖
2
5 弹簧/弹簧座 8-12
6
下轴承
1
7
弹性挡圈
1
8
轴中垫圈
气动基本知识
(中国) 有限公司中国))有限公司SMC (SMC (中国中国)营业技术一、气动基本概述空气压技术PNEUMATIC）是气动技术或气压传动气动（）是“气动技术”或“气压传动与控制”的简称。
气动技术是以空气压缩机为动力源，以压缩空气为工作介质，进行能量传递或信号传递的工程技术，是实现各种生产控制、自动控制的重要手段。
大气空气压压缩ENERGY常见的空气压打气筒喷涂装置公交车自动门牙科设备喷气枪气垫气动的应用领域气动系统构成메인라인필터主管路过滤器에프터쿨러后冷却器압축기에어탱크空气压缩机냉동식드라이어气罐冷冻式干燥机FRL 气缸控制阀三联件调速阀气动系统构成气动系统中最重要的三个控制因素：力的大小，运动方向，运动速度力的大小运动方向运动速度压力控制阀——控制气缸输出力的大小方向控制阀——控制气缸的运动方向——速度控制阀控制气缸的运动速度工业空气压应用工业空气压应用二、气动基本知识空气空气的压力气体分子的冲突会产生力，这个力就是“压力”。
•气体分子的冲突会产生力这个力就是“压力”•压力SI单位：Pa１Ｐａ＝１Ｎ/ｍ２；1MPa=106Pa大气压0.1013MPa•大气压01013MPa•常用压力单位•1psi=6.89KPag•1kgf/cm2=98.07KPa•1 bar=100KPa•1 mmHg=133.3Pa1mmHg=1333Pa空气的可压缩性G气体的压缩性空气的可压缩性压力表示方法表压力（G）：以大气压力为基准的压力绝对压力（abs）：以完全真空为基准的压力压力表压力０ＭＰａＧ大气压0.1013MPa abs真空状态绝对压力０ＭＰａａｂｓ空气压的基本定律波义耳定律-等温定律温度一定时，气压跟体积成反比FFv=1 ; p=1v=0.5 ; p=2v=0.2 ; p=5p1 ×V1 = p2 ×V2 = p3 ×V3空气压的基本定律查理定律等容定律查理定律-等容定律体积一定时，气压跟温度成正比p1/T1p2/T2p1/T1=p2/T2注意：T为开尔文温度。
气动执行机构俗称气动头又称气动执行器英文Pneumatic
气动执行机构俗称气动头又称气动执行器(英文：Pneumatic actuator ) 执行器按其能源形式分为气动，电动和液动三大类，它们各有特点，适用于不同的场合。
气动执行器是执行器中的一种类别。
气动执行器还可以分为单作用和双作用两种类型：执行器的开关动作都通过气源来驱动执行，叫做DOUBLE ACTING (双作用)。
SPRING RETURN (单作用)的开关动作只有开动作是气源驱动，而关动作是弹簧复位。
气动执行机构简介气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体，其执行机构有薄膜式、活塞式、拨叉式和齿轮齿条式。
活塞式行程长，适用于要求有较大推力的场合;而薄膜式行程较小，只能直接带动阀杆。
拨叉式气动执行器具有扭矩大、空间小、扭矩曲线更符合阀门的扭矩曲线等特点，但是不很美观;常用在大扭矩的阀门上。
齿轮齿条式气动执行机构有结构简单，动作平稳可靠，并且安全防爆等优点，在发电厂、化工，炼油等对安全要求较高的生产过程中有广泛的应用。
齿轮齿条式：齿轮齿条：控制精度较低，双作用的气动执行器，断气源后不能回到预设位置。
单作用的气动执行器，断气源后可以依靠弹簧回到预设位置工作原理说明班当压缩空气从A管咀进入气动执行器时，气体推动双活塞向两端(缸盖端)直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮逆时针方向转动90度，阀门即被打开。
此时气动执行阀两端的气体随B管咀排出。
反之，当压缩空气从B官咀进入气动执行器的两端时，气体推动双塞向中间直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮顺时针方向转动90度，阀门即被关闭。
此时气动执行器中间的气体随A管咀排出。
以上为标准型的传动原理。
根据用户需求，气动执行器可装置成与标准型相反的传动原理，即选准轴顺时针方向转动为开启阀门，逆时针方向转动为关闭阀门。
单作用(弹簧复位型)气动执行器A管咀为进气口，B管咀为排气孔(B管咀应安装消声器)。
A管咀进气为开启阀门，断气时靠弹簧力关闭阀门。
特点紧凑的双活塞齿轮，齿条式结构，啮合精确，效率高，输出扭矩恒定。
爱诺执行器
Pneumatic Actuators
经销商
HyD.Star Fluid Controls Co., Ltd.
Pneumatic Actuators
Versa View Continuous Indicator
Namur Mounting
1
3
4
Stainless Steel Fasteners
2
7
1
Stainless Steel
5
Outside washer
1
engineering plastics
6
Body
1
Extruded alluminum alloy
7
Inside washer
1
engineering plastics
8
Cam
1
Alloy steel
9
O-ring (pinion top)
20
Bearing(Piston)
2
engineering plastics
21
O-ring(Piston)
2
NBR
22
Spring
0~12
Spring steel
23
O-ring(End cap)
2
NBR
24
End cap
2
Cast alluminum
25
Cap screw
8
Stainless Steel
26
Stop screw
2
Stainless Steel
27
Nut(stop screw)
2
Stainless Steel
PROTECTION
气动执行器结构及原理
气动执行器结构及原理 The final edition was revised on December 14th, 2020.气缸结构与原理学习气动执行机构气动执行机构俗称又称气动执行器（英文：Pneumatic actuator ）按其能源形式分为气动，电动和液动三大类，它们各有特点，适用于不同的场合。
气动执行器是执行器中的一种类别。
气动执行器还可以分为单作用和双作用两种类型：执行器的开关动作都通过气源来驱动执行，叫做DOUBLE ACTING (双作用)。
SPRING RETURN (单作用)的开关动作只有开动作是气源驱动，而关动作是弹簧复位。
气动执行机构简介气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体，其执行机构有薄膜式、活塞式、拨叉式和齿轮齿条式。
活塞式行程长，适用于要求有较大推力的场合；而薄膜式行程较小，只能直接带动阀杆。
拨叉式气动执行器具有扭矩大、空间小、扭矩曲线更符合阀门的扭矩曲线等特点，但是不很美观；常用在大扭矩的阀门上。
齿轮齿条式气动执行机构有结构简单，动作平稳可靠，并且安全防爆等优点，在发电厂、化工，炼油等对安全要求较高的生产过程中有广泛的应用。
齿轮齿条式：齿轮齿条：活塞式：气动执行机构的缺点控制精度较低，双作用的气动执行器，断气源后不能回到预设位置。
单作用的气动执行器，断气源后可以依靠弹簧回到预设位置工作原理说明班当压缩空气从A管咀进入时，气体推动双活塞向两端(缸盖端)直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮逆时针方向转动90度，阀门即被打开。
此时气动执行阀两端的气体随B管咀排出。
反之，当压缩空气从B官咀进入气动执行器的两端时，气体推动双塞向中间直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮顺时针方向转动90度，阀门即被关闭。
此时气动执行器中间的气体随A管咀排出。
以上为标准型的传动原理。
根据用户需求，气动执行器可装置成与标准型相反的传动原理，即选准轴顺时针方向转动为开启阀门，逆时针方向转动为关闭阀门。
气动执行器结构及原理
气缸结构与原理学习气动执行机构气动执行机构俗称气动头又称气动执行器（英文：Pneumatic actuator ）执行器按其能源形式分为气动，电动和液动三大类，它们各有特点，适用于不同的场合。
气动执行器是执行器中的一种类别。
气动执行器还可以分为单作用和双作用两种类型：执行器的开关动作都通过气源来驱动执行，叫做DOUBLE ACTING (双作用)。
SPRING RETURN (单作用)的开关动作只有开动作是气源驱动，而关动作是弹簧复位。
气动执行机构简介气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体，其执行机构有薄膜式、活塞式、拨叉式和齿轮齿条式。
活塞式行程长，适用于要求有较大推力的场合；而薄膜式行程较小，只能直接带动阀杆。
拨叉式气动执行器具有扭矩大、空间小、扭矩曲线更符合阀门的扭矩曲线等特点，但是不很美观；常用在大扭矩的阀门上。
齿轮齿条式气动执行机构有结构简单，动作平稳可靠，并且安全防爆等优点，在发电厂、化工，炼油等对安全要求较高的生产过程中有广泛的应用。
齿轮齿条式：齿轮齿条：活塞式：编辑本段气动执行机构的缺点控制精度较低，双作用的气动执行器，断气源后不能回到预设位置。
单作用的气动执行器，断气源后可以依靠弹簧回到预设位置编辑本段工作原理说明班当压缩空气从A管咀进入气动执行器时，气体推动双活塞向两端(缸盖端)直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮逆时针方向转动90度，阀门即被打开。
此时气动执行阀两端的气体随B管咀排出。
反之，当压缩空气从B官咀进入气动执行器的两端时，气体推动双塞向中间直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮顺时针方向转动90度，阀门即被关闭。
此时气动执行器中间的气体随A管咀排出。
以上为标准型的传动原理。
根据用户需求，气动执行器可装置成与标准型相反的传动原理，即选准轴顺时针方向转动为开启阀门，逆时针方向转动为关闭阀门。
单作用(弹簧复位型)气动执行器A管咀为进气口，B管咀为排气孔(B管咀应安装消声器)。
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气动执行机构俗称气动头又称气动执行器(英文：Pneumatic actuator ) 执行器按其能源形式分为气动，电动和液动三大类，它们各有特点，适用于不同的场合。
气动执行器是执行器中的一种类别。
气动执行器还可以分为单作用和双作用两种类型：执行器的开关动作都通过气源来驱动执行，叫做DOUBLE ACTING (双作用)。
SPRING RETURN (单作用)的开关动作只有开动作是气源驱动，而关动作是弹簧复位。
气动执行机构简介
气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体，其执行机构有薄膜式、活塞式、拨叉式和齿轮齿条式。
活塞式行程长，适用于要求有较大推力的场合;而薄膜式行程较小，只能直接带动阀杆。
拨叉式气动执行器具有扭矩大、空间小、扭矩曲线更符合阀门的扭矩曲线等特点，但是不很美观;常用在大扭矩的阀门上。
齿轮齿条式气动执行机构有结构简单，动作平稳可靠，并且安全防爆等优点，在发电厂、化工，炼油等对安全要求较高的生产过程中有广泛的应用。
齿轮齿条式：
齿轮齿条：
控制精度较低，双作用的气动执行器，断气源后不能回到预设位置。
单作用的气动执行器，断气源后可以依靠弹簧回到预设位置
工作原理说明班
当压缩空气从A管咀进入气动执行器时，气体推动双活塞向两端(缸盖端)直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮逆时针方向转动90度，阀门即被打开。
此时气动执行阀两端的气体随B管咀排出。
反之，当压缩空气从B官咀进入气动执行器的两端时，气体推动双
塞向中间直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮顺时针方向转动90度，阀门即被关闭。
此时气动执行器中间的气体随A管咀排出。
以上为标准型的传动原理。
根据用户需求，气动执行器可装置成与标准型相反的传动原理，即选准轴顺时针方向转动为开启阀门，逆时针方向转动为关闭阀门。
单作用(弹簧复位型)气动执行器A管咀为进气口，B管咀为排气孔(B管咀应安装消声器)。
A管咀进气为开启阀门，断气时靠弹簧力关闭阀门。
特点
紧凑的双活塞齿轮，齿条式结构，啮合精确，效率高，输出扭矩恒定。
铝制缸体、活塞及端盖，与同规格结构的执行器相比重量最轻。
缸体为挤压铝合金，并经硬质阳极氧化处理，内表面质地坚硬，强度，硬度高。
采用低摩擦材料制成的滑动轴承，避免了金属间的相互直接接触，摩擦系数低，转动灵活，使用寿命长。
气动执行器与阀门安装、连接尺寸根据国际标准ISO5211、DIN3337和VDI/VDE3845进行设计，可与普通气动执行器互换。
气源孔符合 NAMUR 标准。
气动执行器底部轴装配孔(符合ISO5211标准)成双四方形，便于带方杆的阀线性或45°转角安装。
输出轴的顶部和顶部的孔符合 NAMUR 标准。
两端的调整螺钉可调整阀门的开启角度。
相同规格的有双作用式、单作用式(弹簧复位)。
可根据阀门需要选择方向，顺时针或逆时针旋转。
根据用户需要安装电磁阀、定位器(开度指示)、回信器、各种限位开关及手动操作装置。
气动执行器分类
执行器按其能源形式分为气动，电动和液动三大类，它们各有特点，适用于不同的场合。
气动执行器是执行器中的一种类别。
气动执行器还可以分为单作用和双作用两种类型：执行器的开关动作都通过气源来驱动执行，叫做DOUBLE ACTING (双作
用)。
SPRING RETURN (单作用)的开关动作只有开动作是气源驱动，而关动作时弹簧复位。
[1]
气动执行器的选型
注:本文均以DA/SR系列气动执行机构为例，说明执行机构的选用这个参考资料的目的是帮助客户正确选择执行机构，在把气动/电动执行机构安装到阀门之前，必须考虑以下因素。
* 阀门的运行力矩加上生产厂家的推荐的安全系数/根据操作状况。
* 执行机构的气源压力或电源电压。
* 执行机构的类型双作用或者单作用(弹簧复位)以及一定气源下的输出力矩或额定电压下的输出力矩。
* 执行机构的转向以及故障模式(故障开或故障关)正确选择一个执行机构是非常重要的，如执行机构过大，阀杆可能受力过大。
相反如执行机构过小，侧
不能产生足够的力矩来充分操作阀门。
一般地说，我们认为操作阀门所需的力矩来自阀门的金属部件(如球芯，阀瓣)和密封件(阀座)之间的磨擦。
根据阀门使用场合，使用温度，操作频率，管道和压差，流动介质(润滑、干燥、泥浆)，许多因素均影响操作力矩
球阀的结构原理基本上根据一个抛光球芯(包括通道)包夹在两个阀座这间(上游和下游)，球心的旋转对流体进行拦截或流过球芯，上游和下游的压差产生的力使球芯紧靠在下游阀座(浮动球结构)。
这种情况下操作阀门的力矩是由球芯与阀座、阀杆与填料相互摩擦所决定的。
如图1所示，力矩最大值发生在出现压差且球芯在关闭位置向打开方向旋转时
蝶阀。
蝶阀的结构原理基本上根据固定在轴心的蝶板。
在关闭位置蝶板与阀座完全密封,当蝶板旋转(绕着阀杆)后与流体的流向平行时，阀门处于全开位置。
相反当蝶板与流体的流向垂直时，阀门处于关闭位置。
操作蝶阀的力矩是由蝶板与阀座、阀杆与填料之间的磨擦所决定的，同时压差作用在蝶板上的力也影响操作力矩如阀门在关闭时力矩最大，微小地旋转后，力矩将明显减小
旋塞阀的结构原理是基本根据密封在锥形塞体里的塞子。
在塞子的一个方向上有一个通道。
随着塞子旋入阀座来实现阀门的开启和关闭。
操作力矩通常不受流体的压力影响而是由开启和关闭过程中阀座和塞子之间的摩擦所决定的。
阀门在关闭时力矩最大。
由于有受压力的影响，在余下的操作中始终保持较高的力矩双作用执行机构的选用以DA系列气动执行机构为例
齿轮条式执行机构的输出力矩是活塞压力(气源压力所供)乘上节圆半径(力臂)所得，如图4所示。
且磨擦阻力小效率高。
如图5所示，顺时针旋转和逆时针旋转时输出力矩都是线性的。
在正常操作条件下，双作用执行机构的推荐安全系数为25-50% 单作用执行机构的选用
以SR系列气动执行机构为例在弹簧复位的应用中，输出力矩是在两个不同的操作过程中所得，根据行程位置，每一次操作产生两个不同的力矩值。
弹簧复位执行机构的输出力矩由力(空气压力或弹簧作用力)乘上力臂所得第一种状况：输出力矩是由空气压力进入中腔压缩弹簧后所得，称为"空气行程输出力矩"在这种情况下，气源压力迫使活塞从0度转向90度位置，由于弹簧压缩产生反作用力，力矩从起点时最大值逐渐递减直至到第二种状况：输出力矩是当中腔失气时弹簧恢复力作用在活塞上所
得，称为"弹簧行程输出力矩"在这种情况下，由于弹簧的伸长，输出力矩从90度逐渐递减直0度如以上所述，单作用执行机构是根据在两种状况下产生一个平衡力矩的基础上设计而成的。
如图11所示。
在每种情况下，通过改变每边弹簧数量和气源压力的关系(如每边2根弹簧和5.5巴气源或反之)，有可能获得不平衡力矩在弹簧复位应用中可获得两种状况：失气开启或失气关闭。
在正常工作条件下，弹簧复位执行机构的推荐安全系数为25-50%
弹簧复位执行机构的选用示例(同时见技术数据表)：弹簧关(失气) *球阀的力矩=80NM
*安全系数(25%)=80NM+25%=100NM *气源压力=0.6MPa
被选用的SY-SR执行机构是SR125-05，因为可产生下列数值： *弹簧行程0o=119.2NM *弹簧行程90o=216.2NM
*空气行程0o=228.7NM
*空气行程90o=118.8NM
CCW(逆时针方向)压缩空气有A口输入，使左右活塞向相反方向运动，输出轴逆时针方向运转，两活塞侧面的空气由B口排出。
CW(顺时针方向)压缩空气有B口输入，使左右活塞向中心移动，输出轴顺时针方向转动，两活塞中间的空气由A口排出。
CCW(逆时针方向)压缩空气有A口输入，使左右活塞向相反方向运动，输出轴逆时针方向转动，两活塞侧面空气由B口排出。
CW(顺时针方向)失气时，由于弹簧的作用使两活塞向中心移动，输出轴顺时针方向转动，空气由A口排出
订货须知
气动执行器：双作用式，单作用式(常闭式或常开式); 阀门工作压力，使用介质及工作的环境温度，硬或软密封; 电磁阀：双电控电磁阀，单电控电磁阀，使用电压，是否防爆;
信号反馈：机械式开关，接近式开关，使用电压，输出电流信号，防爆型; 定位器：气动定位器，电气定位器，电流信号，气压信号，电气转换器，防爆型; 气源处理三联件; 手动装置; 特殊定制;
附件应说明是国产还是进口。
优质产品
每一个执行器出厂前均经过测试和检验。
每一个执行器都带有质量检验合格标签。
每一个执行器都有标准NUMAR接口规格，及底孔安装尺寸。
每一个执行器都用特殊的纸箱包装，带上产品标签及说明书。