第五章 调节阀和执行机构
第五章执行器
第一节概述
一、执行器基础知识
执行器就是自动控制系统得终端部分,直接安装在工艺管道上，通过接受调节器发出得控制信号，改变阀门得开度或电机得转速来改变管道中得介质流量，从而把被调参数控制在所要求得范围内,从而达到生产过程自动化。因此,执行器就是自动控制系统中一个极为重要而又不可缺少得组成部门。
执行器按其能源形式可分为气动、电动与液动三大类。气动执行器习惯称为气动薄膜调节阀，它以压缩空气为能源，具有机构简单、动作可靠、平稳、输出推力大、本质防爆、价格便宜、维修方便等独特得优点，因此被广泛应用在石油、化工、冶金、电力等工业部门中。
执行器常称调节阀,又称控制阀。它由执行机构与调节机构(也称调节阀）两部分组成，其中,执行机构就是调节阀得推动部分,它按控制信号得大小产生相应得推力,通过阀杆使调节阀阀芯产生相应产生相应得位移(或转角）。调节机构就是调节阀得调节部分,它与调节介质直接接触，在执行机构得推动下,改变阀芯与阀座间得流通面积，从而达到调节流量得目得。
二、气动执行器
一个气动调节系统由气源及减压过滤系统、电/气转换器（电/气阀门定位器）、气动执行器（执行机构与调节机构)构成。
1．气动执行机构
气动执行机构主要由膜盒、膜片、弹簧与阀杆等组成。气动执行机构有薄膜式(有弹簧）及活塞式（无弹簧）两类,后者往往采用较高得气压范围,使用于需要推力较大得场合。薄膜式执行机构得输入气压一般为2０~１00ｋPa;但也有40～20０ｋPa得,这时在调节器与执行机构之间应装设比例继动器或高气源阀门定位器,将调节器得输出气压提高。
执行机构就是调节阀得推动装置,它根据控制信号压力得大小而产生相应得输出力来推动调节机构动作.当压力信号p增大时，推杆向下动作得为正作用;推杆向上动作得为反作用，但其工作原理就是相同得。当压力信号进入薄膜气室时，橡胶膜片由于气体得作用而产生推力，使阀杆移动,压缩弹簧，直至弹簧得反作用与膜片上得作用力相平衡。输出推杆位移量L 与输入气压信号Ｐ成正比关系,引入调节阀得压力信号不同,得到得位移量也不同，由此控制调节阀得开度。其输出位移得最大范围Ｌ为执行机构得行程.
2．调节机构
调节机构主要由阀体、阀座、阀杆、阀芯、上阀盖与密封填料等组成。调节机构就是气动执行器得调节部分。在执行机构得推力作用下,当阀杆移动时,调节机构中得阀芯产生位移,改变阀芯与阀座间得流通面积，从而改变被控介质得流量,以克服干扰对系统得影响,达到调节得目得.
调节阀得主要类型：直通单座调节阀；直通双座调节阀；角形调节阀；套筒型调节阀。
3、电气转换器
电气转换器即就是一个把电信号转换为气信号得设备,把控制室来得电Ⅲ型4～20mＡ信号，成比例得转化为2０~１00kPa得压力信号。来推动调节阀工作。当4～20mＡ信号输入电气转换器后经过滤波作用于线圈，其产生得磁强受永久磁钢得影响使线圈产生移动，改变了喷嘴与线圈挡板得距离，从而引起喷嘴背压得改变，其压力作用于气动功率放大器使输出发生变化,产生２0~1０0kPa得气动信号。
4、电／气阀门定位器
电/气阀门定位器就是由电气转换与阀门定位两部分组成。电气转换部分与电气转换器类似。4~20mA输入信号经过力矩马达磁钢后产生一力矩，其力矩使主杠杆差生位移并带动挡板移动。使挡板与喷嘴之间得位移发生变化，从而改变了喷嘴得背压使气动功率放大器得输出发生变化,输出得气动信号使调节阀阀杆产生移动。其位移经阀门定位得反馈杆反馈到反馈凸轮上，使反馈凸轮旋转带动负杠杆移动从而使主杠杆受到一反馈力。当反馈力与力矩磁钢产生得力矩平衡时调节阀阀杆停止移动。
三、电动执行机构
以我公司应用较多得PS电动执行机构为例。
PS直行程电动执行机构（PＳL)最大行程达到１００mｍ,最大推力可达２5ｋＮ，适合于直线动作得开关与调节控制、主要由相互隔离得得电器控制部分与齿轮轴部分组成,电机连接两隔离部分得中间部件.电机按伺服放大器得控制要求旋转,先经过高效率齿轮减速，再经大减速比具有自锁性能得蜗轮蜗杆组件传送到输出轴，作直行程运动。输出轴得径向锁定装置上连接一个杆,杆随同输出轴同步运动，通过一个与它连接得关板将位置转换成电信号给伺服放大器作为比较与阀位反馈输出,同时执行机构得行程也可由开关盘上得两个主限位开关限制。ＰSL同阀杆得联接采用盘簧柔性联接方式,这种联接一方面可以克服由于阀杆同输出轴不同轴,带给阀门得损害；另一方面可以通过压缩盘簧来预置阀门得关断力,保证阀门得可靠关断，防止泄露。
PSQ 90°角行程电动执行机构,输出力矩为50Nm-700Ｎm，适合于9０°旋转阀门（如球阀、蝶阀）与风门得开关与调节控制。PSQ角行程执行机构主要就是由相互隔离得电器控制部分与齿轮传动部分组成，电机做为连接两隔离部分得中间部件.电机转矩通过主齿轮传送到行星齿轮,主齿轮驱动行星齿轮带动中空得齿轮,以此带动输出轴做0～９0°得转动。中空齿轮比二级齿轮少三个齿，因此可以由行星齿轮驱动，行星齿轮转一周中空齿轮转动三个齿。行星齿轮得外部始终啮合一个蜗杆齿轮，运行时也不分开，这种设计使电机在故障或阀门转矩意外增加时可以直接通过手轮进行手动。执行机构有两个螺纹止档机械限位,也有两限位开关来实现电限位,每一个转向得行程范围可以通过限位开关得设置来控制,阀门开度由一个凸起得显示器指示,独特得转矩开关可调整从50%～100%得最大转矩,实现转矩保护,以防止阀门被卡死时造成得阀杆损坏。
四、电液阀
电液阀就是用被调介质压力作为动力源，通过电磁阀得开关来控制介质流过膜套得方向从而实现阀得开关.其主要用在仪表风铺设比较困难，被调介质实现两位式控制得场合.
电液阀得工作原理：
电液阀由主阀、常开电磁阀、常闭电磁阀组成。常开电磁阀装在阀得上游管路。常闭电磁阀装在阀得下游管路。当电磁阀通电后,上游高压管路介质被挡住，阀套中得介质被排到下游管路。膜片两端产生压差,主阀打开。反之，主阀关闭.在流动过程中，常开线圈通电，压力截聚在阀套中,阀门通过液压锁定在一恒定得流量。
五、特阀
特阀就是催化反应区得待生塞阀、重油单动滑阀、汽油单动滑阀、半再生单动滑阀、一再双动滑阀、二再双动滑阀得通称。因为这些调节系统不同与一般得调节阀，其执行机构为风动马达或气缸需要动力风来带动，调节距离大。与普通调节阀相比特阀有以下特点：
1、安装在催化反应区得重要位置,其运行得精度及可靠程度直接关系着工艺得生产与安全.
2、仪表设备复杂繁多,要求精度高。
3、安装、调试过程复杂烦琐。
4、没有工艺副线，维修维护时间短。
5、维修时需协同工艺、机修不同工种人员进行.
第二节选型与设计
一、调节阀:
1、调节阀口径得确定:
1）调节阀口径得确定，应符合下列规定:
A.根据工艺正常流量计算得流量系数C计值,经适当放大，圆整为C选,使其符合制造厂提供
得流量系数系列,由此确定调节阀口径。
B.对于S≥０、3得一般工况,可采用下列方法估算调节阀流量系数放大倍数:
Ｃ选/C计≥m
式中：
ｍ--—－—流量系数放大倍数（线性调节阀取１、63，等百分比调节阀取1、97）
C.圆整后得Ｃ选值应保证调节阀得相对行程处于表１规定得范围。
2、调节阀固有流量特性得选择：
１)调节阀得固有流量特性，应根据被调参数、干扰源与S值进行综合选择，亦可按表2进行选择.
２)对于两位动作或需要迅速获得调节阀得最大流通能力得场合，宜用快开特性调节阀。
注:ΔＰn—正常流量下得调节阀两端压差;
ΔＰｑｕnl-调节阀关闭时得两端压差。
3、调节阀阀型得选择：
1)调节阀阀型，应根据工艺条件、流体特性、调节系统要求及调节阀管道连接形式综合确定。一般情况下,可选用单座、双座、套筒、偏芯旋转型调节阀，且符合下列规定:
A.直通单座阀，宜用于要求泄漏量小、阀前后压差较小得场合;小口径直通单座阀，也可
用于较大差压得场合，但不适用于高粘度或含悬浮颗粒流体得场合。
B.直通双座调节阀，宜用于泄漏量要求不严、阀前后压差较大得场合,但不适用于高粘度
与含悬浮颗粒流体得场合。
C.角形调节阀，宜用于高压差、高粘度、含有悬浮颗粒流体(必要时可接冲洗液管)及汽-
液混相或易闪蒸得场合。
D.高压角型调节阀，宜用于高静压或高压差得场合，但一定要合理选择阀内件得材质及型
式.
E.套筒式调节阀，宜用于阀前后压差较大、介质不含固体颗粒得场合.
F.球型调节阀,宜用于高粘度、含有纤维或固体颗粒得介质,以及调节系统要求可调范围
宽、严密封得场合:
a、“O”型球调节阀，宜用于两位式切断得场合,其流量特性为快开特性；
b.“V”型球调节阀,宜用于连续调节系统，其流量特性接近于等百分比特性。
G.三通调节阀,适用于工艺介质温度低于300℃、需要分流或合流得场合(如热交换器得旁
路调节以及简单得配比调节)。合流三通调节阀两流体得温差不得大于１５0℃。
H.偏芯旋转调节阀，适用于高粘度、高压差、流通能力大，以及调节系统要求严密封、可
调范围宽（100:１）得场合。
I.蝶形调节阀,适用于含有悬浮颗粒物与混浊浆状得流体,以及大口径、大流量与低压差得
场合。
J.隔膜调节阀,适用于强腐蚀性、高粘度、含悬浮颗粒或纤维得介质，以及流量特性要求
不严得场合.但工作温度应低于150℃，工作压力应低于1MPa。
K.阀体分离式调节阀，适用于高粘度、含固体颗粒或纤维得液体,以及强酸、强碱、强腐蚀性得介质。
L.波纹管密封调节阀，适用于剧毒、易挥发得介质以及真空系统。
M.低噪声调节阀,适用于流体产生闪蒸、空化,气体在阀缩流面处流速为超音速，而使用一般调节阀噪声难以控制在９5分贝以下得场合。
N.自力式调节阀，适用于无仪表气源与流量变化小、调节精度要求不高得场合。
O.特殊工艺生产过程,应根据流体特性、使用经验选择特殊调节阀（如柱塞阀、插板阀等)。４、上阀盖型式得选择：
1）操作温度为－20～200℃时，应选用普通型阀盖.
2)操作温度低于—20℃时,应选用长颈型阀盖。
3)操作温度高于200℃时,应选用散热型阀盖。
4)对于剧毒、易挥发、不允许外泄漏得工艺流体,应选用波纹管密封型阀盖.
５、阀材料得选择：
１)阀体材质，应根据工艺介质得温度、压力、腐蚀性等因素确定，且应符合下列要求：
A.阀体得额定压力、工作温度、耐腐蚀性能与材质，不应低于对工艺配管材质得要求;
B.阀体材质,一般情况下可选用铸钢或锻钢。当工艺介质有特殊要求时,可选用不锈锻钢、
不锈铸钢或其她特殊材质（如蒙乃尔合金、钛、钽、哈氏合金等);
C.可参照阀体材质选择表，进行合理选择。
2)阀内件材料得选择,应符合下列规定:
A.阀内件材料，宜选用不锈钢;
B.对于腐蚀性流体，应根据流体得种类、浓度、温度与压力合理选择耐腐蚀材料；
C.在闪蒸、空化或严重冲刷得场合以及高温、高压差场合，应在阀内件表面堆焊硬质合金
等耐磨材料。
３）填料函结构与填料，应符合下列要求:
A.一般情况下，可选用单层填料函结构;对于低温、高温或毒性较大得流体，应选用双层填
料函结构;
B.一般情况下，宜选用“V”型聚四氟乙烯填料；在高温场合应选用柔性石墨填料。
６、执行机构得选择:
1）调节阀，宜选用气动薄膜执行机构;当要求执行机构有较大得输出力、较快得响应速度时,宜选用气动活塞式执行机构或长行程执行机构。
2）调节阀执行机构得输出力(或力矩），应根据调节阀得压降、调节阀口径以及对响应速度得要求，合理确定，必要时应进行核算。应按工艺专业提供得阀门最大关闭压差来决定执行机构得输出力。
3）调节阀气开式或气关式得选择,应满足在气源中断时，调节阀得阀位能保证工艺操作处于安全状态得要求。
7、调节阀附件得选用：
１)下列场合,宜选用阀门定位器：
A.用于克服摩擦力或需要提高调节阀响应速度得场合；
B.需要改变调节阀流量特性得场合;
C.分程调节或调节阀需要改变作用方式得场合;
D.调节器比例带较宽而又要求调节阀对小信号响应得场合;
E.采用无弹簧执行机构得调节阀（如偏心旋转调节阀）；
F.用标准信号操作非标准弹簧得执行机构(２0-１00ＫＰa以外得弹簧范围)得场合；
G.大口径调节阀;
H.高压差场合。
2）调节阀阀门定位器，宜选用电/气阀门定位器;当使用在振动场合以温度较高得场合时，宜选用电／气转换器及气动阀门定位器.
３)下列场合,宜选用手轮机构：
A.未设置切断阀与旁路阀得调节阀。但对安全联锁用得紧急切断阀或安装在禁止人进入得
危险区内得调节阀,不得设置手轮机构。
B.需要手轮限制调节阀开度得场合。
C.特殊调节阀，如角阀、三通阀等。
4）下列场合,宜选用气动继动器:
A.快速控制系统，需要提高执行机构动作响应速度得场合;
B.大口径场合;
C.需要提高执行机构信号压力得场合.
５)当气源压力低于给定值或中断时，要求调节阀保持在某一开度时,应选用保位阀。
６)当需要指示调节阀得开、关状态时，应选用限位开关.
7)遥控、程序控制、联锁系统实现气路自动关闭,要求调节阀开或关得场合,应选用三通或四通电磁阀.
8）当调节阀附带得电气元件(如电/气阀门定位器、电/气转换器、电磁阀及限位开关等)用于防爆场合时，其防爆等级应符合有关得防爆规范与规定。
8、调节阀流量系数C(Ｋv)计算得简便公式:
1)液体得计算公式：（注：当液体粘度＞20cst时须校正）
2）一般气体：
当Ｐ2＞０、5P1时,
当P2≤0、5P1时,
３)高压气体：
当P２〉0、5P1时,
当Ｐ2≤0、５P1时，
4)饱与水蒸气
当Ｐ２〉0、5P1时,
当P２≤0、5P1时,
５）过热水蒸气：
当P2＞0、５Ｐ１时,
当P2≤０、5P1时,
注１:
Ｑ………………体积流量,ｍ3/h
ΔΡ……………阀前后压差，kgf/cm２
γ………………液体重度,ｇf／ｃm3
ρ………………液体密度，g／ｃm3
QN……………气体流量，Nm３／h（0℃，760mmHｇ）
γＮ……………气体重度，Ｋgf/Nm3（0℃,７6０mmHg）
T………………阀前气体绝对温度，°K
Ρ1，Ρ２………阀前／后压力，Kｇf/ｃm2
Z………………气体得压缩因数
Ｇs………………蒸汽流量,Kg/h
Δｔ………………水蒸汽过热度，℃
注2: Cv3000系列调节阀得Cv＝１、１６7Kv,请在选型时特别注意。
第三节练习题
一、填空:
１、阀门电动装置由六个部分组成，即电机、减速器、控制机构、手—电动切换机构、手轮部件及电气部分。
2、控制机构由转矩控制机、行程控制机构及可调式开度机构组成,用以控制阀门得输出转矩与行程及阀门位置。
3、执行机构就是由伺服电机、减速器、伺服放大器、位置发送器、保护机构与辅助机构六部分组成得。
二、简答：
1、转矩控制机构得组成及作用原理就是什么?
答:由曲拐、碰块、凸轮、分度盘、支板与微动开关组成.
当输出轴受到一定得阻转矩后，涡杆除旋转外，还产生轴向位移,带动曲拐旋转，同时使碰块也产生一角位移,从而压迫凸轮，使支板上抬。当输出轴上得转矩增大到预定值时，则支板上抬直至微动开关动作，切断电源,电机停转，以实现对电动装置输出转矩得控制。
2、简述伺服电机得工作特点
1）有足够大得启动转矩
2）机电时间常数小、惯性小、正反转反应灵敏,有良好得制动性能,控制系统中被控变量与设定点之间得偏差大小与极性就是经常改变得，这就使调节机构经常处于正调、反调或暂时不调得状态。
3）电流小，有耐堵转得性能
4）机构特性与控制特性尽可能就是线性得
3、阀门电动装置电动机不能启动得原因有哪些?怎样排除？
答:电动机不能
启动得原因：１）电源不通排除方法：1）接通电源
2）操作回路不通2)排除回路故障
3）行程或力矩控制器开关动作３)解除开关得动
4）电源电压过低 4）检查电源
4、电动装置输出轴旋向与规定要求相反就是就是什么原因，怎样解决？
答:电动装置输出轴转向与规定要求相反得原因就是电机电源相序不对，解决得方法就是三相线中任意对调二相.
5、电动装置运行中停转就是什么原因？怎样解决？
答:1）负载过大，力矩控制器动作。解决方法就是适当提高力矩控制器得设定值。
2)阀门故障。解决方法就是检查阀门.
6、简述PＳAP4B得调校过程。
本公司已将ＰＳAP4B准确调校，正常情况下仅需对执行机构零点与满度进行调整即可正常工作。具体如下:
将执行机构至全关位置（给定４mA信号)旋转反馈电位器（POT)到0欧姆（PSL为左旋,ＰSQ为右旋），隔离输出即为４mA.将执行器至全开位置(给定２0mA信号）,调P3电位器至输出为20mA。
建议客户只调整P3与反馈电位器即可，如零点稍有偏差,旋转P5予以调整;如满度稍有偏差,旋转Ｐ６予以调整。重复调试1—2次调试即可完成。
当您已将Ｐ1至Ｐ６调整紊乱,可按以下步骤正确调校：
1）、把方向开关ＳＷ设置到正作用端.
2）、在3、4端输入4mA信号，执行器将向关方向动作,直到限位开关切断.
（注意：如果在此过程中发现D2灯熄灭,请顺时针旋转P2，使D2灯常亮。)
3）、旋转反馈电位器到0欧姆。
4)、通过Ｐ5调整反馈信号为4ｍA(顺时针增大,逆时针减小）。
５）、调整Ｐ2，使A点与端子6之间电压为５V（参考值)，具体为C点与Ｂ点电压得中间值。
6）、在3、4端输入２0mA信号，执行器将向开方向动作,直到限位开关切断。
（注意:如果在此过程中发现D1灯熄灭，请顺时针旋转Ｐ4,使D1灯常亮.)
7)、调整电位器P3（顺时针增大,逆时针减小）,使5、６端电压为10V。
8)、通过Ｐ6调整反馈信号为20mA(顺时针增大,逆时针减小）
９）、调整P4，使A点与端子6之间电压为5V（参考值)，具体为C点与B点电压得中间值.
如有需要,请重复以上步骤,直到合格为止。
7、试说明通电后执行机构不动作得原因.
A)检查外部接线、电源线与信号线(4—20mA；
B）检查内部接线、ＰＳAP4与PＣ板得接线、反馈电阻接线；
Ｃ）检查PＳAＰ4得保险管；
D)检查正反作用开关位置;
Ｅ）用手旋转反馈电位器；
F）检查执行器内部接线Ｘ1（１—13）各端子有无松动等；
Ｇ）检查热敏电阻就是否通路（如果有得话）;
H）检查电机;
I)检查电容、电阻等；
G）如果就是PSQ700，检查抱闸。
9、行程控制机构得作用就是什么？
答：由十进位齿轮组、顶杆、凸轮与微动开关组成，简称计数器，其工作原理就是由减速箱内得主动小齿轮带动计数器工作。如果计数器按阀门开或关得位置已调整好,当计数器随输出轴转到预先得调整好得位置时，则凸轮将被转动90°,压迫微动开关动作,切断电源，电机停转，以实现对电动装置得控制。
10、电气转换器现场运行时常会发生那些故障？
答：1>、由于气源得不洁净,易发生节流孔堵塞现象.
2＞、转换器得零点、量程会发生漂移.
3〉、转换器输出不线性。
4>、密封垫、弹簧老化，零部件、接头松动漏风。
5〉、电源接线松动、短路等现象。
1１、阀门定位器使用在那些情况下?
答:1＞、调节阀前后压差大,普通电气转换器无法实现控制功能。
2>、被调介质高压、高温、低温或含有固体悬浮物、粘度大时，减少误差,增大控制精度。
３>、调节阀自身器件老化，摩擦,动作迟缓.
4>、调节阀得控制精度要求高。
5＞、摩擦力大。需要精确定位得场合.
6＞、采用无弹簧执行机构得调节阀.
7＞、分程调节或现场运行中需改变气开、气关形式。
8〉、改变调节阀得流量特性。
１3、阀门定位器与电气转换器相比得优点?
答:1〉、输出仪表信号风压大，推动调节阀得功率大。
2>、定位器自带负反馈,使控制精度更高。
3>、可以使输入信号实现分程控制。
４〉、能使调节阀反向动作。
14、阀门定位器现场使用时,常见得故障?
答：1>、定位器得节流孔堵塞,或喷嘴挡板处有污物。
２＞、定位器在现场运行中各紧固件松动，增大误差。
3>、定位器得零点、量程发生偏移.
4>、定位器得输出不线性。
5>、反馈杆及紧固件松动,使阀门波动频繁。
15、现场校准阀门定位器与电气转换器有什么不同？
答:１〉、因为阀门定位器有阀位反馈与调节阀构成一个回路，所以在校准时阀门定位器与调节阀进行联校,而电气转换器则需分开校准。
2>、电气转换器得输出就是20－100KＰa,而阀门定位器得输出由调节阀得弹簧与定位器得阀位反馈来决定，因此在校准时电气转换器要校准输出值,而阀门定位器则只需校准调节阀得开度即可.
3>、阀门定位器与调节阀在校准时应先使其开度在５0％，此时其阀位反馈杆应与定位器垂直且处于水平位置。然后在对其零点、量程进行校准。
1６、画出电/气转换器现场校准图,并说出各部分名称.
解:
1:气源
2:空气过滤减压阀6:减压后得气源信号:140KPa
3：标准信号发生器 7:标准电流信号：4—-20mA
4：电气转换器 8：电气转换器得输出
5：标准压力表
17、简述电气阀门定位器安装后线性度不好得原因及处理措施？
答：原因及处理措施：
１>、喷嘴挡板平衡度不好;调整喷嘴挡板平衡度
2＞、被压室漏气；消除泄漏
3>、可动部件有卡碰现象;重新调整消除卡碰
４>、放大器有污物;清除放大器污物
５>、安装调整不当;重新调整
6>、膜头径向位移大;重新调整
7>、调节阀线性度差;调整调节阀
8＞、紧固件松动；消除松动
18、调节阀得工作原理。
由控制室来得4～20mA控制信号经过电气转换器（阀门定位器）,变成气动信号作用于调节阀得膜片使其推动调节阀杆移动,阀杆带动阀芯运动,从而改变介质得流通面积使介质流量发生变化。同时膜片内得弹簧对膜片产生一反作用力使膜片达到平衡(阀门定位器得反馈杆带动反馈凸轮使喷嘴挡板之间维持平衡),此时阀杆停止向下移动。阀芯在新得状态下保持稳定，流量不再发生变化。由此来达到调节流量得目得。
19、调节阀前后得工艺阀门没有全开对调节阀得调节有无影响?
答：由于调节阀得可调比受阀前后压差得影响，若调节阀前后得阀门没有全开，其管道阻力变大,流过阀门得最大流量减小,实际可调比减小，使调节阀得流量特性产生畸变，工艺阀门开度越小畸变越严重。使调节阀在小开度时放大系数增大调节不稳定,大开度时放大系数减小调节迟钝,从而造成调节质量恶化。
20、调节阀旁路没有关严，对调节质量有无影响?
答：当副线打开时,调节阀与副线形成并联，介质得总流量为调节阀得流量与旁路流量之与.其调节阀所能控制得最小流量随旁路阀得开大而增加，调节阀得实际可调比也随之下降,甚至失去调节作用,调节阀得放大系数在任何开度下都比原来减少,调节质量下降。由此可知调节阀在使用时应尽量避免打开旁路。
21、调节阀气开、气关特性选择得原则?
答：1>、事故状态下,工艺设备应尽量处于安全状态.
2〉、事故状态下,减小原料或动力得消耗,保证产品质量。
３〉、考虑介质得特性，如：易结晶易凝固得介质,再用蒸汽加热时，其蒸汽流量调节阀应采用气关式,以防事故时介质在设备中结晶或凝固。
22、调节阀运行时工作不稳定呈周期性波动得原因有那些？
答:１＞、气源得空气过滤减压阀工作不稳定。
2>、定位器得调整元件松动或摩擦。
３〉、电气转换器内部元件老化或有赃物使输出不稳。
4〉、气动信号压力泄露严重。
5>、调节器得PID参数设置不当，使输出产生震荡。
6＞、执行机构平衡弹簧老化。
7〉、执行机构膜盖与波纹膜片之间有漏风现象。
23、调节阀得阀杆往复行程动作迟缓得原因？
答:1〉、阀内有粘性大得介质或有赃物堵塞现象。
2>、阀芯导向面有划伤、腐蚀等现象。
3>、阀杆上附有介质等赃物。
4〉、调节阀得填料硬化变质。
5＞、调节阀得盘根压得太紧.
６＞、阀杆弯曲，有划伤。
2４、分析风关单座调节阀关不死得原因？
答：1〉、进入电气转换器得气源压力低。
２>、从控制室来得信号线有对地现象。
３＞、电气转换器得输出偏低。
４〉、气动信号管路或调节阀膜片漏风。
5＞、调节阀内压缩弹簧刚度压力大。
6〉、调节阀得调节行程短。
7>、调节阀前后压差大。
8>、调节阀内卡有赃物.
9＞、调节阀阀芯磨损严重。
1０>、调节阀阀芯与阀座不配套。
25、气动薄膜调节阀工作不稳定产生振荡，其原因有那些?
答：1>、调节阀输入信号不稳定；
２＞、管道或基座剧烈振动;
3〉、阀门定位器灵敏度过高;
4〉、流量系数Ｃ值选得过大,调节阀在小开度下工作;
５〉、节流件配合,导向间隙太大；
6>、阀杆摩擦力大,容易产生迟滞性正当;
７〉、执行机构刚度不够，会在全行程中产生振荡。弹簧预紧力不够，会在低行程中产生振荡.
２6、在更换调节阀盘根时应注意得事项？
答:1>、取出全部旧盘根后在更换新盘根；
2〉、检查阀芯有无磨损，并清除阀杆上附着得赃物；
３>、在更换盘根时应使每道盘根上下松紧一致；
4>、盘根不能放得太多,要留有一定紧余量；
5＞、在压紧盘根时要均匀用力避免压偏,压紧后阀杆与盘根应同心;
6〉、盘根压紧后要使其松紧适度，使阀杆动作时即灵活又不使介质泄露；
7〉、若更换得就是石棉盘根,在更换时四道盘根要剪成４５°角,四周相错12０°；
8＞、调节阀投运后应根据阀杆得动作情况及就是否有介质泄露，对盘根压紧量进行适度调整。2７、为什么说调节阀可控制得最小流量与泄露量不就是一回事?
答：可控制得最小流量就是可调量得下限值.它一般为最大流量得２％～4％；泄露量就是阀全关就是泄露得量.泄露量仅为最大流量得０、５％～０、0０1％。
28、画出气动调节阀现场校准图及其设备名称?并写出校准得主要指标？
答：气动调节阀现场校准主要包括：基本误差校准、回程误差校准、始终点偏差校准、额定行程偏差校准与泄露量调校。
29、如何选则调节阀得材质？
答：１、根据介质得腐蚀性选则材质；
2、根据介质得气蚀、冲刷程度选则
材质;
3、根据介质温度选则材质;
4、根据工作压力选材。
30、为什么调节阀不能在小开度下工作？
答：为了提高阀得使用寿命、稳定性、正常调节等功能，调节阀应避免在小开度下工作.因为调节阀在小开度下工作时，存在着急剧得流阻、流速、压力得变化带来如下问题: １〉、节流间隙最小，流速最大，冲刷最厉害，严重影响阀得使用寿命；
２〉、急剧得流速压力变化,超过阀得钢度时，阀稳定性差,甚至产生严重振荡；
3＞、对于流闭状态得调节阀，会产生跳跃关闭或跳跃启动现象,调节阀在此开度无法调节；
4〉、开度小，阀芯密封面离节流口近,有损于阀芯密封面。
３1、简述自动装车系统中电液阀无流量或低流量得原因及处理方法?
答：原因及处理方法:
1>、接线错误或松动；检查接线；
2＞、控制器无输出；检查输出电压;
３＞、电液阀上游得泵没有压力；检查泵就是否开启；
４＞、电液阀上游得切断阀阀门关闭；打开阀门;
5>、电液阀得开启调节球阀关闭;打开球阀;
6〉、主阀膜片损坏；更换新膜片;
7〉、常闭电磁阀损坏；更换新电磁阀。
32、简述自动装车系统电液阀关闭时间不准确得原因及处理方法？
答：1〉、电液阀主阀关闭过早得原因及处理方法：
<Ａ>、时间系数设定不对;重新设定时间系数;
〈B＞、常开电磁阀泄漏；测试电磁阀,调节弹簧;
〈C＞、膜片泄漏;更换新膜片.
2〉、电液阀关闭迟缓得原因及处方法:
〈Ａ＞、电液阀得关闭调节球阀接近关闭；打开球阀；
〈B>、时间系数设定不正确；重新设定时间系数；
33、画出待生塞阀得控制流程示意图。
34、简
述待
生塞
阀不
动作
得原
因及
处理
方法?
答:原因处理方法：
1、动力风压低、堵塞或风线漏风；提高风压，疏通管线,消除泄漏；
2、风动马达不转; 让机修人员维修马达
3、指挥阀阀芯卡住；排除指挥阀故障;
4、错气排气阀卡。排除错气排气阀故障。
３5、待生塞阀只开不关得原因及处理方法?
答：原因：处理方法：
1、定位器矢量机构卡住; 调整矢量机构消除故障；
2、定位器喷嘴堵; 清除定位器喷嘴污物；
3、定位器节流孔堵; 疏通节流孔；
4、指挥阀阀芯卡住; 排除指挥阀故障;
5、错气排气阀卡住；处理错气排气阀；
6、发讯器杆不能复位或脱落；维修发讯器消除故障;
7、关阀快开阀起保护；使关阀快开阀复位;
8、风动马达坏; 更换好马达；
9、反馈杆脱落。重新安装反馈杆。
36、待生塞阀只关不开得原因及处理方法?
答:原因: 处理方法：（1)电气转换器或气源故障；处理电气转换器或气源；（2）定位器气源故障; 处理定位器气源; (3)气动信号传输中漏气现象; 检查气路消除故障；
(4）挥阀阀芯卡住；消除指挥阀故障；
（５）错气排气阀卡住；处理错气排气阀；(6）风动马达坏；更换新马达;
（７）开阀快开阀起保护。复位关阀快开阀。
37、待生塞阀关死开不开得原因及处理方法?
答:原因:
（1）、关阀快开阀起保护;
（2)、电气转换器4—２0mA接线松动或没有电流信号;
（3）、风动马达坏;
（4)、待生塞阀阀头卡住；
（５）、指挥阀阀芯卡住;
（6)、错气排气阀卡住；
处理方法：
（1）关阀快开阀复位;
（2）检查电气转换器接线与信号，消除故障；
（３)更换新马达；
（4)用手摇摇开待生塞阀；
（5）排除指挥阀故障；
（6）处理错气排气阀;
38、简述待生塞阀关不死得原因？
答:1、阀座结焦，待生塞阀阀头无法进入;
２、定位器得反馈杆位置不合适;
3、定位器得零点、量程没有调好；
4、电气转换器得零点、量程不准确.
39、画出单动滑阀得控制流程示意图？
40、简述单
动滑阀波动
频繁得原因
及处理措
施？
答：可能
得原因：
１、
阀位变送器得反馈杆松动或振动剧烈；
2、阀位变送器灵敏度太高或损坏;
3、位置定位器灵敏度太高；
4、控制调节参数设定不合理。
处理措施:
1、固定反馈杆，消除振动；
2、调整变送器得灵敏度,更换新得变送器；
3、调整位置定位器得灵敏度；
4、重新设定调节参数。
４1、简述单动滑阀单向动作得原因及处理措施？
答：可能得原因:
1、极限开关起保护；
２、从位置定位器去现场得开关信号电源线有松动脱落现象;
3、位置定位器出现故障；
4、电磁阀一侧线圈损坏或电磁阀处于手动状态；
５、电磁阀阀芯卡住；
6、阀位变送器反馈杆脱落或变送器坏;
７、开关动力风管线一侧有泄漏现象;
８、快开阀处于保护状态不能复位;
9、风动马达坏.
处理措施:
1、使极限开关复位；
2、检查信号线并接好;
3、更换新位置定位器；
4、更换电磁阀线圈或使其处于自动状态;
5、清除电磁阀故障;
6、修复阀位变送器；
7、消除泄漏；
8、排除快开阀故障;
9、更换新马达.
42、简述单动滑阀不动作得原因及处理措施？
答:可能得原因: 处理措施:
1、仪表风关闭或仪表风压低；投送仪表风或加大仪表风压；
2、开关信号线脱落; 检查线路恢复正常；
３、电磁阀阀芯卡住或损坏; 维修更换电磁阀;
4、位置定位器没送电或损坏；给位置定位器送电或更换新位置定位器;
5、风动马达坏; 更换新马达；
6、单动滑阀阀芯卡住; 清除故障恢复正常;
7、单动滑阀在手摇状态。使单动滑阀投运自动状态。
43、简述单动滑阀关不严得原因？
答:1、阀座内结焦或有异物卡住，致使单动滑阀阀芯无法进入;
2、极限开关设定点远离全关点致使极限开关在没有全关时就起保护；
３、阀位变送器得零点偏低，使滑阀无法全关。
44、画出双动滑阀得控制流程示意图?
＜一〉、现场使用双输出气动定位器
<
二〉、现场使用双输
出智能定位器
45、简述用气动定位器双动滑阀常见故障及处理措施?
答:常见故障:
1、双动滑阀不动作得原因及处理措施：
1>、无电流信号
2>、电气转换器无输出或输出不变；
3>、无仪表动力风或风压低;
4>、气动定位器指挥阀无输出;
5>、气动定位器节流孔堵塞；
6>、双动滑阀气缸上部得平衡阀处于导通状态;
7>、双动滑阀卡死；
8>、双动滑阀动作而阀位变送器不动作。
处理措施：
1〉、检查电源信号及接线；
2〉、排除电气转换器故障；
3>、恢复仪表动力风并达到额定风压；
４>、清除定位器指挥阀得故障;
5>、疏通节流孔；
6＞、使平衡阀处于截止状态;
7>、用手摇排除双动滑阀故障；
8〉、排除位置定位器故障.
46、双动滑阀单向动作得原因及处理措施：
1〉、双动滑阀阀座内部结焦;
2>、去气缸得信号动力风线有一侧泄漏严重；
３〉、电气转换器故障；
4>、气动定位器节流孔堵;
5＞、气动定位器指挥阀漏气或弹簧老化;
6〉、气动定位器反馈杆脱落;
7〉、定位器喷嘴堵或可动部件有卡碰现象。
处理措施：
１＞、用手摇加大活动力度、内部减小阻力；
2>、检查风线消除泄漏;
３〉、消除电气转换器故障；
4〉、疏通节流孔；
５>、维修更换指挥阀；
6＞、使反馈杆恢复正常位置;
7＞、使定位器恢复正常。
a)双动滑阀关不严得原因及处理措施：
1>、电气转换器得零点、量程不准;
2＞、气动定位器得零点、量程不准;
3〉、仪表信号风、关阀动力风有泄漏现象；
４>、双动滑阀内部摩擦力大或结焦致使无法关严。
处理措施:
１〉、重新校正电气转换器；
２>、重新校准气动定位器；
3>、检查线路消除故障;
4＞、用手摇使双动滑阀关闭.
b)双动滑阀一边动作得原因及处理措施:
1〉、双动滑阀得一侧仪表动力风没开；
2＞、双动滑阀一侧得定位器坏；
３>、双动滑阀一侧处在手摇状态;
4>、双动滑阀一侧卡住。
处理措施：
1>、使仪表动力风投于使用;
2＞、维修定位器;
3>、投与风动状态；
4〉、消除故障.
４7、叙述自力式调节阀得工作原理.
答:自力式压力调节阀得工作原理：由检测执行机构，阀本体，取压管与阀前(后）管组成。用于控制阀后压力得调节阀阀作用方式为压闭型，其作用原理如下:介质有箭头方向流入阀体，经阀座,阀芯节流后输出.另一路经取压介质（介质为蒸汽时加冷凝器)被引入执行机构作用于膜片上，使阀心随之发生相应得位移,达到减压，稳压得目得。如阀后压力增加，压缩弹簧，带动阀芯，使阀门开度减小,直至阀后压力下降至设定值为止。同理,如阀后压力降低,作用在膜片上得力减小，由于弹簧得反作用力,带动阀芯，使阀门得开度加大,直至阀后压力上升至设定值为止。
48、自力式调节阀得泄漏量大试分析原因。
（１）膜片漏气
（２）阀杆上得橡胶密封圈腐蚀变形,无法使用。
（３）对于有弹簧得调节阀弹簧变形,无法起到调节作用。
（４）阀芯腐蚀严重与阀座密封不好。
4９、若气源切断球阀不动作试分析原因？
（１）电磁阀没有送电。
（２）控制电磁阀得输出通道有问题
（３）控制室到现场得控制线正端对地.
（４）气源压力不够。
（５）切断球阀气缸内得活塞与轴承脱落
（６）气缸内活塞磨损严重缺少润滑油
50、气源切断球阀得泄漏量大试分析原因。
（１）座与阀芯之间得垫片因受力不均匀或管道内含有古体颗粒状物质,使阀芯表面,无法起到密封作用。
（２）阀座与阀芯之间得紧固螺栓松动。
（３）阀座内得填料长时间没有更换。
51、电磁阀得常见故障分析与排除方法：
调节阀知识培训试题
控制阀知识培训试题 一、填空题 1、一个简单的控制系统是由检测元件和变送器、调节器 和控制阀（亦称调节阀）基本组成。 2、控制阀由执行机构和阀部分组成。 3、控制阀按驱动方式可分为气动控制阀，电动控制阀和液动控 制阀。 4、控制阀按动作方式分类有直行程控制阀和角行程控制阀。 5、控制阀按调节方式分类有调节型、切断型和调节切断型。 6、气动控制阀按作用方式分类有气关式和气开式 7、气动执行机构按结构分为气动薄膜式执行机构和气动活塞 式执行机构。 8、气动执行机构按输出方式分为直行程气动执行机构和角行 程气动执行机构。 9、阀部分与介质直接接触，在执行机构的推动下，改变阀芯与
阀座之间的流通面积，从而达到调节流量的目的。 10、控制阀的固有流量特性有直线特性、等百分比(或抛物线) 特性和快开特性。 11、控制阀常用的附件有：阀门定位器、电磁阀、空气过滤减压 阀、手轮机构、限位开关、电气转换器、气动保位阀等。 12、12、电-气阀门定位器常用的防爆等级有：本安型（如ExiaIIBT6、ExibIICT5）、隔爆型（如ExdIIBT5）。 二、问答题： 1、执行机构按其使用的能源分哪几种不同的执行机构？气动薄膜执行机构按动作方式可分哪两种？ 答:有气动执行机构,电动执行机构,液(电) 执行机构. 气动薄膜执行机构按动作方式可分:正作用和反作两种. 2、控制阀基本类型有哪些？（写出10种即可） 答:（也可参看样本） 如：a、直行程调节阀：单座阀,双座阀,笼式阀,三通(合流/分流)阀, 角形阀, 波纹管密封阀，小流量调节阀,保温夹套阀,低噪音笼阀, 低温单座/双座阀，衬氟(F4或F46) 单座阀, 闸板阀，隔膜阀，自力式调节阀等； b、角行程调节阀：“O”型球阀，“V”型球阀, 蝶阀, 偏心旋转阀等。
(完整版)调节阀试题
调节阀题库 判断 1.执行器除了能够控制压力.温度.流量外，还能够在装置的安全方面起着重要作用。（√） 2.执行器按照调节形式可分为调节型.切断型.调节切断型。（√） 3.当信号增加时调节阀的推杆向下动作的执行机构为反作用时。（×） 正确答案：执行机构为正作用时，当信号增加调节阀的推杆向下动作。 4.控制机构是执行器的调节部分，它直接与被测介质接触，调节流体的流量。（√） 5.阀门定位器和转换器的作用都是利用反馈的原理来改善执行器的性能，使执行器能调节器调节信号，实现准确定位。（×） 正确答案：阀门定们器的作用都是利用反馈的原理来改善执行器的性能，使执行器能调节器的调节信号，实现准确定位。 6.简单控制系统投运时调节阀投运有两种含义，一种是先人工操作旁路阀，然后过渡到调节 再手动到自动。另一种是直接操作调节阀的手动-自动。（√） 7.涡街流量计的安装遇有调节阀.半开阀门时，涡街流量计应安装在他们的下游。（×）正确答案：涡街流量计应装在他们的上游。 8.蝶阀对于流体方向没有要求。（√） 9.三通合流阀无论开度如何，出口流量不变。（√） 10.不论单芯阀，还是双芯阀，流体都是下进上出。（√） 11.同规格调节阀，在开度相同，其它条件相同的情况下，直流流量特性的对比数流量特性的通过量大。（√） 12.控制阀在检修后进行调校，首先应检查定位器安装位置或定位器反馈杆连接螺栓位置，保证零位置与定位器反馈杆处于水平。（×） 13. 调节阀应垂直、正立安装在水平管道上，DN > 50mm 的阀，应设有永久性支架。（√） 14.调节阀安装在节流装置前后均不影响流量测量准确度。(×) 15.直通单座阀调节阀适用于小口径.低压差.泄露量要求小的场合（√） 16.直通双座阀调节阀适用于大口径.高压差.泄露量要求不高的场合（√） 17.角形调节阀用于侧近底出时，容易发生震荡（×） 正确答案：角形调节阀用于侧近底出时，在小开度下容易发生震荡 18.调节阀的流量特性不能通过改变阀门定位器的反馈凸轮的几何形状来改变（×）
第五章 方向控制阀
第五章方向控制阀 方向控制阀（方向阀）是控制液压系统中的液流方向的阀，用来对系统中各个支路的液流进行通、断的切换，以适应工作的要求。一个液压系统所应用的各个控制阀中，方向阀占的数量相当多。 §5-1 方向阀的功能及分类 常规方向阀的基本作用是对液流进行通、断（开、关）切换。因此，工作原理比较简单，它的结构也并不复杂。但是，为了满足不同液压系统对液流方向的控制要求，方向阀的品种规格名目繁多。 一、分类 方向阀按其功能，大致可分成以下几种类型： 有时把压力表开关也归到方向控制阀中。 除了上述一般的方向控制阀外，还有可以进行阀芯位置连续控制的电液比例方向阀。 从阀芯的结构特征来区分，又有锥阀式、球阀式、滑阀式和转阀式等。 （一）单向阀 单向阀类似于电路中的二极管。在液压系统中单向阀只允许液流沿一个方向通过，反方向流动则被截止。它是一种结构最简单的控制阀。图5-1（图5-1省略p89）分别是钢球式直通单向阀和锥阀式直通单向阀。 液流从1P流入时，克服弹簧力而将阀芯顶开，再从2P流出。当液流反向流入时，由于阀芯被压紧在阀座密封面上，所以流动被截止。 钢球式单向阀的结构简单，但密封性不如锥阀式，并且由于钢球没有导向部分，所以工作时容易产生振动，一般用在流量较小的场合。锥阀式应用最多，虽然加工要求较钢球式高一些，但是它的导向性好，密封可靠。 图5-1所示单向阀是管式结构，尺寸小巧紧凑，可以直接安装在管路中。此外还有板式结构的单向阀（图5-2）（图5-2省略p90），它的装拆维修比较方便，不过需要另行设置安装底板。此外，由于板式单向阀内的流道有转弯，所以流动阻力损失较管式结构大。 单向阀中的弹簧主要是用来克服摩擦力、阀芯的重力和惯性力，使阀芯在液流反方向流动时能迅速关闭。但弹簧过硬会影响阀的开启压力并造成过大的流动损失。一般单向阀的开启压力大约0.03~0.05MPa，并可根据需要更换弹簧。例如，单向阀作为背压阀使用时，需要具有与系统工作相适应的开启压力，因此采用较硬的弹簧。 单独应用的单向阀，其符号见图5-3a（图5-3省略p90）。设置在阀块中或与其它元件组合应用的单向阀，其符号见图5-3b。 对单向阀的基本要求是：正向流动阻力损失小，反向时密封性好，动作灵敏。 液控单向阀是可以根据需要来实现逆向流动的单向阀。图5-4（图5-4省略p91）是具有卸载阀的外泄式液控单向阀。它除了进油口1p和出油口2p外，还有一个控制油口c p。在通常情况下，它的作用与一般单向阀相同，只允许液流从1p流向2p，反向时截止。当需要允许反向流动时，接通控制压力c p，控制活塞上移而顶开单向阀阀芯，使液流可以反向流动。采用具有卸载小阀芯的复式单向阀芯结构时，控制活塞
调节阀执行机构的工作原理与分类研究
调节阀执行机构的工作原理与分类研究 摘要:调节阀是物料或能量供给系统中不可缺少的重要组成部分,而执行机构是调节阀的关键组成部件。针对执行机构对调节阀工作性能的影响,分析了调节阀的执行机构类型，讨论了不同类型执行机构的组成、工作原理和特点，在此基础上对不同类型的执行机构适用范围进行了探讨，为调节阀的选择提供指导作用。 1引言 调节阀广泛应用于火力发电、核电、化工等流体控制场合，是工业生产过程最常用的终端控制元件。执行机构和调节阀门是组成调节阀的两大部件，执行机构根据控制信号驱动调节阀门,对通过的流体进行调节，从而改变操纵变量的数值[1～2］。作为调节阀的驱动部分，执行机构在很大程度上影响着调节阀的工作性能。本文讨论了调节阀的执行机构，并对各种类型执行机构的性能特点进行了分析。 2调节阀执行机构 按操作能源的不同,调节阀执行机构可分为气动执行机构、电动执行机构和电液执行机构。 2.1气动执行机构 气动薄膜执行机构是最常用的气动执行机构[3］,工作原理如图１所示。将2０～10０kPa的标准气压信号P通入薄膜气室中，在薄膜上便产生一个向下的推力，驱动阀杆部件向下移动，调节阀门打开。与此同时，弹簧被压缩，对薄膜产生一个向上的反作用力。当弹簧的反作用力与气压信号在薄膜产生的推力相等时，阀杆部件停止运动。信号压力越大，在薄膜上产生的推力就越大，弹簧压缩量即调节阀门的开度也就越大。
气动薄膜调节阀 将与执行阀杆刚性连接的调节阀运动部件视为一典型的质量－弹簧-阻尼环节,系统运动受力模型如图2所示。系统在运动过程满足以下方程： 方程式（１) 式中:m为与执行阀杆刚性连接的运动部件总质量;x为阀杆位移;ｃ为阻尼系数;ｆ为摩擦力；Fｓ为信号压力在薄膜上产生的推力；G为运动部件总重力;F ｔ为调节阀所控流体在阀芯上的压力差产生的不平衡力；k为弹簧刚度系数。当阀杆由下往上运动时，式(１)等号左端各项符号变负。
第五章 调节阀和执行机构
第五章执行器 第一节概述 一、执行器基础知识 执行器是自动控制系统的终端部分，直接安装在工艺管道上，通过接受调节器发出的控制信号，改变阀门的开度或电机的转速来改变管道中的介质流量，从而把被调参数控制在所要求的范围内，从而达到生产过程自动化。因此，执行器是自动控制系统中一个极为重要而又不可缺少的组成部门。 执行器按其能源形式可分为气动、电动和液动三大类。气动执行器习惯称为气动薄膜调节阀，它以压缩空气为能源，具有机构简单、动作可靠、平稳、输出推力大、本质防爆、价格便宜、维修方便等独特的优点，因此被广泛应用在石油、化工、冶金、电力等工业部门中。 执行器常称调节阀，又称控制阀。它由执行机构和调节机构（也称调节阀）两部分组成，其中，执行机构是调节阀的推动部分，它按控制信号的大小产生相应的推力，通过阀杆使调节阀阀芯产生相应产生相应的位移（或转角）。调节机构是调节阀的调节部分，它与调节介质直接接触，在执行机构的推动下，改变阀芯与阀座间的流通面积，从而达到调节流量的目的。 二、气动执行器 一个气动调节系统由气源及减压过滤系统、电/气转换器（电/气阀门定位器）、气动执行器（执行机构和调节机构）构成。 1．气动执行机构 气动执行机构主要由膜盒、膜片、弹簧和阀杆等组成。气动执行机构有薄膜式（有弹簧）及活塞式（无弹簧）两类，后者往往采用较高的气压范围，使用于需要推力较大的场合。薄膜式执行机构的输入气压一般为20～100kPa；但也有40～200 kPa的，这时在调节器与执行机构之间应装设比例继动器或高气源阀门定位器，将调节器的输出气压提高。 执行机构是调节阀的推动装置，它根据控制信号压力的大小而产生相应的输出力来推动调节机构动作。当压力信号p增大时，推杆向下动作的为正作用；推杆向上动作的为反作用，但其工作原理是相同的。当压力信号进入薄膜气室时，橡胶膜片由于气体的作用而产生推力，使阀杆移动，压缩弹簧，直至弹簧的反作用与膜片上的作用力相平衡。输出推杆位移量L与输入气压信号P成正比关系，引入调节阀的压力信号不同，得到的位移量也不同，由此控制调节阀的开度。其输出位移的最大范围L为执行机构的行程。 2．调节机构 调节机构主要由阀体、阀座、阀杆、阀芯、上阀盖和密封填料等组成。调节机构是气动执行器的调节部分。在执行机构的推力作用下，当阀杆移动时，调节机构中的阀芯产生位移，改变阀芯与阀座间的流通面积，从而改变被控介质的流量，以克服干扰对系统的影响，达到调节的目的。 调节阀的主要类型：直通单座调节阀；直通双座调节阀；角形调节阀；套筒型调节阀。
气动调节阀工作原理图文详解
气动调节阀工作原理图文详解（附图） 气动调节阀工作原理简单地说是通过压缩空气实现的，在实际应用中，了解气动调节阀工作原理有很大的意义。下面，世界工厂泵阀网综合运用图文为大家详细介绍气动调节阀工作原理。 气动调节阀是石油、化工、电力、冶金等工业企业广泛使用的工业过程控制仪表之一。通常由气动执行机构、阀门、定位器等连接安装调试后形成气动调节阀。 气动调节阀工作原理 气动调节阀就是以压缩空气为动力源，以气缸为执行器，并借助于电气阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的流量、压力、温度等各种工艺参数。气动调节阀的特点就是控制简单，反应快速，且本质安全，不需另外再采取防爆措施。 气动调节阀动作分气开型和气关型两种。气开型(Air to Open) 是当膜头上空气压力增加时，阀门向增加开度方向动作，当达到输入气压上限时，阀门处于全开状态。反过来，当空气压力减小时，阀门向关闭方向动作，在没有输入空气时，阀门全闭。 故有时气开型阀门又称故障关闭型(Fail to Close FC)。气关型(Air to Close)动作方向正好与气开型相反。当空气压力增加时，阀门向关闭方向动作;空气压力减小或没有时，阀门向开启方向或全开为止。故有时又称为故障开启型(Fail to Open FO)。气动调节阀的气开或气关，通常是通过执行机构的正反作用和阀态结构的不同组装方式实现。 气开气关的选择是根据工艺生产的安全角度出发来考虑。当气源切断时，调节阀是处于关闭位置安全还是开启位置安全? 举例来说，一个加热炉的燃烧控制，调节阀安装在燃料气管道上，根据炉膛的温度或被加热物料在加热炉出口的温度来控制燃料的供应。这时，宜选用气开阀更安全些，因为一旦气源停止供给，阀门处于关闭比阀门处于全开更合适。 如果气源中断，燃料阀全开，会使加热过量发生危险。又如一个用冷却水冷却的的换热设备，热物料在换热器内与冷却水进行热交换被冷却，调节阀安装在冷却水管上，用换热后的物料温度来控制冷却水量，在气源中断时，调节阀应处于开启位置更安全些，宜选用气关式(即FO)调节阀。 阀门定位器
液压课后答案第六章
6-1 如图6-1所示的进油节流调速回路，已知液压泵的供油流量q p min L/6=，溢流阀调定压力p p MPa 0.3=，液压缸无杆腔面积241m 1020-?=A ，负载N 4000=F ，节流阀为薄壁孔口，开口面积为24T m 1001.0-?=A ，C d 62.0=，3m /kg 900=ρ。试求： （1）活塞的运动速度v 。 （2）溢流阀的溢流量和回路的效率。 （3）当节流阀开口面积增大到A T124m 1003.0-?=和A T224m 1005.0-?=时，分别计算液压缸的运动速度和溢流阀的溢流量。 解：（1）由11P A F ?= 得4114000020102P F A MPa -=/=/?= 1321p P P P MPa ?=-=-= （2） 4414 3 1100.292100.70810p q q q m s ---?=-=?-?=?/ （3）1 1 4330.87610T T q q m s -==?/ 因为2 2 5T T p q q q => 所以2 43110T p q q m s -==?/ 6-2 如图6-2所示的回油节流调速回 路，已知液压泵的供油流量q p min L/20=，负载N 40000=F ，溢流阀调定压力p p 5.4MPa =，液压缸无杆腔面积 A 124m 1080-?=，有杆腔面积A 224m 1040-?=，液压缸工 作速度min /m 18.0=v ，不考虑管路损失和液压缸的摩擦损失，试计算： （1）液压缸工作时液压系统的效率。 （2）当负载0=F 时，活塞的运动速度和回油腔的压力。 解：（1）63 400000.18 5.335.4102510c p p F v p q -??η= ==%???? （2）当F=0时，由1122P A P A ?=? 得： a) b) 图6-1 进油节流调速回路 a ）回路图 b ）速度负载特性 图6-2 回油节流调速回路
电动开关阀执行机构和电动调节阀技术规范书
兰考县环保能源工程项目 电动开关阀执行机构和电动调节阀招标内容及技术规范 光大环保能源（兰考）有限公司 2016年 10月
目录 1总则 0 2技术规范 (1) 3工程概况 (2) 4供货范围 (2) 5设备运行环境及工程条件 0 6技术要求 0 6.1电动开关阀执行机构 0 6.2电动调节阀 0 6.3气动调节阀 (3) 7备品备件及专用工具 (4) 8监造、检验和性能验收试验 (5) 9技术资料及交付进度 (7) 10工程服务 (10) 11安装与调试要求 (11) 12培训 (11) 13交货进度 (12)
1总则 1.1本规范书适用于兰考县环保能源工程项目的电动开关阀执行机构和电动调节阀在设计、结构型式、技术要求、试验方法及供货等要求。 1.2本技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，投标方应保证提供符合本技术规范书要求和有关中国国家GB系列、电力行业DL 系列和其它行业最新工业标准的优质设计及产品；同时必须满足中国国家的有关安全、环保等强制性法规、标准的要求。 1.3投标方如对本技术规范书中的技术条款有异议，应以书面形式明确提出，在征得招标方同意后，方可对有关条文进行修改。如投标方没有以书面形式对本技术规范书明确提出异议，则招标方认为投标方提供的产品完全符合本技术规范书的要求。 1.4在签订合同之后，到投标方开始制造之日的这段时间内，招标方有权提出因标准、规程和规范发生变化而产生的一些补充和修改要求，投标方应执行这个要求。具体内容由双方共同商定。 1.5本技术规范书所使用的标准如与投标方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。 1.6投标文件必须用中文进行编写。所有数据的单位均采用国际单位。投标方提供的技术文件应包括所有的图纸、样本、说明书、操作和维修手册以及类似性质的其他手册或资料等，均应使用中文。不论在合同谈判及签约后的工程项目建设期间，中文是主要的工作语言。若文件为英文，应同时附中文说明。 1.7合同谈判将以本技术规范书为蓝本，经修改后最终确定的技术规范书将作为合同的一个附件，并与合同文件有相同的法律效力。双方共同签署的会议纪要、补充文件等也与合同文件有相同的法律效力。 1.8投标方应提交根据技术规范要求的技术资料。 1.9合同签订7天内，按本技术规格书的要求，投标方提出电动开关阀执行机构和电动调节阀的设计、制造、检验/试验、装配、安装、调试、试运、验收试验、运行和维护等标准清单给招标方，由招标方确认。 1.10投标方应审查来自其它系统或其它供货商的资料, 并提出其具体意见和问题, 以协调接口设计并实现供货的完整性。合同签订后，投标方应按照招标方的时间、内
第五章液压控制阀.
第五章液压控制阀 第一节阀内流动的基本规律 一、液压控制阀的分类 按用途分类 压力控制阀；流量控制阀；方向控制阀。 按控制方式分类 开关（或定值控制）阀：借助于手轮、手柄、凸轮、电磁铁、弹簧等来开关液流通路，定值控制液流的压力和流量的阀类，统称普通液压阀。 伺服控制阀：其输入信号（电气、机械、气动等）多为偏差信号（输入信号与反馈信号的差值），可以连续成比例的控制液压系统中压力流量的阀类，多用于要求高精度、快速响应的闭环液压控制系统。 比例控制阀：这种阀的输出量与输入信号成比例。它们是一种可按给定的输入信号变化的规律，成比例的控制系统中液流的参数的阀类，多用于开环液压程序控制系统。 数字控制阀：用数字信息直接控制的阀类。 按结构形式分类 滑阀（或转阀）；锥阀；球阀；喷嘴挡板阀；射流管阀。 按连接方式分类：螺纹联接阀；法兰连接阀； 板式连接阀：将板式阀用螺钉固定在连接板（或油路板、集成块）上； 叠加式连接阀； 插装式连接阀。 二、阀口流量公式及流量系数
1、滑阀流量系数 对于各种滑阀、锥阀、球阀、节流孔口，通过阀口的流量均可用下式表示： （5－1） 式中， 为流量系数； 为阀口通流面积；为阀口前、后压 差。 滑阀的流量系数 设滑阀开口长度为x（见图），阀 芯与阀体（或阀套）内孔的径向间 隙为 ，阀芯直径为，则阀口 通流面积为 式中，为滑阀开口周长， 又称过流面积梯度，它表示阀口过 流面积随阀芯位移的变化率。对于 孔口为全周边的圆周滑阀 ， 。若为理想滑阀（ 即 =0），则有。 对于孔口为部分周长时（如：孔口形状为圆形、方形，弓形、阶梯 形、三角形、曲线形等），为了避免阀芯受侧向作用力，都是沿圆周均布 几个尺寸相同的阀口，此时只需将相应的过流面积的计算式代入式（5－ 1），即可相应的算出通过阀口的流量。 式（5－1）中的流量系数与雷诺数有关。当Re>260 时，为常
第五章方向控制阀 习题答案
习题解答 5.1 如何判断稳态液动力的方向? 解答：（1）作用在圆柱滑阀上的稳态液动力指向阀口关闭的方向。 （2）作用在锥阀上的稳态液动力： ①外流式锥阀稳态液动力指向阀口关闭方向。 ②内流式锥阀态液动力指向阀口开启方向。 5.2 液压卡紧力是怎样产生的?它有什么危 害?减小液压卡紧力的措施有哪些？ 解答：由于阀芯和阀孔的几何形状及相对位置均有误差，使液体在流过阀芯与阀孔间隙时，产生了径向不平衡力，从而引起阀芯移动时的轴向摩擦力，称之为卡紧力。 危害：卡紧力加速阀件的磨损，当阀芯的驱动力不足以克服这个阻力时，会发生卡死现象。影响阀芯运动。
减小液压卡紧力的措施： （1）严格控制阀芯和阀控的锥度； （2）在阀芯凸肩上开均压槽； （3）采用顺锥； （4）在阀芯的轴向加适当频率和振幅的颤振； （5）精密过滤油液。 5.3 O型机能的三位四通电液换向阀中的先导电磁阀一般选用何种中位机能?由双液控单向阀组成的锁紧回路中换向阀又选用什么机能? 为什么? 解答：O型中间位置时：P、A，B、O四口全封闭，液压缸闭锁，可用于多个换向阀并联工作。 M型中间位置时：P、O口相通，A与B口均封闭，活塞闭锁不动，泵卸荷，也可用多个M型换向阀串联工作。 P型中间位置时：P、A、B口相通，O封闭，泵与缸两腔相通，可组成差动回路。
H型中间位置时：P、A，B、O口全通，活塞浮动，在外力作用下可移动，泵卸荷，不能用于多个换向阀并联工作。 5.4 球式换向阀与滑阀式换向阀相比，具有哪些优点? 解答：球形阀结构简单。滑阀式换向阀结构复杂，加工精度要求高，否则容易出现卡死现象。 5.5 O型机能的三位四通电液换向阀中的先导电磁阀一般选用何种中位机能?由双液控单向阀组成的锁紧回路中换向阀又选用什么机能? 为什么? 解答：O型机能的三位四通电液换向阀中的先导电磁阀一般选用Y型中位机能。因为Y型中位机能在中位时可以使液换向阀的阀芯两端控制油回油箱，便于弹簧使阀芯复位。 由双液控单向阀组成的锁紧回路中换向阀可选用H、M、O型中位机能，这些机能滑阀在中位时不给液控单向阀提供控制油，使液控单向阀可靠地关闭。
调节阀和控制阀的区别
调节阀和控制阀的区别 现在国内对控制阀与调节阀基本没有什么明确的区分，往往将控制阀和调节阀笼统地一起称呼，更多地是将带有执行机构的阀门都称为调节阀，而控制阀的概念还没有深入人心，看看网络上那些做控制阀的网站，都是将控制阀称作调节阀。今天就简单给大家区分一下。 控制阀的定义应该是：过程控制工业里最常用的终端控制元件就是控制阀。控制阀调节流动的流体，如气体、蒸汽、水或化学混合物，以补偿负载扰动并使被控制的过程变量尽可能地靠近需要的设定点。传感器将压力、温度、流量等信号反馈给调节器，调节器将测量信号与设定值进行比较，然后根据运算的结果输出控制信号给控制阀，由控制阀来调整阀门开度，进而实现对温度、压力、流量等参数的自动调节。按照这个定义，阀门必须要和传感器、控制器（PLC、DCS 或单纯的调节器）组成控制回路（不管是单回路还是多回路）实现对过程变量的控制，才能称之为控制阀。所以，所有配有执行机构的气动、电动、液动的阀门，都应该叫做控制阀，包括电磁阀，因为它们都可以和控制系统组成控制回路，实现自动控制。不管它们接收的是开关量信号还是比例信号，控制原理都是一样。而所有的手动阀门都不是控制阀。有些阀门厂家还有自控阀的叫法，其定义应该同于控制阀。 而调节阀，其实就是节流阀，对于节流阀，它的意图是产生压力降和降低流量，因此它可以有一个直径明显小于阀门通径的阀座。节流阀的设计是产生压力降以降低直线压力、流量、温度，而开关阀的结构上允许直线通过流体而不明显地产生压力降。如O型球阀、蝶阀、管夹阀等，它们的流阻都很小，介质通过时产生的压降都很小，所以适合开关控制，不适合节流控制。节流阀需要根据过程工艺的要求设计出合适的流量特性和阀芯、阀座直径，开关阀则不需要。节流阀配以执行器，就是电、气或液动调节阀了。所以狭义地将，调节阀只限于节流阀如单座阀、双座阀、套筒阀、角形阀、三通阀、V型球阀等有限的几种（所以在业界还有手动调节阀一说）。 可以说，所有的调节阀都是控制阀，但控制阀未必就是调节阀。至于自力式调节阀，它不应该归入控制阀一类，因为不管是自力式压力调节阀，还是温度、流量调节阀，都是靠介质自身的动力来驱动阀门，控制变量还得靠手动来设定，它们不能和控制系统组成控制回路。它们应该和安全阀、疏水阀、减压阀、水力控制阀等归入自动阀一类。
方向控制阀工作原理
第13章气动控制阀(Pneumatic control valves) 气动控制阀是控制、调节压缩空气的流动方向、压力和流量的气动元件，利用它们可以组成各种气动回路，使气动执行元件按设计要求正常工作。 13.1常用气动控制阀(Common pneumatic control valves) 和液压控制阀类似，常用的基本气动控制阀分为：气动方向控制阀、气动压力控制阀和气动流量控制阀。此外还有通过改变气流方向和通断以实现各种逻辑功能的气动逻辑元件。 13.1.1 气动方向控制阀(Pneumatic direction control valves) 气动方向控制阀是用来控制压缩空气的流动方向和气流通、断的气动元件。 13.1.1.1 气动方向控制阀的分类 气动方向控制阀和液压系统的方向控制阀类似，也分为单向阀和换向阀，其分类方法也基本相同。但由于气压传动具有自己独有的特点，气动方向控制阀可按阀芯结构、控制方式等进行分类。 1．截止式方向控制阀 芯的关系如图13.1 阀口开启后气流的流动方向。 点： 1） 构紧凑的大口径阀。 2 胶等）密封，当阀门关闭后始终存在背压，因此，密封性好、泄漏量小、勿须借助弹簧也能关闭。 3）因背压的存在，所以换向力较大，冲击力也较大。不适合用于高灵敏度的场合。 4）比滑柱式方向控制阀阻力损失小，抗粉尘能力强，对气体的过滤精度要求不高。 2. 滑柱式方向控制阀 滑柱式气动方向控制阀工作原理与滑阀式液压控制元件类似，这里不具体说明。 滑柱式方向控制阀的特点： 1）阀芯较截止式长，增加了阀的轴向尺寸，对动态性能有不利影响，大通径的阀一般不易采用滑柱式结构； 2）由于结构的对称性，阀芯处在静止状态时，气压对阀芯的轴向作用力保持平衡，容易设计成气动控制中比较常用的具有记忆功能的阀； 3）换向时由于不受截止式密封结构所具有的背压阻力，换向力较小；
第五章 液压控制阀
第五章 液压控制阀 思考题 1、液压系统常用的阀有哪些类型？对液压阀的基本要求是什么？ 2、选用换向阀时要考虑哪些间题？怎样考虑? 3、从阀体，阀芯的结构上比较溢流阀与减压阀有何异同？现有两个阀，由于铭牌不清，无法判断哪个是溢流阀，哪个是减压阀，又不希望把阀拆开，问如何根据阀的特点作出正确的判断? 4、两个普通节流阀串联而成的调速装置与并联而成的调速装置哪个好？试讨论它们的使用性能？ 5、各举一例说明单向阀，换向阀、溢流阀、顺序阀、节流阀、调速阀的应用？ 例题 例5-1如图所示的液压回路中，其滋流 阀调定压力为525010cm ?，顺序阀调定 压力为55010pa ?,液压缸I 有效面积 2150A cm =,负载10000F N =,当两换向 阀处于图示位置时，试求活塞I 运动时 和运动到终点停止时，A,B 两处的压力 各是多少?又当负载F=20000N 时，A,B 两点压力各为多少?（管路压力损失不 计） 解:本题主要是理解顺序阀的工作原理 及其在工作过程中压力损失的变化。 （1）当活塞I 运动时B 点的压力Pa 2524110000/2010/5010 B F P N m N m A -===?? 此时B 点的压力为52010Pa ?,而A 点的压力则为顺 序阀的开启压力 53010a P Pa =?，也就是说顺序阀压力损失为51010Pa ?. （2）当活塞运动到终点停止运动后，液压泵的输出油液不能进人液压缸， 只能从滋流阀溢流，所以此时A 点压力即为溢流阀调定压力55010a P Pa =?, 由于
顺序阀打开，油液不流动所以B 点压力也为525010/B P PaN m =?. （3）当负载为F= 20000N 活塞I 运动时PB= 1 F A = 2420000/5010N m -? 524010/N m =?所以54010B P pa =?，由了:该压力己高于顺序阀的调定压力 53010pa ?,所以此时顺序阀打开无压力损失， 所以A 点压力54010A P pa =?。活塞到终点停止运动时，同上方式求 得:55010A P pa =? ， 55010B P pa =? 分析题 1. 如图所示液压系统，两液压缸有效 面积21100A cm =。22100A cm =， 缸一的负载F=35000N ,缸二运动 时负载为零。不计摩擦阻力，惯性 力和管路损失。溢流阀、顺序阀和 减压阀的调整压力分别为 54010Pa ?，53010Pa ?和 52010Pa ?。，求下列三种情况下 A ， B 和 C 处的压力。1).液压泵启 动后，两换向阀处于中位; 2)。IYA 通电，液压缸工活塞移动时及活塞运动到终点时; 3)，IYA 断电，ZYA 通电，液压缸n 活塞运动时及活塞杆碰到固定挡铁时. 分析题答案 1.(1) 54010A P Pa =?,54010B P Pa =?,52010C P Pa =?
执行机构原理
摘要：调节阀是物料或能量供给系统中不可缺少的重要组成部分，而执行机构是调节阀的关 键组成部件。针对执行机构对调节阀工作性能的影响，分析了调节阀的执行机构类型，讨论 了不同类型执行机构的组成、工作原理和特点，在此基础上对不同类型的执行机构适用范围 进行了探讨，为调节阀的选择提供指导作用。 1引言 并 方程式（1） 点击此处查看全部新闻图片 式中：m为与执行阀杆刚性连接的运动部件总质量；x为阀杆位移；c为阻尼系数；f为摩擦力；Fs为信号压力在薄膜上产生的推力；G为运动部件总重力；Ft为调节阀所控流体在阀芯上的压力差产生的不平衡力；k为弹簧刚度系数。当阀杆由下往上运动时，式（1）等号左端各项符号变负。 图2系统运动受力模型
点击此处查看全部新闻图片 式（1）中的摩擦力是造成调节阀死区与滞后的主要原因[4]。对于气动执行机构而言，由于工作介质的可压缩性比较大，使得摩擦对其动态响应特性的影响更为显著。当生产过程受到扰动的影响，虽然调节阀控制器的输出产生了一个用于纠正偏差的控制信号，但由于摩擦的存在，使得该信号并没有产生相应的阀杆位移。这就要求控制器输出更大的信号，只有当控制信号超过一定范围，即死区，才能使阀杆产生位移。死区的存在使调节不能及时进行，有时还造成调节的过量，使调节阀的控制品质变差。 为了减小调节阀死区与滞后的影响，除了改进阀杆密封填料结构，采用合适密封材料等外，目前的主要改进措施是通过给气动调节阀配备气动阀门定位器[2]，如图3所示。 1 8 1 号进行比较，当两者有偏差时，改变对伺服放大器的输出，使执行阀杆动作，从而建立起输入信号与调节阀执行阀杆位移（即调节阀开口量）一一对应的关系。通常电动执行机构的输入信号是标准的电流或电压信号，输出位移可以是直行程、角行程和多转式等类型[2]。 图4电动执行机构组成框图 点击此处查看全部新闻图片 2.3电液执行机构
方向控制阀的原理和区别
今天为大家带来多种方向控制阀的原理和区别。控制阀由两个主要的组合件构成，阀体组合件和执行机构组合件（或执行机构系统），分为四大系列：单座系列控制阀、双座系列控制阀、套筒系列控制阀和自力式系列控制阀。四种类型阀门的变种可导致许许多多不同的应用结构，每种结构有其特点和优、缺点。我们一起来看吧~ 液压阀是用来控制液压系统中油液的流动方向或调节其流量和压力的。 方向控制阀作为液压阀的一种，利用流道的更换控制着油液的流动方向。 单向型方向控制阀是只允许气流沿一个方向流动的方向控制阀，如单向阀、梭阀、双压阀等。 换向型方向控制阀是可以改变气流流动方向的方向控制阀，简称换向阀。 按照控制方式还可分为电磁阀，机械阀，气控阀，人控阀。
单向型方向控制阀1.单向阀
单向阀是气流只能朝一个方向流动，而不能反向流动的阀。单向阀常与节流阀组合，用来控制执行元件的速度。 组成：阀体、阀芯、弹簧等。 作用：只允许液流一个方向流动，反向则被截止。 工作原理：正向导通、反向截止。 应用：常被安装在泵的出口，一方面防止压力冲击影响泵的正常工作，另一方面防止泵不工作时系统油液倒流经泵回油箱。被用来分隔油路以防止高低压干扰。
2.液控单向阀 液控单向阀是依靠控制流体压力，可以使单向阀反向流通的阀。这种阀在煤矿机械的液压支护设备中占有较重要的地位。 液控单向阀与普通单向阀不同之处是多了一个控制油路K，当控制油路未接通压力油液时，液控单向阀就象普通单向阀一样工作，压力油只从进油口流向出油口，不能反向流动。 当控制油路有控制压力输入时，活塞顶杆在压力油作用下向右移动，用顶杆顶开单向阀，使进出油口接通。若出油口大于进油口就能使油液反向流动。 组成：普通单向阀+小活塞缸内泄式和外泄式。 工作原理： a. 无控制油时，与普通单向阀一样 b. 通控制油时，正反向都可以流动。 应用：a、保持压力。b、液压缸的“支承”。c、实现液压缸锁紧。d、大流量排油。 e、作充油阀。 f、组合成换向阀。
调节阀执行机构的工作原理与分类研究
调节阀执行机构的工作原理与分类研究 摘要：调节阀是物料或能量供给系统中不可缺少的重要组成部分，而执行机构是调节阀的关键组成部件。针对执行机构对调节阀工作性能的影响，分析了调节阀的执行机构类型，讨论了不同类型执行机构的组成、工作原理和特点，在此基础上对不同类型的执行机构适用范围进行了探讨，为调节阀的选择提供指导作用。 1引言 调节阀广泛应用于火力发电、核电、化工等流体控制场合，是工业生产过程最常用的终端控制元件。执行机构和调节阀门是组成调节阀的两大部件，执行机构根据控制信号驱动调节阀门，对通过的流体进行调节，从而改变操纵变量的数值[1～2]。作为调节阀的驱动部分，执行机构在很大程度上影响着调节阀的工作性能。本文讨论了调节阀的执行机构，并对各种类型执行机构的性能特点进行了分析。 2调节阀执行机构 按操作能源的不同，调节阀执行机构可分为气动执行机构、电动执行机构和电液执行机构。 2.1气动执行机构 气动薄膜执行机构是最常用的气动执行机构[3]，工作原理如图1所示。将20～100kPa的标准气压信号P通入薄膜气室中，在薄膜上便产生一个向下的推力，驱动阀杆部件向下移动，调节阀门打开。与此同时，弹簧被压缩，对薄膜产生一个向上的反作用力。当弹簧的反作用力与气压信号在薄膜产生的推力相等时，阀杆部件停止运动。信号压力越大，在薄膜上产生的推力就越大，弹簧压缩量即调节阀门的开度也就越大。
气动薄膜调节阀 将与执行阀杆刚性连接的调节阀运动部件视为一典型的质量-弹簧-阻尼环节，系统运动受力模型如图2所示。系统在运动过程满足以下方程： 方程式（1） 式中：m为与执行阀杆刚性连接的运动部件总质量；x为阀杆位移；c为阻尼系数；f为摩擦力；Fs为信号压力在薄膜上产生的推力；G为运动部件总重力；Ft为调节阀所控流体在阀芯上的压力差产生的不平衡力；k为弹簧刚度系数。当阀杆由下往上运动时，式（1）等号左端各项符号变负。
方向控制阀
.-方向控制阀
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教案首页课程名称液压与气动技术 课题 第5章液压控制元件5.1 液压控制元件的概述5.2 方向控制阀 课型理论 周次 学时 2 授课时间月日月日月日月日月日班级（人数） 教学目的【知识目标】了解液压控制阀的功用、分类和结构 掌握换向阀位通滑阀机能 【能力目标】掌握换向阀位、通、滑阀机能 【德育目标】培养学生用理论知识解决简单的实际问题的能力。 教学重点1、换向阀的位、通、滑阀机能的概念2、换向阀符号的含义 教学难点换向阀工作原理 教学方法讲授+练习 教具/设备 作业 教学后记 授课教师冯莉2012年月日审签年月日
组织教学：提示学生上课，集中学生注意力，检查学生出勤情况 复习旧课：1、液压缸的密封装置有哪些？ 2、液压缸为什么要缓冲？缓冲方法有哪些？ 讲授新课：第五章液压控制阀 5.1概述 一、定义：液压控制元件也叫液压控制阀（液压阀）。 二、功用：控制和调节液压系统中液体流动的方向、压力的高低、流量的大小，以满足执行元件的工作要求。 三、对液压控制阀的基本要求 ①动作灵敏、性能好、工作可靠、冲击振动和噪声小； ②油液通过阀时的液压损失要小；③密封性能好； ④结构简单、紧凑，体积小，重量轻，安装、维修方便，成本低。 四、分类 （1）按机能（用途）分类 压力控制阀：溢流阀、减压阀、顺序阀、卸荷阀、缓冲阀、限压切 断阀、压力继电器等 流量控制阀：节流阀、单向节流阀、调速阀、分流阀、排气节流阀 等 方向控制阀：单向阀、换向阀、行程减速阀、比例方向控制阀、快 速排气阀、脉冲阀等 （2）按连接方式分类 管式连接阀：将板式阀用螺钉固定在连接板（或油路板、集成块）上。 如：螺纹式联接、法兰式连接。 板式或叠加式连接：单层连接板式、双层连接板式、叠加阀、多路阀。 插装式连接：螺纹式插装（二、三、四通插装阀）、盖板式插装（二通）。 （3）按操纵方法分类： 手动阀：手把及手轮、踏板、杠杆 机动阀：档块及碰块、弹簧 液/气动阀：液动阀、气动阀 电液/气动阀：电液动阀、电气动阀 电动阀：普通/比例电磁铁控制、步进电动机控制、伺服电动机控制（4）按输出参数可调性分类： 开关控制阀：方向控制阀、顺序阀、限速切断阀、逻辑元件 输出参数连续可调的阀：溢流阀、减压阀、节流阀、调速阀、各类 电液控制阀（比例阀、伺服阀） 5.2 方向控制阀 作用：方向控制阀（简称方向阀），用来控制液压系统的油流方向，接通或断开油路，从而控制执行机构的启动、停止或改变运动方向。 分类：单向阀普通单向阀：只允许油液正向流动，不许反流。教学方法及授课要点随记
05第五章液压控制阀(习题五)
第五章液压控制阀（习题五） 一、名词解释： 1．换向阀的中位机能 2．节流阀的最小稳定流量 二、填空题(请在括号中填入正确答案. ， 1．溢流阀阀口常，先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀阀口常，先导阀弹簧腔的泄漏油必须。 2．三位换向阀处于中间位置时，其油口P、A、B、T间的通路有各种不同的联结形式，以适应各种不同的工作要求，将这种位置时的内部通路形式称为三位换向阀的。 3．直动式溢流阀的阻尼孔的作用是而先导式溢流阀的阻尼孔的作用是。 4．压力继电器的作用是。5．减压阀与顺序阀的主要区别是（1），（2），（3）。6．调速阀是由和节流阀而成，旁通型调速阀是由和节流阀而成。7．压力阀主要是通过和平衡的原理来工作的。 8．电液换向阀中先导阀的中位机能应选用型。液压系统采用三位四通换向阀换向，若要求需要液压泵卸荷、液压缸锁紧时，可采用的中位机能为型。 9．液压控制阀按其用途可分为、和三大类，分别调节、控制液压系统中液流的、和。 10．换向阀的中位机能是。11．当溢流阀进口压力低于调整压力时，阀口是的，溢流量为，当溢流阀进口压力等于调整压力时，阀口是的，溢流阀开始。 12．压力继电器是一种能将转变为的转换装置。压力继电器能发出电信号的最低压力和最高压力的范围，称为。 13．调速阀可使速度稳定，是因为其节流阀前后的压力差。 14．调速阀可使速度稳定，是因为其节流阀前后的压力差_ _。 15．按阀芯运动的控制方式不同，换向阀可分为、、、、换向阀。
16．电液换向阀是由和组成。前者的作用是；后者的作用是。 17．在进油路节流调速回路中，当节流阀的通流面积调定后，速度随负载的增大而。18．在容积调速回路中，随着负载的增加，液压泵和液压马达的泄漏，于是速度发生变化。19．单向阀的作用是，正向通过时应，反向时应。 20．溢流阀是利用和弹簧力相平衡的原理来控制的油液压力。 21．液压基本回路是指由某种液压元件组成的，用来完成的回路，按其功用不同，可分为、和回路。 三、单选题（请在正确答案的序号填入问题的括号内） 1．利用三位四通换向阀形式的中位机能可使液压泵卸荷。 A. O型 B. M型 C. P型 D. Y型 2．减压阀工作时保持。 A. 进口压力不变 B. 出口压力不变 C. 进出口压力都不变 D. 以上都不对 3．溢流阀。 A．常态下阀口是常开的B．阀芯随系统压力的变动而移动 C．进出油口均有压力D．一般连接在液压缸的回油油路上 4．在液压系统中，可作背压阀。 A. 换向阀 B. 减压阀 C. 液控顺序阀 D. 单向阀 5．节流阀的节流口应尽量做成式。 A. 薄壁孔 B. 短孔 C. 细长孔 D. 都可以 6．常用的电磁换向阀是控制油液的。 A. 流量 B. 压力 C. 方向 D. 流量和方向 7．在液压系统图中，与三位阀连接的油路一般应画在换向阀的位置上。 A. 左位 B. 右位 C. 中位 D. 都可以 8．大流量的系统中，主换向阀应采用换向阀。 A. 电磁 B. 电液 C. 手动 D. 机动 9．节流阀是控制油液的。 A. 流量 B. 方向 C. 流量和方向 D. 压力 10．在液压系统中，定量泵节流调速系统中溢流阀的作用是。 A. 溢流稳压 B. 背压 C. 流量和方向 D. 卸荷 11．液压系统的最大工作压力为10MPa，安全阀的调定压力应为。 A. 等于10Mpa B. 小于10Mpa C. 大于10MPa
第六章调节阀执行器
第六章执行器 基本要求 1.掌握控制阀的流量特性的意义，了解串联管道中阻力比：和并联管道中分流比z对流量特性的影响。 2.了解气动薄膜控制阀的基本结构、主要类型及使用场合。 3.理解气动执行器的气开、气关型式及其选择原则。 4.了解电气转换器及电一气阀门定位器的用途及工作原理。 5.了解电动执行器的基本原理。 问题解答 1.气动执行器主要由哪两部分组成各起什么作用 答气动执行器由执行机构和控制机构（阀）两部分组成。执行机构是执行器的推动装置，它根据控制信号（由控制器来）压力的大小产生相应的推力，推动控制机构动作，所以它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置。控制机构是指控制阀，它是执行器的控制部分，它直接与被控介质接触，控制流体的流量，所以它是将阀杆的位移转换为流过阀的流量的装置。 2.气动执行机构主要有哪几种结构形式各有什么特点 答气动执行机构主要有薄膜式和活塞式两种结构形式。 薄膜式执行机构的结构简单、价格便宜、维修方便、应用最为广泛。它可以用作一般控制阀的推动装置，组成气动薄膜式执行器，习惯上称为气动薄膜控制阀。 气动活塞式执行机构的特点是推力大，主要适用于大口径、高压降的控制阀或蝶阀的推动装置。 除薄膜式和活塞式执行机构外，还有长行程执行机构，它的行程长、转矩大，适用于输出转角(0°～90°）和力矩的场合，如用于蝶阀或风门的推动装置。 3.控制阀的结构形式主要有哪些各有什么特点主要使用在什么场合 答简单列表说明如下：
4.控制阀的流量特性是指什么 答 控制阀的流量特性是指被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度（或相对位移）之间的关系，即 )(max L l f Q Q 式中相对流量若m ax Q Q 是控制阀某一开度时的流量Q 与全开时的流量Q max 之比。相对开度L l 是控制阀某一开度时的阀杆行程l 与阀杆全行程L 之比。 5.何为控制阀理想流量特性和工作流量特性 答 阀前后压差保持不变时的流量特性称为理想流量特性；在实际使用过程中，阀前后 的压差会随阀的开度变化而变化，此时的流量特性称为工作流量特性。 6.何为直线流量特性试写出直线流量特性控制阀的相对流量与相对开度之间的关系式。 答 直线流量特性是指控制阀的相对流量与相对开度成直线关系，即单位位移变化所引 起的流量变化是常数，即