調節(jié)閥通常由電動執(zhí)行機構或氣動執(zhí)行機構與閥體兩部分共同組成。直行程主要有直通單座式和直通雙座式兩種,后者具有流通能力大、不平衡力小和操作穩(wěn)定的特點,所以通常特別適用于大流量、高壓降和泄漏量大的場合。
調節(jié)閥的結構組成大體是什么樣?調節(jié)閥一般由執(zhí)行機構和閥組件兩個部分組成。在有些場合可帶有閥門定位器、手輪機構等附件。調節(jié)閥中最典型的產品——氣動雙座調節(jié)閥的結構如圖1-3所示。
調節(jié)閥由執(zhí)行機構和調節(jié)機構組成。執(zhí)行機構可分解為兩部分:力或力矩轉換部件和位移轉換部件。將控制器輸出信號轉換為控制閥的推力或力矩的部件稱為力或力矩轉換部件;將力或力矩轉換為直線位移或角位移的部件稱為位移轉換部件。調節(jié)機構將位移信號轉換為閥芯和閥座之間流通面積的變化,改變操縱變量的數值。下圖是控制閥組成部分的框圖。
調節(jié)閥的組成
執(zhí)行機構有不同的類型。按所使用能源,執(zhí)行機構分為氣動、電動和液動三類。氣動類 執(zhí)行機構具有歷史悠久、價格低、結構簡單、性能穩(wěn)定、維護方便和本質安全性等特點,因此,應用最廣。電動類執(zhí)行機構具有可直接連接電動儀表或計算機,不需要電氣轉換環(huán)節(jié)的特點,但價格貴、結構復雜,應用時需考慮防爆等問題。液動類執(zhí)行機構具有推力(或推力矩)大的優(yōu)點,但裝置的體積大,流路復雜。通常,采用電液組合的方式應用于要求大推力(力矩)的應用場合。
按執(zhí)行機構輸出的移動方向,執(zhí)行機構分為正作用和反作用執(zhí)行機構。正作用執(zhí)行機構在輸入信號增加時,閥桿向外移動。反作用執(zhí)行機構在輸入信號增加時,閥桿向內移動。按執(zhí)行機構輸出位移的類型,執(zhí)行機構分為直行程執(zhí)行機構、角行程執(zhí)行機構和多轉式執(zhí)行機構。直行程執(zhí)行機構輸出直線位移。角行程執(zhí)行機構輸出角位移,角位移小于360°例如,轉動角度為90°或60°蝶閥的執(zhí)行機構。多轉式執(zhí)行機構與角行程執(zhí)行機構類似,但轉動的角位移可以達多圈。
按執(zhí)行機構組成部件的類型,氣動執(zhí)行機構分為薄膜執(zhí)行機構、活塞執(zhí)行機構、齒輪執(zhí)行機構、手動執(zhí)行機構、電液執(zhí)行機構等。
按執(zhí)行機構動作方式,執(zhí)行機構分為連續(xù)、離散兩類。連續(xù)類型執(zhí)行機構的輸出是連續(xù)變化的位移信號。離散類型執(zhí)行機構的輸出是開關變化的位移信號。電磁閥是最常用的電動離散控制閥,安全放空閥也是常見的離散控制閥。
按執(zhí)行機構安裝方式,執(zhí)行機構分為直裝式、側裝式。直裝式執(zhí)行機構直接安裝在調節(jié)機構上。側裝式執(zhí)行機構安裝在調節(jié)機構的側面,它通過一個增力裝置來改變位移方向和作用力大小。
按執(zhí)行機構輸出和輸入的動作特性,執(zhí)行機構分為比例式、比例積分式等類型。比例式執(zhí)行機構的輸出與輸入信號之間成線性關系。比例積分式執(zhí)行機構的輸出是輸入信號的比例和積分作用之和。
按執(zhí)行機構輸入信號的類型,執(zhí)行機構分為模擬式執(zhí)行機構和數字式執(zhí)行機構。模擬式 執(zhí)行機構接收模擬信號,例如,20~100kPa的氣壓信號,4~20mA的標準電流信號等。數字式執(zhí)行機構接收數字信號,通常是一串二進制信號,用于開閉相應的數字閥。隨著現場總線技術的應用,接受現場總線數字信號的執(zhí)行機構正得到廣泛應用。