气动执行器的工作原理是怎样的?

气动执行器的工作原理是怎样的?

气动执行器的工作原理主要是利用压缩空气的压力能转化为机械能,来实现对机械装置的驱动和控制,常见的还有摆动式气动执行器,其具体工作原理如下:

薄膜式气动执行器

气压输入与力的产生:当压缩空气进入上膜室,根据压力公式,压力作用在膜片面积上,产生向下的推力。

克服阻力与推杆运动:此推力克服下膜室弹簧的弹力及其他阻力,使膜片产生变形并带动推杆向下移动,推杆位移量与输入气压大小成比例关系。

控制与反馈:通过调节输入压缩空气的压力或流量,可精确控制推杆的运动,从而实现对阀门开度等的控制。一些薄膜式气动执行器还配有反馈装置,将推杆的实际位置信号反馈给控制系统,以实现更精准的控制。

活塞式气动执行器

压力驱动活塞运动:压缩空气进入气缸,推动活塞在气缸内做直线运动。活塞两侧的气压差决定了活塞的运动方向和驱动力大小。

运动传递与输出:活塞的直线运动通过推杆传递到外部负载,如阀门的阀芯,实现对阀门的开启、关闭或调节。

高精度控制实现:通过精确控制进入气缸的压缩空气的压力、流量和方向,可实现对活塞运动速度、位置和推力的精确控制,适用于对控制精度和可靠性要求较高的场合。

摆动式气动执行器

气压作用与叶片旋转:压缩空气进入气缸后,作用在叶片上,产生使叶片绕输出轴旋转的力矩。叶片在气压作用下,克服负载力矩和摩擦力矩等,带动输出轴做旋转运动。

摆动角度控制:通过控制进入气缸的压缩空气的压力、流量以及作用时间,可精确控制叶片的摆动角度,从而实现对与输出轴相连的设备的角度控制。

双作用与单作用形式

双作用摆动式气动执行器:在两个方向上的摆动都由压缩空气驱动,正、反方向的摆动角度和输出力矩可通过控制不同气路的气压来实现。

单作用摆动式气动执行器:通常在一个方向上由压缩空气驱动,另一个方向依靠弹簧复位。当压缩空气进入气室时,推动叶片旋转;当气压消失后,弹簧力使叶片回到初始位置。

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