調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)

　　 執(zhí)行機(jī)構(gòu)是將控制器輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制閥閥桿直線位移或閥軸角位移的裝置。執(zhí)行機(jī)
構(gòu)提供推動(dòng)力或推動(dòng)力矩，用于克服不平衡力、閥壓緊力和摩擦力等，使位移量與輸入信號(hào)
成比例變化。

　 　氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)是常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠，維護(hù)方便，成本低廉，得到廣泛應(yīng)用。它分為正作用和反作用兩種執(zhí)行方式。正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)在輸入信號(hào)增加時(shí)，推桿的位移向外；反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)在輸入信號(hào)增加時(shí)，推桿的位移向內(nèi)。 
　　 當(dāng)輸入信號(hào)增加時(shí)，在薄膜膜片上產(chǎn)生個(gè)推力，克服彈簧的作用力后，推桿位移，位移方向向外。因此，稱為正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。反之，輸入信號(hào)連接口在下膜蓋上，信號(hào)增加時(shí)，推桿位移向內(nèi)，縮到膜盒里，稱為反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 

　　 氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)如下
　　 1.正、反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)基本相同，由上膜蓋、下膜蓋、薄膜膜片、推桿、彈簧、調(diào)節(jié)件、支架和行程顯示板等組成。
　　2.正、反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別是反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入信號(hào)在膜盒下部，引出的推桿也在下部，因此，閥桿引出處要用密封套進(jìn)行密封，而正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入信號(hào)在膜盒上部，推桿引出處在膜盒下部，由于薄膜片的良好密封，因此，在閥桿引出處不需要 進(jìn)行密封。
　　 3.可通過調(diào)節(jié)件的調(diào)整，改變彈簧初始力，從而改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力。
　　 4.執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入輸出特性呈現(xiàn)線性關(guān)系，即輸出位移量與輸入信號(hào)壓力之間成線性關(guān)系。輸出的位移稱為行程，由行程顯示板顯示。些反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)還在膜盒上部安裝閥位顯示器，用于顯示閥位。國(guó)產(chǎn)氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程有l(wèi)Omm、16mm、25mm、40mm、60mm和lOOmm等六種規(guī)格。
　　 5.執(zhí)行機(jī)構(gòu)的膜片有效面積與推力成正比，有效面積越大，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力也越大。
　　 6.可添加位移轉(zhuǎn)換裝置，使直線位移轉(zhuǎn)換為角位移，用于旋轉(zhuǎn)閥體。
　　 7.可添加閥門定位器，實(shí)現(xiàn)閥位檢測(cè)和反饋，提高控制閥性能。
　　 8.可添加手輪機(jī)構(gòu)，在自動(dòng)控制失效時(shí)采用手輪進(jìn)行降級(jí)操作，提高系統(tǒng)可靠性。
　　 9.可添加自鎖裝置，實(shí)現(xiàn)控制閥的自鎖和保位。
　　 精小型氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)在機(jī)構(gòu)上作了重要改進(jìn)，它采用多個(gè)彈簧代替原來的個(gè)彈簧，降低了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的高度和重量，具有結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)能、輸出推力大等優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較，高度和重量約可降低30％。是采用四個(gè)彈簧結(jié)構(gòu)的精小型氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)示意圖。
　　 側(cè)裝式氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)、也稱為增力式執(zhí)行機(jī)構(gòu)，國(guó)外也稱為∑F系列執(zhí)行機(jī)構(gòu)。它采用增力裝置將氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的水平推力經(jīng)杠桿的放大，轉(zhuǎn)換為垂直方向的推力。由于在增力裝置上可方便地更換機(jī)件的連接關(guān)系來更換正反作用方式，改變放大倍數(shù)，例如，增力裝置的放大倍數(shù)可達(dá)5．2，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品也可達(dá)3，因此，受到用戶青睞。
　　 滾動(dòng)膜片執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用滾動(dòng)膜片，在相同有效面積下的位移量較大，與活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)比，有摩擦力較小、密封性好等特點(diǎn)。它通常與偏心旋轉(zhuǎn)閥配套使用。

　　
氣動(dòng)活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)

　　 氣動(dòng)活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用活塞作為執(zhí)行驅(qū)動(dòng)元件，具有推力大、響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。氣動(dòng)活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)如下。
　　 1.可采用較大的氣源壓力。例如，操作壓力可高達(dá)1MPa，國(guó)產(chǎn)活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)也可0.5MPa，此外，它不需要?dú)庠吹膲毫φ{(diào)節(jié)減壓器。
　　 2.推力大。由于不需要克服彈簧的反作用力，因此提高操作壓力和增大活塞有效面積就能獲得較大推力。對(duì)采用彈簧返回的活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其推力計(jì)算與薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)類似，其推力要小于同規(guī)格的無彈簧活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
　　 3.適用于高壓差、高靜壓和要求有大推力的應(yīng)用場(chǎng)合。
　　 4.當(dāng)作為節(jié)流控制時(shí)，輸出位移量與輸入信號(hào)成比例關(guān)系，但需要添加閥門定位器。 
 

　　 5.當(dāng)作為兩位式開閉控制時(shí)，對(duì)無彈簧活塞的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，活塞的側(cè)送輸入信號(hào)，另側(cè)放空，或在另側(cè)送輸入信號(hào)，側(cè)放空，實(shí)現(xiàn)開或關(guān)的功能；有彈簧返回活塞的執(zhí)行機(jī)構(gòu)只能夠在側(cè)送輸入信號(hào)，其返回是由彈簧實(shí)現(xiàn)的。為實(shí)現(xiàn)兩位式控制，通常采用電磁閥等兩位式執(zhí)行元件進(jìn)行切換。采用側(cè)通恒壓，另側(cè)通變化壓力(大于或小于恒壓)的方法實(shí)現(xiàn)兩位控制，它使響應(yīng)速度變慢；采用兩側(cè)通變化的壓力(側(cè)增大，另側(cè)減小)實(shí)現(xiàn)兩位控制，同樣會(huì)使響應(yīng)速度變慢，不擬采用。
　　 6.與薄膜·執(zhí)行機(jī)構(gòu)類似，活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)分正作用和反作用兩種類型。輸入信號(hào)增加時(shí)，
活塞桿外移的類型稱為正作用式執(zhí)行機(jī)構(gòu)；輸入信號(hào)增加時(shí)，活塞桿內(nèi)縮的類型稱為反作用 
式執(zhí)行機(jī)構(gòu)。作為節(jié)流控制，通?？刹捎瞄y門定位器來實(shí)現(xiàn)正反作用的轉(zhuǎn)換，減少設(shè)備類型
和備件數(shù)量。
　　 7.根據(jù)閥門定位器的類型，如果輸入信號(hào)是標(biāo)準(zhǔn)20～lOOkPa氣壓信號(hào)，則可配氣動(dòng)閥門定位器；如果輸入信號(hào)是標(biāo)準(zhǔn)4～20mA電流信號(hào)，則可配電氣閥門定位器。
　　 8.可添加自鎖裝置，實(shí)現(xiàn)在氣源中斷時(shí)的保位。
　　 9.可添加手輪機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作發(fā)生故障時(shí)的降級(jí)操作，即手動(dòng)操作。
　　 10.可添加位移轉(zhuǎn)換裝置使直線位移轉(zhuǎn)換為角位移，有些活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用橫向安裝，并經(jīng)位移轉(zhuǎn)換裝置直接轉(zhuǎn)換直線位移為角位移。
　　 長(zhǎng)行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)是為適應(yīng)行程長(zhǎng)(可達(dá)400mm)、推力矩大的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它可將輸入信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為角位移，因此，不需外加位移轉(zhuǎn)換裝置。

　　 電動(dòng)執(zhí)行器是類以電作為能源的執(zhí)行器，按結(jié)構(gòu)可分為電動(dòng)控制閥、電磁閥、電動(dòng)調(diào)速泵和電動(dòng)功率調(diào)整器及附件等。
　　 電動(dòng)控制閥是常用的電動(dòng)執(zhí)行器，它由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(控制閥體)組成。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)控制器輸出信號(hào)，轉(zhuǎn)換為控制閥閥桿的直線位移或控制閥閥軸的角位移。其調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)部分可采用直通單座閥、雙座閥、角形閥、蝶閥、球閥等。 
　　 電磁閥是用電磁體為動(dòng)力元件進(jìn)行兩位式控制的電動(dòng)執(zhí)行器。電動(dòng)調(diào)速泵是通過改變泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)泵流量的電動(dòng)執(zhí)行器，通常采用變頻調(diào)速器將輸入信號(hào)的變化轉(zhuǎn)換電機(jī)供電頻率的變化，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速。由于與用控制閥節(jié)流調(diào)節(jié)流量的方法比較，它具有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，因而逐漸得到應(yīng)用。電功率調(diào)整器是用電器元件控制電能的執(zhí)行器，如常用的感應(yīng)調(diào)壓器、晶閘管調(diào)壓器等，它·通過改變流經(jīng)負(fù)荷的電流或施加在負(fù)荷兩端的電壓來改變負(fù)荷的電功率，達(dá)到控制目的。例如，用晶閘管調(diào)壓器來控制加熱器電壓，使加熱器溫度滿足所需溫度要求等。 
　　 (1)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是采用電動(dòng)機(jī)和減速裝置來移動(dòng)閥門的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通常，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入信號(hào)是標(biāo)準(zhǔn)的電流或電壓信號(hào)，其輸出信號(hào)是電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)或停止的三位式開關(guān)信號(hào)。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有動(dòng)作迅速、響應(yīng)快、、所用電源的取用方便、傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。
　　 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可按位移分為直行程、角行程和多轉(zhuǎn)式等三類，也可按輸入信號(hào)與輸出性的關(guān)系分為比例式、積分式等兩類。
　　 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)如下
　　 1.電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)般有閥位檢測(cè)裝置來檢測(cè)閥位(推桿位移或閥軸轉(zhuǎn)角)，因此，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與檢測(cè)裝置等組成位置反饋控制系統(tǒng)，具有良好的穩(wěn)定性。
　　 2.積分式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出位移與輸入信號(hào)對(duì)時(shí)間的積分成正比，比例式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出位移與輸入信號(hào)成正比。
　　 3.通常設(shè)置電動(dòng)力矩制動(dòng)裝置，使電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有快速制動(dòng)功能，可有效克服采用機(jī)械制動(dòng)造成機(jī)件磨損的缺點(diǎn)。
　　 4.結(jié)構(gòu)復(fù)雜價(jià)格昂貴，不具有氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的本質(zhì)安全性，當(dāng)用于危險(xiǎn)場(chǎng)所時(shí)，需考慮設(shè)置防爆、安全等措施。
　　 5.電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需與電動(dòng)伺服放大器配套使用，采用智能伺服放大器時(shí)，也可組成智能電動(dòng)控制閥。通常，電動(dòng)伺服放大器輸入信號(hào)是控制器輸出的標(biāo)準(zhǔn)4～20mA電流信號(hào)或相應(yīng)的電壓信號(hào)，經(jīng)放大后轉(zhuǎn)換為電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止信號(hào)。放大的方法可采用繼電器、晶體管、磁力放大器等，也可采用微處理器進(jìn)行數(shù)字處理，通常，放大器輸出的接通和斷開時(shí)間與輸入信號(hào)成比例
　　 6.可設(shè)置閥位限制，防止設(shè)備損壞。
　　 7.通常設(shè)置閥門位置開關(guān)，用于提供閥位開關(guān)信號(hào)o
　　 8.適用于無氣源供應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)所、環(huán)境溫度會(huì)使供氣管線中氣體所含的水分凝結(jié)的場(chǎng)所和需要大推力的應(yīng)用場(chǎng)所。
近年來，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)也得到較大發(fā)展，主要是執(zhí)行電動(dòng)機(jī)的變化。由于計(jì)算機(jī)通信技
術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)字控制的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)也已問世，例如步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)＼數(shù)字式智
能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。
　　 (2)電磁閥 電磁閥是兩位式閥，它，將電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)與閥體合為體。按有無填料函可分為填料函型和無填料函型電磁閥；按動(dòng)作方式分先導(dǎo)式和直接式兩類；按結(jié)構(gòu)分普通型、 防水型、防爆型和防水防爆型等；按正常時(shí)的工作狀態(tài)分常閉型(失電時(shí)關(guān)閉)和常開型 (失電時(shí)打開)；按通路方式分為兩通、三通、四通、五通等；按電磁閥的驅(qū)動(dòng)方式分為單電控、雙電控、彈簧返回和返回定位等。電磁閥常作為控制系統(tǒng)的氣路切換閥，用于聯(lián)鎖控制系統(tǒng)和順序控制系統(tǒng)。電磁閥般不作為直接切斷閥，少數(shù)小口徑且無儀表氣源的應(yīng)用場(chǎng)合也用作切斷閥。
　　 先導(dǎo)式電磁閥作為控制閥的導(dǎo)向閥，用于控制活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥的開閉或保位，也可作為控制系統(tǒng)的氣路切換。通常，先導(dǎo)式電磁閥內(nèi)的流體是壓縮空氣，在液壓系統(tǒng)中采用液壓油，應(yīng)用先導(dǎo)式電磁閥時(shí)需要與其他設(shè)備，例如滑閥等配合來實(shí)現(xiàn)所需流路的切換。直接式電磁閥用于直接控制流體的通斷。
　　 電磁閥具有可遠(yuǎn)程控制、響應(yīng)速度快、可嚴(yán)密關(guān)閉、被控流體無外泄等特點(diǎn)。需注意，電磁閥工作部件直接與被控流體接觸，因此，選型時(shí)應(yīng)根據(jù)流體性能確定電磁閥類型。電磁閥常用于位式控制或控制要求較低，但要求嚴(yán)格密封等應(yīng)用場(chǎng)合。例如，加熱爐燃料氣進(jìn)料、空氣和水等介質(zhì)。在防爆區(qū)域應(yīng)用時(shí)，應(yīng)選用合適的防爆電磁閥。
　　 (3)電動(dòng)調(diào)速泵 通常，電動(dòng)調(diào)速泵指用交流調(diào)速技術(shù)對(duì)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速，實(shí)現(xiàn)流量控制。交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有調(diào)頻調(diào)速、調(diào)極對(duì)數(shù)調(diào)速和調(diào)轉(zhuǎn)差率調(diào)速三種，同步交流電動(dòng)機(jī)因不受轉(zhuǎn)差率影響，只有調(diào)頻調(diào)速、調(diào)極對(duì)數(shù)調(diào)速兩種調(diào)速方法。

　　 調(diào)速控制系統(tǒng)可直接采用開環(huán)控制，或組成速度反饋控制，也可添加電壓、電流或位置信號(hào)等，組成復(fù)雜控制系統(tǒng)。近二十幾年來，由于矢量控制具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn)，因此，采用旋轉(zhuǎn)矢量控制技術(shù)的交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。

　 　電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)

　　 電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入信號(hào)是電信號(hào)，輸出執(zhí)行元件的動(dòng)力源采用液壓油，因此，特別適用于大推力、大行程和高精度控制的應(yīng)用場(chǎng)合。在大型電站，為獲得大推力，在主蒸汽門等控制系統(tǒng)中常采用電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
　　 電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較，由于采用液壓機(jī)構(gòu)，因此具有更大的推力或推力矩。但液壓系統(tǒng)需要更復(fù)雜的油壓管路和油路系統(tǒng)的控制，例如對(duì)液壓油溫度、壓力等的控制，還需要補(bǔ)充油和油的循環(huán)。與氣動(dòng)活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較，電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用液壓缸代替氣缸，由于液壓油具有不可壓縮性，因此，響應(yīng)速度可達(dá)lOOmm／s，比氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)快，行程的定位，控制精度高(可達(dá)0．5級(jí))，它的行程可很長(zhǎng)(可達(dá)lm)，輸出推力矩大(可達(dá)60000Nm)，輸出推力大(可達(dá)25000N)。
　　 電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)將輸入的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能，以液壓油為工作介質(zhì)，通過動(dòng)力元件(例如液壓泵)將電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓油的壓力能，并經(jīng)管道和控制元件，借助執(zhí)行元件使液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)閥桿完成直線或回轉(zhuǎn)角度的運(yùn)動(dòng)。因此，它具有電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的快速響應(yīng)性和活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力大等優(yōu)點(diǎn)。但因使用液壓油，帶來油路系統(tǒng)的泄漏等問題。
　　 基本的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由方向控制回路、壓力控制回路和流量控制回路等組成。方向控制回路可采用換向閥、單向閥等；壓力控制回路可采用壓力繼電器、減壓閥、j頃序閥等；流量控制回路可采用節(jié)流閥、調(diào)速閥等。此外，還需要些輔助控制回路，例如平衡控制回路、卸壓控制回路、增壓和增速控制回路等。為保證電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，通常采用兩套液
壓傳動(dòng)油系統(tǒng)，其中套系統(tǒng)工作，另套系統(tǒng)備用。
　　 圖2—25是某類電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理圖。圖中，當(dāng)輸入信號(hào)增加時(shí)，帶動(dòng)力矩馬達(dá)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使擋板靠近噴嘴，儀表波紋管壓力和反饋波紋管壓力都增加，儀表波紋管壓力的增加使噴嘴管沿支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，噴嘴移到圓筒的接收口，它使液壓缸的上部壓力增加，液壓缸的下部壓力降低，液壓缸的閥桿下移，直到反饋彈簧力與儀表波紋管壓力平衡為止。而反饋波紋管內(nèi)壓力的降低，使力矩馬達(dá)轉(zhuǎn)子返回平衡位置。
　　 與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)類似，電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)也采用位置反饋裝置組成反饋控制系統(tǒng)。它提高了整個(gè)系統(tǒng)的控制精度，改善了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。但由于價(jià)格昂貴，管路系統(tǒng)復(fù)雜，只有在需要大推力和推力矩的應(yīng)用場(chǎng)合才被采用。其特點(diǎn)如下。
　　 1.相同輸出功率條件下，液壓傳動(dòng)裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小，響應(yīng)快。

　　 2.可大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，可輸出較大推力和較大力矩。
　 　3.傳動(dòng)無間隙，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，可實(shí)現(xiàn)頻繁的換向操作。操作方便，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜自動(dòng)控制jD匝序，易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。
　　 4.液壓油黏度受環(huán)境溫度影響大，也不適用于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)控制。
　　 5.對(duì)控制裝置的要求高，要求設(shè)置反饋裝置組·成閉環(huán)控制。根據(jù)被控變量為位移、速度和力等機(jī)械量的不同，反饋檢測(cè)裝置也有位移檢測(cè)反饋裝置、速度反饋檢測(cè)裝置等，使整個(gè)系統(tǒng)變得復(fù)雜，價(jià)格上升，也提高了對(duì)維護(hù)人員的技能要求。

　 　手動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

　　 手動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)僅在自動(dòng)操作存在困難時(shí)才操作。例如，自動(dòng)控制的輸入信號(hào)故障或執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜頭漏氣等，，有時(shí)在工藝生產(chǎn)過程的開、停車階段，由于控制系統(tǒng)還未切人自動(dòng)操作，這時(shí)也需要用手動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)控制閥進(jìn)行操作。
　　 手動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要用途如下。
　　 1.與自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)配合，用于自動(dòng)控制失效時(shí)的降級(jí)操作，提高控制系統(tǒng)可靠性。
　　 2.作為控制閥的限位裝置，限制閥的開度，防止事故發(fā)生。例如，造紙漿料制備過程中有些閥要求正常時(shí)有定開度，用于排放粗渣。
　　 3.節(jié)省控制閥的旁路閥。在不重要的控制系統(tǒng)中，當(dāng)管路直徑較大時(shí)，可采用手動(dòng)執(zhí) 行機(jī)構(gòu)替代旁路閥的功能，降低投資成本，縮小安裝空間。
　　 4.用于開、停車時(shí)對(duì)過程的手動(dòng)操作。
手動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由手輪、傳動(dòng)裝置和連接裝置等組成。按安裝位置可分為頂裝式和側(cè)裝式兩類。頂裝式手動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的手輪安裝在自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的頂部，通過螺桿傳動(dòng)裝置，與自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推桿(或膜頭板)連接。正常運(yùn)行時(shí)，手輪退出，用緊固螺母鎖定，可作為閥位高位的限制裝置。當(dāng)需手動(dòng)操作時(shí)，松開緊固螺母，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使之與自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推桿連接，從而可移動(dòng)推桿，改變閥門開度。正作用和反作用的自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與手動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的連接方式相同，但正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要考慮手動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)桿的密封。
　 　側(cè)裝式手動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的手輪安裝在自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的側(cè)面，可采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)方式，也可采用杠桿傳動(dòng)方式。
　 　選用頂裝或側(cè)裝式手輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)從方便操作考慮。當(dāng)控制閥安裝位置較低，或閥側(cè)沒有空間時(shí)，可選用頂裝式手輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其他場(chǎng)合可選用側(cè)裝式手輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)。為防止手輪被誤操作而轉(zhuǎn)動(dòng)，可設(shè)置安全鎖緊裝置，例如，銷軸固定手輪進(jìn)行限位，或用小鎖緊輪頂緊手輪軸等。
　 　為提供閥門位置的信息，手輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)置了刻度顯示裝置，用于提供閥門位置的顯示
等信息。
　 　為方便進(jìn)行手動(dòng)操作和自動(dòng)操作的切換，通常設(shè)置離合和切換裝置。當(dāng)手動(dòng)位置時(shí)，手輪與自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閥桿連接；當(dāng)自動(dòng)位置時(shí)，手輪與自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閥桿脫鉤，不影響自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。
　 　其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)還有齒條齒輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它常用于旋轉(zhuǎn)控制閥，由于齒隙造成回差，因此用于位式控制和控制要求不高的場(chǎng)合。

　 　調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)　 　　 　　 　　　 　　 　　 　　　 　　 　　 　　控制閥的類型

　 　調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出位移變化轉(zhuǎn)換為控制閥閥芯和閥座間流通面積變化的裝置。通常稱調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為閥，例如直通單座閥、角形閥等。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可從下列幾方面分析。
　 　從結(jié)構(gòu)看，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由閥體、閥內(nèi)件、上閥蓋組件、下閥蓋等組成。閥體是被控流體流過的設(shè)備，它用于連接管道和實(shí)現(xiàn)流體通路，并提供閥座等閥內(nèi)件的支撐。閥內(nèi)件是在閥內(nèi)部直接與被控介質(zhì)接觸的組件，包括閥芯、閥座、閥桿、導(dǎo)向套、套筒、密封環(huán)等。通常，上閥蓋組件包括上閥蓋、填料腔、填料、上蓋板和連接螺栓等。在些調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中下閥蓋作為閥體的部分，并不分離。下閥蓋用于帶底導(dǎo)向的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，它包括下閥蓋、導(dǎo)向套和排放螺絲等。為安裝和維護(hù)方便，些調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的上閥蓋與閥體合，而下閥蓋與閥體分離，稱為閥體分離型閥，例如些高壓閥和閥體分離閥。
　 　從閥體結(jié)構(gòu)看，可分為帶個(gè)閥座和個(gè)閥芯的單座閥閥體、帶兩個(gè)閥座和個(gè)閥芯的雙閥座閥體、帶個(gè)連接人口和個(gè)連接出口的兩通閥體、帶三個(gè)連接口(個(gè)人口和兩個(gè)出口的分流或兩個(gè)人口和個(gè)出口的合流)的三通閥體。
　 　從閥芯位移看，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分為直線位移閥和角位移閥。它們分別與直線位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和角位移執(zhí)行機(jī)構(gòu)配合使用。直通閥、角形閥、套筒閥等屬于直線位移閥，也稱為滑動(dòng)閥桿閥(SlidingStemValve)o蝶閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥、球閥等屬于角位移閥，也稱為旋轉(zhuǎn)閥(Ro-taryValve)o近年也有些制造·廠商推出了移動(dòng)閥座的控制閥，它與角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)配合，但從閥芯的相對(duì)位移看，仍是直線位移，例如Nufflo控制閥。
　 　從閥芯導(dǎo)向看，可分為頂導(dǎo)向、頂?shù)讓?dǎo)向、·套筒導(dǎo)向、閥桿導(dǎo)向和閥座導(dǎo)向等類型。對(duì)
于流體的控制和關(guān)閉等，閥芯的導(dǎo)向十分重要，閥芯導(dǎo)向用于閥芯和閥座的對(duì)中配合。頂導(dǎo)向采用閥蓋或閥體內(nèi)的個(gè)導(dǎo)向套或填料結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向；頂?shù)讓?dǎo)向采用閥蓋和下閥蓋的導(dǎo)向套實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向，對(duì)雙座閥和需要導(dǎo)向的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)需采用頂?shù)讓?dǎo)向；套筒導(dǎo)向采用閥芯的外表面與套筒的內(nèi)表面進(jìn)行導(dǎo)向，這種導(dǎo)向方式具有自對(duì)中性能，能夠?qū)崿F(xiàn)閥芯和閥座的對(duì)中；閥桿導(dǎo)向采用上閥蓋上的導(dǎo)向套與閥座環(huán)對(duì)中，用軸套與閥桿實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向；閥座導(dǎo)向在小流量控制閥中被采用，它用閥座直接進(jìn)行對(duì)中。
　 　從閥芯所受不平衡力看，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的閥芯有不平衡和平衡兩種類型。平衡式閥芯是在閥芯上開有平衡孔的閥芯，當(dāng)閥芯移動(dòng)時(shí)，閥芯上、下部因有平衡孔連接，因此，兩側(cè)壓力差的絕大部分被抵消，大大減小不平衡力對(duì)閥芯的作用，平衡式閥芯需要平衡腔室，因此，需密封裝置密封。根據(jù)流向不同，平衡閥芯所受的壓力可以是閥前壓力(中心向外流向)，也可以是閥后壓力(外部向中心流向)。平衡閥芯可用于套筒結(jié)構(gòu)的閥芯，也可用于柱塞結(jié)構(gòu)的閥芯。不平衡閥芯的兩側(cè)分別是控制閥閥前和閥后的壓力，因此，閥芯所受不平衡力大，同樣口徑控制閥需要更大推力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)才能操作。
　 　從閥芯降壓看，閥芯結(jié)構(gòu)有單級(jí)降壓和多級(jí)降壓之分。單級(jí)降壓結(jié)構(gòu)因兩端的壓差大，因此，適用于噪聲小、空化不嚴(yán)重的場(chǎng)合。在降噪要求高，空化嚴(yán)重的場(chǎng)合，應(yīng)采用如圖
　 　在多級(jí)降壓結(jié)構(gòu)中，控制閥兩端的壓差被分解為幾個(gè)壓差，使在各分級(jí)的壓差較小，都不會(huì)發(fā)生空化和閃蒸現(xiàn)象，從而防止空化和閃蒸發(fā)生，也使噪聲大大降低。
　 　 從流量特性看，根據(jù)流通面積的不同變化，可分為線性特、等百分比特性、快開特性、拋物線特性、雙曲線特性及些修正特性等。流量特、J陛表示閥桿位移與流體流量之間的關(guān)系。通常，采用流量特性來補(bǔ)償被控對(duì)象的非線性特性。閥芯的形狀或套筒開孔形狀決定控制閥的流量特性。直行，程閥芯可分為平板型(用于快開)、柱塞型、窗口型和套筒型等。圖2—30是三種常用套筒控制閥的套筒示意圖，由于開孔面積變化不同，閥芯移動(dòng)
時(shí)，流通面積也不同，從而實(shí)現(xiàn)所需流量特性。柱塞型閥和窗口型閥也可根據(jù)所需流量特性
有不同形狀。角行程閥的閥芯也有不同形狀，例如，用于蝶閥的傳統(tǒng)閥板、動(dòng)態(tài)輪廓閥板；
用于球閥的O形開孔、V形開孔和修正型開孔等結(jié)構(gòu)。