气动执行器的"操作类型"是指它在控制系统中如何响应气源信号来完成阀门的开关或调节动作。不同的操作类型适用于不同的工况和安全要求,选对操作类型,是保障系统安全和运行稳定的第一步。


一、按作用方式分类:单作用 vs 双作用


这是气动执行器最基本、最重要的分类方式。

单作用气动执行器(弹簧复位)

单作用执行器内部装有复位弹簧,压缩空气仅从一侧进入,推动活塞向一个方向运动;当气源断开或信号丢失时,弹簧的弹力将活塞推回初始位置。

  • 特点

断气时自动复位,实现故障安全保护

结构简单,成本较低

输出力受弹簧影响,两侧不对称(弹簧侧输出力小于气源侧)

一般气源压力范围:0.4-0.8MPa

  • 适用场景

需要故障安全保护的工况,如石油化工、天然气等对安全性要求高的行业。可根据需要选择"气开式"(有气开、失气关)或"气关式"(有气关、失气开)。

双作用气动执行器

双作用执行器没有复位弹簧,活塞两侧都可以进入压缩空气。通过换向阀切换进气方向,实现活塞双向运动。

  • 特点

输出力均衡,推力大

控制精度高,适用于对定位精度要求较高的工况

断气后保持当前位置(保位),不会自动复位

同样气源压力下,输出扭矩比单作用大

  • 适用场景

需要较大输出力的工况,或不需要故障安全保护的场合;在调节型应用中配合定位器使用,可达到较高的控制精度。


二、按控制方式分类:气开式 vs 气关式


这是从安全角度出发的分类方式,核心逻辑是"当控制信号或气源中断时,阀门应该处于什么状态"。

气开式(FC——故障关):有气源信号时阀门打开,失去气源或信号时阀门关闭。适用于需要确保介质在故障时切断的工况。

气关式(FO——故障开):有气源信号时阀门关闭,失去气源或信号时阀门打开。适用于需要确保介质在故障时排放或流通的工况,如泄压系统、放空系统。

选择建议:气开还是气关,主要取决于工艺安全需求。在项目设计阶段,工艺专业会发布"阀门选型数据表",明确标出每个阀门的故障安全位置要求,执行器专业据此选择气开或气关的执行器配置。


三、按运动方式分类:直行程 vs 角行程


直行程:输出直线位移,活塞做直线运动,直接驱动阀杆。适用于闸阀、截止阀等需要直线运动的阀门。

角行程:输出90度或更大角度的旋转运动。适用于球阀、蝶阀、旋塞阀等。


四、按控制信号分类:开关型 vs 调节型


开关型(ON-OFF):执行器在两个位置之间切换——全开或全关。控制方式简单,通常通过电磁阀实现气路切换,适用于不需要中间位置的工况。

调节型(Modulating):执行器可以在全行程范围内精确定位到任意开度,实现流量的连续调节。通常需要配备定位器(Positioner),接收4-20mA或0-10V的标准控制信号,控制精度可达±0.5%以内。


五、如何选择合适的操作类型?


  1. 首先确认安全需求:是否需要故障安全保护?断气时阀门应该开还是关?→ 选单作用+气开/气关
  2. 其次考虑输出力需求:如果阀门所需扭矩较大,或气源压力有限,优先考虑双作用
  3. 再看控制精度需求:只需要开关控制还是需要调节?需要调节时选配合适的定位器
  4. 最后确认阀门类型:球阀/蝶阀选角行程,闸阀/截止阀选直行程

了解了气动执行器的操作类型分类,在项目中选型时就能更加得心应手。


浙江华尔士自控仪表阀门有限公司

始于1989年 · 专注气动执行器三十余年

产品涵盖AT系列、HG系列、单作用/双作用全系列等