氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)、定位器與閥體的協(xié)同,實(shí)現(xiàn)對(duì)管道介質(zhì)流量、壓力等參數(shù)的精確調(diào)節(jié),其工作原理如下:
執(zhí)行機(jī)構(gòu):動(dòng)力轉(zhuǎn)換核心
執(zhí)行機(jī)構(gòu)以壓縮空氣為動(dòng)力源,將氣壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械位移。常見類型包括薄膜式和活塞式:
薄膜式:由薄膜、壓縮彈簧和推桿組成。氣壓作用于薄膜使其變形,推動(dòng)推桿運(yùn)動(dòng);彈簧在氣壓消失時(shí)使推桿復(fù)位,并通過調(diào)整預(yù)緊力改變輸出力。
活塞式:由氣缸、活塞和連桿構(gòu)成。活塞在氣缸內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng),通過連桿將位移傳遞給閥芯,適用于高壓、大口徑場(chǎng)景。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)輸入氣壓信號(hào)的大小產(chǎn)生相應(yīng)推力,驅(qū)動(dòng)閥體動(dòng)作,其作用形式分為正作用(氣壓增加時(shí)推桿向下)和反作用(氣壓增加時(shí)推桿向上)。
定位器:精確控制保障
定位器通過力平衡或位移平衡原理,將電氣信號(hào)(如4-20mA電流)轉(zhuǎn)換為氣壓信號(hào),并實(shí)時(shí)調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作,確保閥門開度與輸入信號(hào)一致。其工作流程為:
輸入信號(hào)與反饋信號(hào)(由閥桿位移產(chǎn)生)比較,產(chǎn)生偏差信號(hào);
偏差信號(hào)經(jīng)放大后輸出控制氣壓,驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作;
閥門動(dòng)作時(shí),反饋組件持續(xù)監(jiān)測(cè)實(shí)際位置,定位器不斷修正輸出,直至偏差為零,閥門穩(wěn)定在設(shè)定開度。
定位器可消除執(zhí)行機(jī)構(gòu)薄膜和彈簧的不穩(wěn)定性,提高調(diào)節(jié)精度,并實(shí)現(xiàn)快速定位、改善流量特性等功能。
閥體:介質(zhì)調(diào)節(jié)終端
閥體直接與介質(zhì)接觸,通過閥芯與閥座的配合改變流通截面積,實(shí)現(xiàn)流量、壓力調(diào)節(jié)。常見閥芯結(jié)構(gòu)包括直通式、球形、柱塞形等。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)推動(dòng)閥桿時(shí),閥芯移動(dòng),改變與閥座間的間隙,從而調(diào)節(jié)介質(zhì)阻力。例如,氣開式閥門在氣壓增加時(shí)開大,氣關(guān)式則關(guān)閉。