气动活塞执行机构的优化方案

气动活塞执行机构采用活塞作为执行驱动元件。具有推力大、响应速度快的优点。图3-40所示为活塞执行机构的结构。

图3-39 带手轮的气动薄膜执行机构

图3-40 气动活塞执行机构的结构

气动活塞执行机构的特点如下：

1）结构紧凑，承受的气源压力高，最高可达1MPa，推力大，行程速度快，保证阀门的可靠关断。

2）配用双作用阀门定位器，气缸的上部和下部接受纯净的压缩空气，不与腐蚀性大气环境进行气体交换，永不腐蚀，使用寿命长。(www.xing528.com)

3）当作为节流控制时，输出位移量与输入信号成比例关系。但需要添加阀门定位器。

4）当作为两位式开闭控制时，对无弹簧活塞执行机构，活塞的一侧输入信号，另一侧放空；或在另一侧输入信号，一侧放空，实现开或关的功能；有弹簧返回的活塞执行机构只能在一侧输入信号，其返回是由弹簧实现的。为实现两位控制，通常采用电磁阀两位式执行元件进行切换。采用一侧通恒压，另一侧通变化压力（大于或小于恒压）的方法实现两位控制，它使响应速度变慢。采用两侧通变换的压力（一侧增大，另一侧减小）实现两位控制，同时会使响应速度变慢，不拟采用。

5）与薄膜执行机构类似，活塞执行机构也分正作用式执行机构和反作用式执行机构两种类型，如图3-41所示。输入信号增加时，活塞杆外移的类型称正作用式执行机构；输入信号增加时，活塞杆内缩的类型称反作用式执行机构。作为节流控制，通常可采用阀门定位器来实现正反作用转换。

6）根据阀门定位器的类型，如果输入信号是标准的20～100kPa气压信号，则可配气动阀门定位器；如果输入信号是标准4～20mA电流信号，则可配电气阀门定位器。

7）可添加专用自锁装置，实现气源中断时的保位。

8）可添加手轮机构，实现自动操作故障时的障纵操作，即手动操作。

9）可添加位移转换装置，使直线位移转换为角位移。有些活塞式执行机构采用横向安装，并经位移转换装置直接转换直线位移为角位移。