气动调节阀通过执行机构、定位器与阀体的协同,实现对管道介质流量、压力等参数的精确调节,其工作原理如下:
执行机构:动力转换核心
执行机构以压缩空气为动力源,将气压信号转换为机械位移。常见类型包括薄膜式和活塞式:
薄膜式:由薄膜、压缩弹簧和推杆组成。气压作用于薄膜使其变形,推动推杆运动;弹簧在气压消失时使推杆复位,并通过调整预紧力改变输出力。
活塞式:由气缸、活塞和连杆构成。活塞在气缸内做直线运动,通过连杆将位移传递给阀芯,适用于高压、大口径场景。
执行机构根据输入气压信号的大小产生相应推力,驱动阀体动作,其作用形式分为正作用(气压增加时推杆向下)和反作用(气压增加时推杆向上)。
定位器:精确控制保障
定位器通过力平衡或位移平衡原理,将电气信号(如4-20mA电流)转换为气压信号,并实时调整执行机构动作,确保阀门开度与输入信号一致。其工作流程为:
输入信号与反馈信号(由阀杆位移产生)比较,产生偏差信号;
偏差信号经放大后输出控制气压,驱动执行机构动作;
阀门动作时,反馈组件持续监测实际位置,定位器不断修正输出,直至偏差为零,阀门稳定在设定开度。
定位器可消除执行机构薄膜和弹簧的不稳定性,提高调节精度,并实现快速定位、改善流量特性等功能。
阀体:介质调节终端
阀体直接与介质接触,通过阀芯与阀座的配合改变流通截面积,实现流量、压力调节。常见阀芯结构包括直通式、球形、柱塞形等。当执行机构推动阀杆时,阀芯移动,改变与阀座间的间隙,从而调节介质阻力。例如,气开式阀门在气压增加时开大,气关式则关闭。