气动控制阀结构(气动控制阀门)

导语：化工自动化仪表基础知识-常用气动控制阀结构介绍

我们知道，气动控制阀由执行机构和阀体两部分组成，这一部分将重点对我们公司使用最多的几种类型的执行机构和阀体的结构分别进行介绍。

气动控制阀执行机构的结构和动作原理

气动执行机构分为薄膜式、活塞式它们因结构不同有着不同的应用场合。

1、气动薄膜式执行机构

气动薄膜式执行机构是指通过弹性膜片将输入气压转变为推杆的推力，通过推杆、阀杆带动阀芯产生相应的位移，改变阀的开度。一个典型的气动薄膜执行机构主要由弹性薄膜、压缩弹簧和推杆组成。它分为正、反两种作用形式。当信号压力增加时，推杆向下动作的叫正作用执行机构，反之，当信号压力增加时，推杆向上动作的叫反作用执行机构。

气动薄膜式执行机构

优点：气动薄膜执行机构结构简单，动作可靠，维修方便，

缺点：

a、膜片能承受的压力较低，膜室通入过大压力后易造成膜片损坏，

b、执行机构输出力小，一般不应用在高压差场合。

2、气动活塞式执行机构

气动活塞式执行机构又称气缸式执行机构，是通过改变作用在活塞两边的气源压力来控制执行机构推杆的输出位移，其特点是输出力大，结构简洁、动作速度快、抗震性好。

它包括有弹簧式和无弹簧式两种。

另外，根据其结构的不同又可以分为直行程活塞式、角行程活塞式执行机构。

直行程活塞式执行机构内部结构：

另外，除了上面的这种直行程气缸式执行机构外，还有拨叉式、齿轮齿条式的角行程活塞式执行机构

拨叉式执行机构结构图 拨叉式执行机构结构图

控制阀阀体部分的结构介绍：

我们知道控制阀按照阀体结构类型的不同可以分为：单座阀、双座阀、套筒阀、角阀、球阀、偏芯旋转阀和蝶阀等，这些类型的阀体在我们的现场都有广泛的使用，它们因内部结构的不同而有其不同的特点。

下面将根据阀体结构的不同，重点介绍我公司使用的气动阀阀体的内部结构和优缺点。

1、单座阀

阀体内只有一个阀座和阀芯。

优点：

结构简单；

密封效果好，泄露量小，标准泄露量为0.01%C；

缺点：

流通能力差，DN100的阀，C=120 ；

不平衡力大；

不适合高压差,大口径的场合。

单座阀

阀门的密封填料装于上阀盖填料室内，其主要作用是保证阀杆处的密封，即防止介质因阀杆移动而向外泄露，是一台阀门所必须具有的组成部分。另外，填料还有防尘、润滑等功能。

2、双座阀

阀体内有两个阀芯和阀座的调节阀。

优点

a、流通能力大，与相同口径的其他控制阀比较，双座阀可流过更多流体，同口径双座阀流通能力比单座阀流通能力约大20%～50%。 DN100的阀，C=160；

b、许用压差大 。

缺点：

a、泄漏量大。双座阀的上、下阀芯不能同时保证关闭，因此，双座阀的泄漏量较大，标准泄漏量为0.1%C；

b、抗冲刷能力差。阀内流路复杂，在高压差应用场合，受到高压流体的冲刷较严重。

阀芯

阀座

3、套筒阀

在阀体内部阀盖和阀座之间装有一个开口的套筒（阀笼）。

优点：

a、稳定性好；

采用套筒内部导向，不易引起阀芯振动，同时阀芯上开有平衡孔，可以减少介质作用在阀芯上的不平衡力。

b、互换性和通用性强；

只要更换套筒，就可以得到不同的流量特性。

c、维修方便；

套筒通过上阀盖被压紧在阀体上，同时阀座不像单双座阀那样通过螺纹和阀体连接的。

缺点：

泄漏量较单座阀大，不适合用于有颗粒及较脏污的介质中

4、角阀

角阀除阀体为直角外，其他结构和直通单座调节阀相似。

优点：

a、阀体内有一个阀座和密封面，结构简单,密封效果好；

b、一般为底进侧出,借助介质自身的冲刷作用，可有效地防止介质堵塞，具有自洁净功能。适用于控制高粘度介质,高压差以及含有悬浮物和颗粒物的介质。在高压差时，也可用作侧进底出。

缺点：

容易发生阀芯振荡不稳定的现象。

5、球阀：其结构为控制流体的启闭件（阀芯）为一个球体，执行机构带动阀杆从而使球体绕轴线旋转 90°实现阀的开启与关闭。

球阀有O型、C型和V型球阀，我们现场使用最多的是O型球阀，其结构为阀芯是球型，中间开有圆柱型通孔。

优点：

a、流路简单，全开时完全形成直管通道，压力损失小；

b、可实现快速启闭。

缺点：

a、阀座及球面易受到管道内杂质的损坏；

b、调节性能差。

6、蝶阀：是用圆盘式启闭件（阀板）往复回转90°左右来开启、关闭或调节介质流量的一种阀门。蝶阀不仅结构简单、体积小、重量轻、操作简便、迅速，并且还可以同时具有良好的流量调节功能和关闭密封特性。

优点：

a、蝶阀在完全开启时，具有较小的流阻。当开启在大约15°～70°之间时，又能进行灵敏的流量控制，因而在大口径的调节领域，蝶阀的应用非常普遍；

b、流通能力大，约为同口径双座阀的1.5～2倍；

c、结构紧凑、安装空间小。

缺点：

a、操作转矩大；

b、泄露量大，普通型为2%C。

c、维修比较困难

7、偏芯旋转阀

偏芯旋转阀又称凸轮挠曲阀，其结构如上图所示，综合了球阀、蝶阀的长处。

优点：a、流路简单，阻力小，可用于含固体悬浮物和高粘度的流体调节；

b、流通能力较大，比同口径的单双座阀大10%～30%；

c、密封性好，阀芯弯曲臂的挠曲变形使阀芯能紧压阀座密封环，保证良好密封，标准泄漏量小于0．0l％C。

8、隔膜阀

隔膜阀是用耐腐蚀衬里的阀体和耐腐蚀隔膜代替阀芯和阀座，由隔膜起调节作用。

优点：抗腐蚀性能好，结构简单，流路阻力小，流通能力较同口径其他阀门大，同时能严密关闭。流体被隔膜与阀体可动部件隔开，无需填料也不会泄露。

缺点：由于隔膜和衬里材质限制，耐压、耐温较低，一般只能用于1.6MPA,150℃以下。

控制特性差，可调范围小。

隔膜需要定期更换。

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