何為“執行機構”？　

   對於執行機構最廣泛的定義是：一種能提供直線或旋轉運動的驅動裝置，它利用某種驅動能源並在某種控製信號作用下工作。

　　執行機構使用液體、氣體、電力或其它能源並通過電機、氣(qi)缸(gang)或(huo)其(qi)它(ta)裝(zhuang)置(zhi)將(jiang)其(qi)轉(zhuan)化(hua)成(cheng)驅(qu)動(dong)作(zuo)用(yong)。基(ji)本(ben)的(de)執(zhi)行(xing)機(ji)構(gou)用(yong)於(yu)把(ba)閥(fa)門(men)驅(qu)動(dong)至(zhi)全(quan)開(kai)或(huo)全(quan)關(guan)的(de)位(wei)置(zhi)。用(yong)與(yu)控(kong)製(zhi)閥(fa)的(de)執(zhi)行(xing)機(ji)構(gou)能(neng)夠(gou)精(jing)確(que)的(de)使(shi)閥(fa)門(men)走(zou)到(dao)任(ren)何(he)位(wei)置(zhi)。盡(jin)管(guan)大(da)部(bu)分(fen)執(zhi)行(xing)機(ji)構(gou)都(dou)是(shi)用(yong)於(yu)開(kai)關(guan)閥(fa)門(men)，但(dan)是(shi)如(ru)今(jin)的(de)執(zhi)行(xing)機(ji)構(gou)的(de)設(she)計(ji)遠(yuan)遠(yuan)超(chao)出(chu)了(le)簡(jian)單(dan)的(de)開(kai)關(guan)功(gong)能(neng)，它(ta)們(men)包(bao)含(han)了(le)位(wei)置(zhi)感(gan)應(ying)裝(zhuang)置(zhi)，力(li)矩(ju)感(gan)應(ying)裝(zhuang)置(zhi)
，電(dian)極(ji)保(bao)護(hu)裝(zhuang)置(zhi)
，邏(luo)輯(ji)控(kong)製(zhi)裝(zhuang)置(zhi)
，數(shu)字(zi)通(tong)訊(xun)模(mo)塊(kuai)及(ji)PID控製模塊等，而這些裝置全部安裝在一個緊湊的外殼內。

　　因(yin)為(wei)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)工(gong)廠(chang)采(cai)用(yong)了(le)自(zi)動(dong)化(hua)控(kong)製(zhi)，人(ren)工(gong)操(cao)作(zuo)被(bei)機(ji)械(xie)或(huo)自(zi)動(dong)化(hua)設(she)備(bei)所(suo)替(ti)代(dai)
，人(ren)們(men)要(yao)求(qiu)執(zhi)行(xing)機(ji)構(gou)能(neng)夠(gou)起(qi)到(dao)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)與(yu)閥(fa)門(men)機(ji)械(xie)運(yun)動(dong)之(zhi)間(jian)的(de)界(jie)麵(mian)作(zuo)用(yong)
，更(geng)要(yao)求(qiu)執(zhi)行(xing)機(ji)構(gou)增(zeng)強(qiang)工(gong)作(zuo)安(an)全(quan)性(xing)能(neng)和(he)環(huan)境(jing)保(bao)護(hu)性(xing)能(neng)。在(zai)一(yi)些(xie)危(wei)險(xian)性(xing)的(de)場(chang)合(he)
，自(zi)動(dong)化(hua)的(de)執(zhi)行(xing)機(ji)構(gou)裝(zhuang)置(zhi)能(neng)減(jian)少(shao)人(ren)員(yuan)的(de)傷(shang)害(hai)。某(mou)些(xie)特(te)殊(shu)閥(fa)門(men)要(yao)求(qiu)在(zai)特(te)殊(shu)情(qing)況(kuang)下(xia)緊(jin)急(ji)打(da)開(kai)或(huo)關(guan)閉(bi)，閥(fa)門(men)執(zhi)行(xing)機(ji)構(gou)能(neng)阻(zu)止(zhi)危(wei)險(xian)進(jin)一(yi)步(bu)擴(kuo)散(san)同(tong)時(shi)將(jiang)工(gong)廠(chang)損(sun)失(shi)減(jian)至(zhi)最(zui)少(shao)。對(dui)一(yi)些(xie)高(gao)壓(ya)大(da)口(kou)徑(jing)的(de)閥(fa)門(men)
，所(suo)需(xu)的(de)執(zhi)行(xing)機(ji)構(gou)輸(shu)出(chu)力(li)矩(ju)非(fei)常(chang)大(da)，這(zhe)時(shi)所(suo)需(xu)執(zhi)行(xing)機(ji)構(gou)必(bi)須(xu)提(ti)高(gao)機(ji)械(xie)效(xiao)率(lv)並(bing)使(shi)用(yong)高(gao)輸(shu)出(chu)的(de)電(dian)機(ji)

，這(zhe)樣(yang)平(ping)穩(wen)的(de)操(cao)作(zuo)大(da)口(kou)徑(jing)閥(fa)門(men)。

　　閥門與自動化

　　為(wei)了(le)成(cheng)功(gong)的(de)實(shi)現(xian)過(guo)程(cheng)自(zi)動(dong)化(hua)
，最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)要(yao)確(que)保(bao)閥(fa)門(men)自(zi)身(shen)能(neng)夠(gou)滿(man)足(zu)過(guo)程(cheng)及(ji)管(guan)道(dao)內(nei)介(jie)質(zhi)的(de)特(te)殊(shu)要(yao)求(qiu)。通(tong)常(chang)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)和(he)工(gong)藝(yi)介(jie)質(zhi)能(neng)夠(gou)決(jue)定(ding)閥(fa)門(men)的(de)種(zhong)類(lei)，閥(fa)芯(xin)的(de)類(lei)型(xing)以(yi)及(ji)閥(fa)內(nei)件(jian)和(he)閥(fa)門(men)的(de)結(jie)構(gou)和(he)材(cai)料(liao)。

　　閥門選擇好後接下來就要考慮自動化的要求即執行機構的選擇。可以簡單的按兩種基本的閥門操作類型來考慮執行機構。

　　1.旋轉式閥門（單回轉閥門）

　　這類閥門包括：旋塞閥
、球閥
、蝶閥以及風門或擋板。這類閥門需要已要求的力矩進行90度旋轉操作的執行機構

　　2.多回轉閥門

　　這類閥門可以是非旋轉提升式閥杆或旋轉非提升式杆
，或者說是他們需要多轉操作去驅動閥門到開或關的位置。這類閥門包括：直通閥（截止閥）、閘閥
、刀閘閥等。作為一種選擇，直線輸出的氣動或液動氣缸或薄膜執行機構也開來驅動上述閥門。

　　目前共有四種類型的執行機構，它們能夠使用不同的驅動能源，能夠操作各種類型的閥門。

　　1.電動多回轉式執行機構

　　電力驅動的多回轉式執行機構是最常用、zuikekaodezhixingjigouleixingzhiyi。shiyongdanxianghuosanxiangdiandongjiqudongchilunhuowolunwoganzuihouqudongfaganluomu，faganluomushifaganchanshengyundongshifamendakaihuoguanbi。

　　多duo回hui轉zhuan式shi電dian動dong執zhi行xing機ji構gou可ke以yi快kuai速su驅qu動dong大da尺chi寸cun閥fa門men。為wei了le保bao護hu閥fa門men不bu受shou損sun壞huai，安an裝zhuang在zai在zai閥fa門men行xing程cheng的de終zhong點dian的de限xian位wei開kai關guan會hui切qie斷duan電dian機ji電dian源yuan，同tong時shi當dang安an全quan力li矩ju被bei超chao過guo時shi，力li矩ju感gan應ying裝zhuang置zhi也ye會hui切qie斷duan電dian機ji電dian源yuan
，位wei置zhi開kai關guan用yong於yu指zhi示shi閥fa門men的de開kai關guan狀zhuang態tai，安an裝zhuang離li合he器qi裝zhuang置zhi的de手shou輪lun機ji構gou可ke在zai電dian源yuan故gu障zhang時shi手shou動dong操cao作zuo閥fa門men。

　　這種類型執行機構的主要優點是所有部件都安裝在一個殼體內，在這個防水、防塵、防fang爆bao的de外wai殼ke內nei集ji成cheng了le所suo有you基ji本ben及ji先xian進jin的de功gong能neng。主zhu要yao缺que點dian是shi，當dang電dian源yuan故gu障zhang時shi，閥fa門men隻zhi能neng保bao持chi在zai原yuan位wei，隻zhi有you使shi用yong備bei用yong電dian源yuan係xi統tong
，閥fa門men才cai能neng實shi現xian故gu障zhang安an全quan位wei置zhi（故障開或故障關）

　　2.電動單回轉式執行機構

　　這種執行機構類似於電動多回轉執行機構，主要差別是執行機構最終輸出的是1/4轉記90度的運動。新一代電動單回轉式執行機構結合了大部分多回轉執行機構的複雜功能
，例如：使用非進入式用戶友好的操作界麵實現參數設定與診斷功能。

　　單回轉執行機構結構緊湊可以安裝到小尺寸閥門上，通常輸出力矩可達800公斤米
，另外應為所需電源較小，它們可以安裝電池來實現故障安全操作。

　　3.流體驅動多回轉式或直線輸出執行機構

　　這種類型執行機構經常用於操作直通閥（截止閥）和閘閥，它們使用氣動或液動操作方式。結構簡單
，工作可靠，很容易實現故障安全操作模式。

　　通常情況下人們使用電動多回轉執行機構來驅動閘閥和截止閥，隻有在無電源時才考慮使用液動或氣動執行機構。

　　4.流體驅動單回轉式執行機構

　　氣動
、yedongdanhuizhuanzhixingjigoufeichangtongyong，tamenbuxuyaodianyuanbingqiejiegoujiandan，xingnengkekao。tamenyingyongdelingyufeichangguangfan。tongchangshuchucongjigongjinmidaojiwangongjinmi。tamenshiyongqigangjichuandongzhuangzhijiangzhixianyundongzhuanhuanweizhijiaoshuchu，chuandongzhuangzhitongchangyou：撥叉
、齒chi輪lun齒chi條tiao，杠gang杆gan。齒chi輪lun齒chi條tiao在zai全quan行xing程cheng範fan圍wei內nei輸shu出chu相xiang同tong力li矩ju，它ta們men非fei常chang適shi用yong於yu小xiao尺chi寸cun閥fa門men，撥bo叉cha具ju有you較jiao高gao效xiao率lv在zai行xing程cheng起qi點dian具ju有you高gao力li矩ju輸shu出chu非fei常chang適shi合he於yu大da口kou徑jing閥fa門men。氣qi動dong執zhi行xing機ji構gou一yi般ban安an裝zhuang電dian磁ci閥fa、定位器或位置開關等附件來實現對閥門的控製和監測。

　　這種類型執行機構很容易實現故障安全操作模式。

　　執行機構選擇要素

　　選擇一台合適的閥門執行機構類型和規格時必須考慮下列要素：

　　1.驅動能源

　　最(zui)常(chang)用(yong)的(de)驅(qu)動(dong)能(neng)源(yuan)是(shi)電(dian)源(yuan)或(huo)流(liu)體(ti)源(yuan)，如(ru)果(guo)選(xuan)擇(ze)電(dian)源(yuan)為(wei)驅(qu)動(dong)能(neng)源(yuan)，對(dui)於(yu)大(da)尺(chi)寸(cun)閥(fa)門(men)一(yi)般(ban)選(xuan)用(yong)三(san)相(xiang)電(dian)源(yuan)
，對(dui)於(yu)小(xiao)尺(chi)寸(cun)閥(fa)門(men)可(ke)選(xuan)用(yong)單(dan)相(xiang)電(dian)源(yuan)。一(yi)般(ban)電(dian)動(dong)執(zhi)行(xing)機(ji)構(gou)可(ke)有(you)多(duo)種(zhong)電(dian)源(yuan)類(lei)型(xing)供(gong)選(xuan)擇(ze)。有(you)時(shi)也(ye)可(ke)選(xuan)直(zhi)流(liu)供(gong)電(dian)，此(ci)時(shi)可(ke)通(tong)過(guo)安(an)裝(zhuang)電(dian)池(chi)實(shi)現(xian)電(dian)源(yuan)故(gu)障(zhang)安(an)全(quan)操(cao)作(zuo)。

　　流體源種類很多，首先可以是不同的介質如：壓縮空氣、氮氣、天然氣
、液壓流體等
，其次它們可以具備各種壓力
，第三執行機構具有各種尺寸以提供輸出力活力矩。

　　2.閥門類型

　　當(dang)選(xuan)擇(ze)閥(fa)門(men)用(yong)執(zhi)行(xing)機(ji)構(gou)時(shi)，必(bi)須(xu)要(yao)知(zhi)道(dao)閥(fa)門(men)的(de)種(zhong)類(lei)
，這(zhe)樣(yang)才(cai)可(ke)以(yi)選(xuan)擇(ze)正(zheng)確(que)的(de)執(zhi)行(xing)機(ji)構(gou)類(lei)型(xing)。有(you)些(xie)閥(fa)門(men)需(xu)要(yao)多(duo)回(hui)轉(zhuan)驅(qu)動(dong)，有(you)些(xie)需(xu)要(yao)單(dan)回(hui)轉(zhuan)驅(qu)動(dong)，有(you)些(xie)需(xu)要(yao)往(wang)複(fu)式(shi)驅(qu)動(dong)
，它(ta)們(men)影(ying)響(xiang)了(le)執(zhi)行(xing)機(ji)構(gou)類(lei)型(xing)的(de)選(xuan)擇(ze)。

　　通常多回轉的氣動執行機構比電動多回轉執行機構價格要貴，但是往複式直行程輸出的氣動執行機構價格比電動多回轉執行機構便宜。

　　3.力矩大小

　　對於90度回轉的閥門如：球閥

、碟閥、xuansaifa，zuihaotongguofamenchangshanghuodexiangyingfamenlijudaxiao

，dabufenfamenchangshangshitongguoceshifamenzaiedingyalixiafamensuoxudecaozuoliju
，tamenjiangzheyilijutigonggeikehu。duiyuduohuizhuandefamenqingkuangyousuobutong
，zhexiefamenkefenwei：往複式（提升式）運動-閥杆不旋轉、往複式運動-閥杆旋轉、非往複式-閥杆旋轉
，必須測量閥杆的直徑
，閥杆連接螺紋尺寸已決定執行機構規格。

　　4.執行機構選型

　　yidanzhixingjigouleixinghefamensuoxuqudonglijuquedingle，jiukeyishiyongzhixingjigouchangshangtigongdeshujubiaohuoxuanxingruanjianjinxingxuanxing。youshihaixukaolvfamencaozuodesuduhepinlv。

　　流體驅動的執行機構可調節行程速度
，但是三相電源的電動執行機構隻有固定的行程時間。

　　部分小規格的直流電動單回轉執行機構可調節行程速度。

　　開關控製

　　zidongkongzhifazuidadehaochushikeyiyuanjulidecaozuofamen，zhejiuyiweizhecaozuorenyuankeyizuozaikongzhishikongzhishengchanguochengerbuxuyaoqinlinxianchangqurengongcaozuofamendekaiheguan。renmenzhixupusheyixieguanxianlianjiekongzhishihezhixingjigou
，qudongnengyuantongguoguanxianzhijiejilidiandonghuoqidongzhixingjigou
，tongchangyongde4-20mA信號來反饋閥門的位置。

　　連續控製

　　如果執行機構被要求用於控製過程係統的液位、流量或壓力等參數，這是要求執行機構頻繁動作的工作，可以用4-20mA信xin號hao作zuo為wei控kong製zhi信xin號hao
，然ran而er這zhe個ge信xin號hao可ke能neng會hui和he過guo程cheng一yi樣yang頻pin繁fan的de改gai變bian。如ru果guo需xu要yao非fei常chang高gao頻pin率lv動dong作zuo的de執zhi行xing機ji構gou，隻zhi有you選xuan擇ze特te殊shu的de能neng頻pin繁fan啟qi停ting的de調tiao節jie型xing執zhi行xing機ji構gou。當dang一yi個ge過guo程cheng中zhong需xu要yao多duo台tai執zhi行xing機ji構gou時shi，可ke以yi通tong過guo使shi用yong數shu字zi通tong訊xun係xi統tong將jiang各ge個ge執zhi行xing機ji構gou連lian接jie起qi來lai，這zhe樣yang可ke大da大da降jiang低di安an裝zhuang費fei用yong。數shu字zi通tong訊xun回hui路lu可ke以yi快kuai速su高gao效xiao的de傳chuan遞di指zhi令ling和he收shou集ji信xin息xi。目mu前qian有you多duo種zhong通tong訊xun方fang式shi如ru：FOUNDATION FIELDBUS、PROFIBUS、DEVICENET
、HART和專為閥門執行機構設計的PAKSCAN等。數字通訊係統不單單可以降低投資費用，它們還可以收集大量閥門信息，這些信息對於閥門的預測性維護程序非常有價值。

　　預測性維護

　　操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)可(ke)以(yi)借(jie)助(zhu)內(nei)置(zhi)的(de)數(shu)據(ju)存(cun)儲(chu)器(qi)來(lai)記(ji)錄(lu)閥(fa)門(men)每(mei)次(ci)動(dong)作(zuo)時(shi)力(li)矩(ju)感(gan)應(ying)裝(zhuang)置(zhi)測(ce)得(de)的(de)數(shu)據(ju)
，這(zhe)些(xie)數(shu)據(ju)可(ke)以(yi)用(yong)來(lai)監(jian)測(ce)閥(fa)門(men)運(yun)行(xing)的(de)狀(zhuang)態(tai)
，可(ke)以(yi)提(ti)示(shi)閥(fa)門(men)是(shi)否(fou)需(xu)要(yao)維(wei)修(xiu)，也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)這(zhe)些(xie)數(shu)據(ju)來(lai)診(zhen)斷(duan)閥(fa)門(men)。

　　針對閥門可以診斷如下數據：

　　1.閥門密封或填料摩擦力

　　2.閥杆、閥門軸承的摩擦力矩

　　3.閥座摩擦力

　　4.閥門運行中的摩擦力

　　5.閥芯的所受的動態力

　　6.閥杆螺紋摩擦力

　　7.閥杆位置

　　上述大部分數據存在於所有種類的閥門
，但著重點不同

，例如：對於蝶閥，閥門運行中的摩擦力是可以忽略的，但對於旋塞閥這個力數值卻很大。

　　不同的閥門具有不同的力矩運行曲線，例如：對(dui)於(yu)楔(xie)式(shi)閘(zha)飯(fan)，開(kai)啟(qi)和(he)關(guan)閉(bi)力(li)矩(ju)都(dou)非(fei)常(chang)大(da)，其(qi)它(ta)行(xing)程(cheng)時(shi)隻(zhi)有(you)填(tian)料(liao)摩(mo)擦(ca)力(li)和(he)螺(luo)紋(wen)摩(mo)擦(ca)力(li)，關(guan)閉(bi)時(shi)，液(ye)體(ti)靜(jing)壓(ya)力(li)作(zuo)用(yong)在(zai)閘(zha)板(ban)上(shang)增(zeng)加(jia)了(le)閥(fa)座(zuo)摩(mo)擦(ca)力(li)，最(zui)終(zhong)楔(xie)緊(jin)效(xiao)應(ying)使(shi)力(li)矩(ju)迅(xun)速(su)增(zeng)大(da)直(zhi)到(dao)關(guan)閉(bi)到(dao)位(wei)。所(suo)以(yi)根(gen)據(ju)力(li)矩(ju)曲(qu)線(xian)的(de)變(bian)化(hua)可(ke)以(yi)預(yu)測(ce)出(chu)將(jiang)會(hui)發(fa)生(sheng)的(de)故(gu)障(zhang)，可(ke)以(yi)對(dui)預(yu)測(ce)性(xing)維(wei)護(hu)提(ti)供(gong)有(you)價(jia)值(zhi)的(de)信(xin)息(xi)。

　　智能變頻控製

　　執行機構在工作過程中，由於電機的頻繁啟動，導致工作時額定頻率的變化
，通過智能變頻控製可使頻率達到額定值

　　例如：由you於yu電dian阻zu或huo外wai力li原yuan因yin，電dian機ji啟qi動dong速su度du變bian慢man，導dao致zhi執zhi行xing機ji構gou行xing程cheng控kong製zhi的de誤wu差cha
，運yun用yong智zhi能neng變bian頻pin控kong製zhi，可ke以yi改gai變bian輸shu入ru轉zhuan速su，從cong而er使shi執zhi行xing機ji構gou的de工gong作zuo更geng可ke靠kao和he穩wen定ding