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《气动电子技术》课题研究论文气动调节阀摘要：气动调节阀就是以压缩空气为动力源，借助于电气阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的：流量、压力、温度等各种工艺参数。气动调节阀的特点就是控制简单，反应快速，且本质安全，不需另外再采取防爆措施。铁道扳岔、机车轮轨润滑、列车的煞车、街道清扫、特种车间内的起吊设备、军事指挥车等都用上了专门开发的气动调节阀元件。这说明气动调节阀技术已“渗透”到各行各业，并且正在日益扩大。关键词：气动调节阀调节控制一、调节阀的工作原理调节阀是根据调节信号，自动控制阀门的开度，通过控制阀门的通流面积，从而达到介质流量、压力和液位的调节，它作为一种控制阀，主要用于调节介质的流量、压力和液位。二、调节阀的分类调节阀可以分为三大类：以压缩空气为能源的气动执行器（即气动调节阀），气动执行器的输入信号为20～100kPa；以电为能源的电动执行器（即电动调节阀），电动执行器的输入信号为4～20mADC；以高压液体为能源的液动执行器（即液动调节阀）。电动调节阀结构较复杂，容易发生故障，对维护人员的技术要求要高，电机运行要产生热，容易造成电机过热，同时也会加大对减速齿轮的磨损；液动调节阀造价昂贵，体检庞大笨重，特别复杂和需要专门技术设备；相比电动和液动调节阀，气动调节阀控制简单，反应快速，气源为空气，本质安全，不需另外再采取特别的安全措施。因此，现今大多数工控场合所采用的安全阀都是气动调节阀。四、气动薄膜调节阀的分类气动薄膜调节阀的常用分类法既按原理、作用又按结构划分，是目前国内、国际最常用的分类方法。一般分为九个大类：(1)单座调节阀；(2)双座调节阀；(3)套筒调节阀；(4)角形调节阀；(5)三通调节阀；(6)隔膜阀；(7)蝶阀；(8)球阀；(9)偏心旋转阀。前6种为直行程，后三种为角行程。这九种产品亦是最基本的产品，也称为普通产品、基型产品或标准产品。各种各样的特殊产品、专用产品都是在这九类产品的基础上改进变型出来的。五、气动薄膜调节阀的组成气动薄膜调节阀简单的来说主要由两部分组成：1.执行机构；2.阀体（调节、控制机构）。执行机构：接受输入的气压调节信号，产生相应的推力，使推杆发生位移，推动阀芯动作。从而改变阀门的开度，最终调节阀内流体的流量变化。调节机构：俗称调节阀，是一个局部阻力可变的节流元件。它与执行机构相连，在执行机构的作用下带动阀芯在阀体内移动，改变了阀芯与阀座之间的流通执行机构调节机构面积，即改变了阀的阻力系数，被控介质的流量也就相应地改变，从而达到控制工艺参数的目的。六、气动薄膜调节阀的工作原理当来自控制器的信号压力通入到薄膜气室时，在膜片上产生一个推力，并推动推杆部件向下移动，使阀芯和阀座之间的空隙减小(即流通面积减小)，流体受到的阻力增大，流量减小。推杆下移的同时，弹簧受压产生反作用力，直到弹簧的反作用力与信号压力在膜片上产生的推力相平衡为止，此时，阀芯与阀座之间的流通面积不再改变，流体的流量稳定，可见，调节阀是根据信号压力的大小，通过改变阀芯的行程来改变阀的阻力大小，达到控制流量的目的。七、气动薄膜调节阀执行机构的工作原理当阀芯下移时关小叫正装，反之叫反装。这样阀芯有正装和反装两种，加之执行机构有正作用和反作用。因此，调节阀的作用形式有四种，这四种形式的调节阀如果从信号的控制作用来看，分为两种，即气开和气关形式，在使用中，大口径的阀门一般都用正作用形式，而用改变阀芯的安装方向来获得气开或气关特性。气开、气关的选择与生产安全有关，其原则是：一旦信号中断，调节阀的状态能保证人员和设备的安全。其中，a和d为气关式；b和c为气开式执行机构的工作原理简化：(a)正作用执行机构+正装调节机构=气关式执行器(b)正作用执行机构+反装调节机构=气开式执行器(c)反作用执行机构+正装调节机构=气开式执行器(d)反作用执行机构+反装调节机构=气关式执行器气开式－随信号压力的增大流通截面积也增大气关式－随信号压力的增大流通截面积减小正装－指阀芯向下移动时，阀芯与阀座间的流通面积减小反装－指阀芯向下移动时，阀芯与阀座间的流通面积增大八、气动薄膜调节阀的应用调节阀是自动调节系统不可或缺的组成部分，接受来自调节器的输出信号，从而改变调节介质流量，完成调节功能，它的性能和动作完成的好坏，直接影响调节质量和效果，是自动调节系统一个重要环节。气动薄膜调节阀是经常使用的执行器，与气动调节仪表配套使用，可以实现工业生产过程中工艺参数的自动化调节。目前，国内外普遍使用的是电动单元组合仪表，有Ⅱ型、Ⅲ型、带微机的智能化仪表及集散型控制系统，这是自动化仪表发展的主流方向，气动仪表只是在特定的条件下及配套设备上使用。但是做为气动仪表的气动薄膜调节阀，在现实的使用中却大放异彩，原因在于它不但可以和气动仪表配套使用，而且在配上电—气转换器后就可以做为电动仪表的执行器，组成调节系统，该阀的优点是，结构简单、操作方便、使用可靠、维修方便、防火防爆，是目前生产的电动调节阀无法比拟的，因此广泛使用在石油化工、冶金、电力等行业。九、气动调节阀常见故障和主要原因（1）调节阀任何开度都振动:①支撑不稳;②附近有振源;③阀芯与衬套磨损（2)阀杆往复行程动作迟钝:①阀体内有泥浆或粘性大的介质，有堵塞或结焦现象;②四氟填料硬化变质(3)阀的动作不稳定:①定位器有故障;②输出管线漏气;③执行机构刚度太小，液体压力变化造成推力不足;④阀门摩擦力大(4)调节阀接近全闭位置时振动:①调节阀选大了，常在小开度时使用;②介质流动方向与阀门关闭方向相同(5)有信号无动作:①阀芯与衬套或阀座卡死;②阀芯脱落;③阀杆弯曲或折断;④执行机构故障(6)定位器有气流，但没有输出:①定位器中放大器的恒节流孔堵塞;②压缩空气中有水分聚积于放大器球阀处(7)阀杆单方向动作时动作迟钝:①气室中的膜片破损;②气室有漏气现象(8)阀体与上、下阀盖连接处渗漏:①紧固六角螺母松弛;②密封垫损坏十、气动调节阀的发展前景气动调节阀行业近几年来呈现出高速发展的态势。相关统计数据表明，中国调节阀行业产销在持续两年高位增长后继续上升，气动型产品占到很大比重，行业整体上处于良性发展阶段。那么具体来说，这个较为新兴的行业有着哪些发展特色呢？现在关注调节阀行业的人越来越多，国家政策扶持力度也在不断加大，愿意投资发展的企业多了，设立专门的产业开发区的地方政府也多了，我国阀门行业正在进入一个全新的发展时期。行业发展呈现如下特色。1、出口量大幅增长2012上半年我国气动调节阀行业出口增幅36.4%，以往出口量不大的产品系类也有大幅增长，有些产品甚至实现了成倍增长。这一切得益于自主创新有进展，重大工程应用的突破。越来越多的科研新产品项目开发成功，并开始进入产业化阶段。2、产业集群效应增强京、津、沪等大城市曾是我国气动调节阀行业的发源地和集中地，条件好，长期名列前茅。其他地区大部分为分散性的生产企业，随着地区产业结构的变化调整，各地的集群优势日益增强，既有量大面广的产品形成规模化生产，也有高科技成果产业化典范，为行业发展插上双翼。3、产品需求结构变化明显气动调节阀领域涉及产品众多，工业自动化仪表和控制系统仍保持大于全行业增幅的高增长，反映出我国仍处能源、重化工业高速发展期，但增幅比上年的38%下降，说明火电、冶金等应用领域的结构性调整已产生影响。环境监测仪器大幅增长，反映环境治理、节能减排对相关仪器的需求显现。目前行业的现状是部分产品需求平稳，产能过大，有些产品技术差距大，中高档产品市场被进口产品占领，结构调整问题明显。行业整体和各企业技术水平提高和产业发展加快，加上国家的一系列有利政策的扶持，相信我国的气动调节阀行业的发展将越来越好。让我们共同起到更加美好的明天!参考文献与网址：1、《流体传动与控制》周忆于今主编2009年科学出版社；2、《浅谈气动薄膜调节阀的应用》河南化工2004年第九期；3、《气动调节阀行业发展特色解析》上海恒星泵阀制造有限公司；4、、、、