氣動頭的執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)是統(tǒng)一的整體，其執(zhí)行機構(gòu)有薄膜式、活塞式和齒輪齒條式。活塞式行程長，適用于要求有較大推力的場合；而薄膜式行程較小，只能直接帶動閥桿。由于齒輪齒條式氣動執(zhí)行機構(gòu)有結(jié)構(gòu)簡單，輸出推力大，動作平穩(wěn)可靠，并且安全防爆等優(yōu)點，在發(fā)電廠、化工，煉油等對安全要求較高的生產(chǎn)過程中有廣泛的應(yīng)用。
原理
執(zhí)行器按其能源形式分為氣動，電動和液動三大類，它們各有特點，適用于不同的場合。氣動頭是執(zhí)行器中的一種類別。
缺點
控制精度較低，尤其是用于調(diào)節(jié)型的閥門，精度會產(chǎn)生誤差。采用氣動頭需要配置空氣壓縮機，對小規(guī)模使用單位來說也是增加負擔，相對于氣動頭來說，電動執(zhí)行器使用就很方便了。
工作原理
當壓縮空氣從A管咀進入氣動執(zhí)行器時，氣體推動雙活塞向兩端（缸蓋端）直線運動，活塞上的齒條帶動旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪逆時針方向轉(zhuǎn)動90C，閥門即被打開。此時氣動執(zhí)行閥兩端的氣體隨B管咀排出。反之，當壓縮空氣從B管咀進入氣動執(zhí)行器的兩端時，氣體推動雙塞向中間直線運動，活塞上的齒條帶動旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪順時針方向轉(zhuǎn)動90C，閥門即被關(guān)閉。此時氣動執(zhí)行器中間的氣體隨A管咀排出。以上為標準型的傳動原理。根據(jù)用戶需求，氣動執(zhí)行器可裝置成與標準型相反的傳動原理，即選準軸順時針方向轉(zhuǎn)動為開啟閥門，逆時針方向轉(zhuǎn)動為關(guān)閉閥門。單作用（彈簧復(fù)位型）氣動執(zhí)行器A管咀為進氣口，B管咀為排氣孔（B管咀應(yīng)安裝消聲器）。A管咀進氣為開啟閥門，斷氣時靠彈簧力關(guān)閉閥門。
特點
緊湊的雙活塞齒條式結(jié)構(gòu)，嚙合精確，效率高，輸出扭矩恒定。
鋁制缸體、活塞及端蓋，與同規(guī)格結(jié)構(gòu)的執(zhí)行器相比重量最輕。
缸體為擠壓鋁合金，經(jīng)硬質(zhì)陽極氧化處理，內(nèi)表面質(zhì)地堅硬，強度，硬度高。采用低摩擦材料制成的滑動軸承，避免了金屬間的相互直接接觸，摩擦系數(shù)低，轉(zhuǎn)動靈活，使用壽命長。
氣動執(zhí)行器與閥門連接符合ISO5211標準
氣源孔符合 NAMUR 標準。
氣動執(zhí)行器底部軸裝配孔（符合ISO5211標準）成雙四方形，便于帶方桿的閥線性或45°轉(zhuǎn)角安裝。
輸出軸的頂部和頂部的孔符合 NAMUR 標準。
兩端的調(diào)整螺釘可調(diào)整閥門的開啟角度。
相同規(guī)格的有雙作用式、單作用式（彈簧復(fù)位）。
可根據(jù)閥門需要選擇方向，順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)用戶需要安裝電磁閥、定位器（開度指示）、回信器、各種限位開關(guān)及手動操作裝置。
分類
執(zhí)行器按其能源形式分為氣動，電動和液動三大類，它們各有特點，適用于不同的場合。氣動執(zhí)行器是執(zhí)行器中的一種類別。氣動執(zhí)行器還可以分為單作用和雙作用兩種類型：執(zhí)行器的開關(guān)動作都通過氣源來驅(qū)動執(zhí)行，叫做DOUBLE ACTING （雙作用）。SPRING RETURN （單作用）的開關(guān)動作只有開動作是氣源驅(qū)動，而關(guān)動作時彈簧復(fù)位。
選型
注：本文均以DA/SR系列氣動執(zhí)行機構(gòu)為例，說明執(zhí)行機構(gòu)的選用這個參考資料的目的是幫助客戶正確選擇執(zhí)行機構(gòu)，在把氣動/電動執(zhí)行機構(gòu)安裝到閥門之前，必須考慮以下因素。
1、閥門的運行力矩加上生產(chǎn)廠家的推薦的安全系數(shù)/根據(jù)操作狀況。
2、執(zhí)行機構(gòu)的氣源壓力或電源電壓。
3、執(zhí)行機構(gòu)的類型雙作用或者單作用（彈簧復(fù)位）以及一定氣源下的輸出力矩或額定電壓下的輸出力矩。
4、執(zhí)行機構(gòu)的轉(zhuǎn)向以及故障模式（故障開或故障關(guān)）正確選擇一個執(zhí)行機構(gòu)是非常重要的，如執(zhí)行機構(gòu)過大，閥桿可能受力過大。相反如執(zhí)行機構(gòu)過小，則不能產(chǎn)生足夠的力矩來充分操作閥門。
一般地說，我們認為操作閥門所需的力矩來自閥門的金屬部件（如球芯，閥瓣）和密封件（閥座）之間的磨擦。根據(jù)閥門使用場合，使用溫度，操作頻率，管道和壓差，流動介質(zhì)（潤滑、干燥、泥漿），許多因素均影響操作力矩
球閥的結(jié)構(gòu)原理基本上根據(jù)一個拋光球芯（包括通道）包夾在兩個閥座之間（上游和下游），球心的旋轉(zhuǎn)對流體進行攔截或流過球芯，上游和下游的壓差產(chǎn)生的力使球芯緊靠在下游閥座（浮動球結(jié)構(gòu)）。這種情況下操作閥門的力矩是由球芯與閥座、閥桿與填料相互摩擦所決定的。如圖1所示，力矩最大值發(fā)生在出現(xiàn)壓差且球芯在關(guān)閉位置向打開方向旋轉(zhuǎn)時蝶閥。蝶閥的結(jié)構(gòu)原理基本上根據(jù)固定在軸心的蝶板。在關(guān)閉位置蝶板與閥座完全密封，當?shù)逍D(zhuǎn)（繞著閥桿）后與流體的流向平行時，閥門處于全開位置。相反當?shù)迮c流體的流向垂直時，閥門處于關(guān)閉位置。操作蝶閥的力矩是由蝶板與閥座、閥桿與填料之間的磨擦所決定的，同時壓差作用在蝶板上的力也影響操作力矩如閥門在關(guān)閉時力矩最大，微小地旋轉(zhuǎn)后，力矩將明顯減小旋塞閥的結(jié)構(gòu)原理是基本根據(jù)密封在錐形塞體里的塞子。在塞子的一個方向上有一個通道。隨著塞子旋入閥座來實現(xiàn)閥門的開啟和關(guān)閉。操作力矩通常不受流體的壓力影響而是由開啟和關(guān)閉過程中閥座和塞子之間的摩擦所決定的。閥門在關(guān)閉時力矩最大。由于有受壓力的影響，在余下的操作中始終保持較高的力矩雙作用執(zhí)行機構(gòu)的選用以DA系列氣動執(zhí)行機構(gòu)為例，齒輪條式執(zhí)行機構(gòu)的輸出力矩是活塞壓力（氣源壓力所供）乘上節(jié)圓半徑（力臂）所得，如圖4所示。且磨擦阻力小效率高。如圖5所示，順時針旋轉(zhuǎn)和逆時針旋轉(zhuǎn)時輸出力矩都是線性的。在正常操作條件下，雙作用執(zhí)行機構(gòu)的推薦安全系數(shù)為25-50%。
單作用執(zhí)行機構(gòu)的選用
以SR系列氣動執(zhí)行機構(gòu)為例在彈簧復(fù)位的應(yīng)用中，輸出力矩是在兩個不同的操作過程中所得，根據(jù)行程位置，每一次操作產(chǎn)生兩個不同的力矩值。彈簧復(fù)位執(zhí)行機構(gòu)的輸出力矩由力（空氣壓力或彈簧作用力）乘上力臂所得第一種狀況：輸出力矩是由空氣壓力進入中腔壓縮彈簧后所得，稱為"空氣行程輸出力矩"在這種情況下，氣源壓力迫使活塞從0度轉(zhuǎn)向90度位置，由于彈簧壓縮產(chǎn)生反作用力，力矩從起點時最大值逐漸遞減直至到第二種狀況：輸出力矩是當中腔失氣時彈簧恢復(fù)力作用在活塞上所得，稱為"彈簧行程輸出力矩"在這種情況下，由于彈簧的伸長，輸出力矩從90度逐漸遞減直0度如以上所述，單作用執(zhí)行機構(gòu)是根據(jù)在兩種狀況下產(chǎn)生一個平衡力矩的基礎(chǔ)上設(shè)計而成的。如圖11所示。在每種情況下，通過改變每邊彈簧數(shù)量和氣源壓力的關(guān)系（如每邊2根彈簧和5.5巴氣源或反之），有可能獲得不平衡力矩在彈簧復(fù)位應(yīng)用中可獲得兩種狀況：失氣開啟或失氣關(guān)閉。在正常工作條件下，彈簧復(fù)位執(zhí)行機構(gòu)的推薦安全系數(shù)為25-50%
彈簧復(fù)位執(zhí)行機構(gòu)的選用示例（同時見技術(shù)數(shù)據(jù)表）：
彈簧關(guān)（失氣）
*球閥的力矩=80NM
*安全系數(shù)（25%）=80NM+25%=100NM
*氣源壓力=0.6MPa
被選用的SY-SR執(zhí)行機構(gòu)是SR125-05，因為可產(chǎn)生下列數(shù)值：
*彈簧行程0o=119.2NM
*彈簧行程90o=216.2NM
*空氣行程0o=228.7NM
*空氣行程90o=118.8NM
參考資料 >