执行机构是什么 执行机构的分类有哪些

  执行机构是一种能提供直线或旋转运动的驱动装置，它利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下工作。

  越来越多的工厂采用了自动化控制，越来越多的人工操作被机械或自动化设备所替代。执行机构是控制系统中重要的组成部分。在控制系统中，执行机构接受控制器的指令信号，经执行机构转换为角位移或直线位移、从而操纵调节机构、改变被控对象进出的能量或物料，实现系统或设备的自动控制目的。

  现代的执行机构包含了位置感应装置、转矩感应装置、保护装置、逻辑控制装置、数字通信模块及PID控制模块等，而这些装置或模块可以全部安装在一个紧凑的外壳内。

  执行机构的分类与比较

  执行机构的驱动方式主要分为电动、液动、气动三种，进一步细分还有电磁控制与液动控制组合为一体的电液执行机构、泵控和阀控相结合的电静液执行机构、气动与液动结合的气液联动执行机构等。

  电动、液动、气动这三种驱动执行机构的特性不同，适用的工程应用领域也有差别。

  1.气动执行机构

  在电动、液动、气动这三种执行机构中，应用广泛的是气动执行机构。气动执行机构的投资成本最低，结构简单，性价比较好，容易操作和维护，对操作人员的技术要求低。气动执行机构最大的特点是安全性高，在三种执行机构里，气动执行机构是最具防火、防爆优势的，适合应用于石化、石油、油品加工等行业。

  气动执行机构的缺点在于它的控制精度低，这一点不能和电动执行机构、液动执行机构相比，这是由气动执行机构的压缩气体驱动方式所决定的。气体具有易压缩性，气动执行机构缺乏足够的抗偏移性能，因此在控制精度方面缺少竞争力。

  气动执行机构多为一体化结构，气动执行机构的种类有薄膜式和活塞式两种。薄膜式气动执行机构的行程小，只能带动阀杆。活塞式气动执行机构的行程大，除了阀杆外还可以与蜗轮蜗杆配合使用。

  气动执行机构的结构体积远小于液动执行机构，运行平稳度也较高，且具有安全防爆的优点，因此在发电、化工、石油等对安全性要求较高的生产行业有普遍的应用。

  2. 电动执行机构

  电动执行机构的使用率越来越高，它安装成本适中，输出推力大，运行稳定，造价低于液动执行机构，性价比高。与气动执行机构相比，电能获取容易。电动执行机构的参数控制非常精准。

  电动执行机构的结构复杂，故障率要高于气动执行机构，容易发生故障，需要有较高技术水平的专业人员操作并维护。电动执行机构接收的是电信号，容易出现打火的问题，在这一点上，安全性就要逊色于其他两种执行机构。

  电动执行机构多是分体式结构，执行机构和调节机构各自独立运行。电动执行机构有角度行程和直线行程两种，分别输出角位移和直线推力。电动执行机构的抗偏离能力好，控制精度比气动执行机构高，并能轻松实现失信号保护，应用领域非常广泛。

  3. 液动执行机构

  液动执行机构使用液压油驱动，液体有不可压缩的特性，这赋予了液动执行机构很好的抗偏移能力，调节非常稳定。液动执行机构的输出推力大、抗偏移性好、控制精确、响应速度快、运行稳定。液动执行机构的输出推力要高于气动执行机构和电动执行机构。液动执行机构的输出转矩可以根据要求进行精确的调整，使得传动更为平稳、可靠，可以缓冲撞击，适用于对传动要求较高的工作环境。另外，液动执行机构本身配备有蓄能器，在发生动力故障时，可以进行一次以上的执行操作，减少紧急情况对生产系统造成的破坏和影响，特别适用于长输送管路的自动控制。液动执行机构使用液压方式驱动，操作过程中不会出现电动设备常见的打火现象，因此防爆性能要高于电动执行机构。

  液动执行机构的驱动需要配备液压站和输油管路，液动执行机构相对电动执行机构和气动执行机构，一次性投资更大，安装工程量也更多。液动执行机构的缺点是造价高，体积也比较大、结构笨重，因此液动执行机构的使用范围较小，通常是大型的、特殊要求的工程设备需要使用液动执行机构。