執(zhí)行機(jī)構(gòu)是一種能提供直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的驅(qū)動裝置，它利用某種驅(qū)動能源并在某種控制信號作用下工作。

  越來越多的工廠采用了自動化控制，越來越多的人工操作被機(jī)械或自動化設(shè)備所替代。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是控制系統(tǒng)中重要的組成部分。在控制系統(tǒng)中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受控制器的指令信號，經(jīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為角位移或直線位移、從而操縱調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、改變被控對象進(jìn)出的能量或物料，實現(xiàn)系統(tǒng)或設(shè)備的自動控制目的。

  現(xiàn)代的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包含了位置感應(yīng)裝置、轉(zhuǎn)矩感應(yīng)裝置、保護(hù)裝置、邏輯控制裝置、數(shù)字通信模塊及PID控制模塊等，而這些裝置或模塊可以全部安裝在一個緊湊的外殼內(nèi)。

  執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類與比較

  執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動方式主要分為電動、液動、氣動三種，進(jìn)一步細(xì)分還有電磁控制與液動控制組合為一體的電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)、泵控和閥控相結(jié)合的電靜液執(zhí)行機(jī)構(gòu)、氣動與液動結(jié)合的氣液聯(lián)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。

  電動、液動、氣動這三種驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特性不同，適用的工程應(yīng)用領(lǐng)域也有差別。

  1.氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)

  在電動、液動、氣動這三種執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，應(yīng)用廣泛的是氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的投資成本最低，結(jié)構(gòu)簡單，性價比較好，容易操作和維護(hù)，對操作人員的技術(shù)要求低。氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)最大的特點是安全性高，在三種執(zhí)行機(jī)構(gòu)里，氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)是最具防火、防爆優(yōu)勢的，適合應(yīng)用于石化、石油、油品加工等行業(yè)。

  氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的缺點在于它的控制精度低，這一點不能和電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)相比，這是由氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的壓縮氣體驅(qū)動方式所決定的。氣體具有易壓縮性，氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)缺乏足夠的抗偏移性能，因此在控制精度方面缺少競爭力。

  氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)多為一體化結(jié)構(gòu)，氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的種類有薄膜式和活塞式兩種。薄膜式氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程小，只能帶動閥桿?；钊綒鈩訄?zhí)行機(jī)構(gòu)的行程大，除了閥桿外還可以與蝸輪蝸桿配合使用。

  氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體積遠(yuǎn)小于液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，運(yùn)行平穩(wěn)度也較高，且具有安全防爆的優(yōu)點，因此在發(fā)電、化工、石油等對安全性要求較高的生產(chǎn)行業(yè)有普遍的應(yīng)用。

  2. 電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)

  電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的使用率越來越高，它安裝成本適中，輸出推力大，運(yùn)行穩(wěn)定，造價低于液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，性價比高。與氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)相比，電能獲取容易。電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的參數(shù)控制非常精準(zhǔn)。

  電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率要高于氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，容易發(fā)生故障，需要有較高技術(shù)水平的專業(yè)人員操作并維護(hù)。電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收的是電信號，容易出現(xiàn)打火的問題，在這一點上，安全性就要遜色于其他兩種執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

  電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)多是分體式結(jié)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)各自獨(dú)立運(yùn)行。電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)有角度行程和直線行程兩種，分別輸出角位移和直線推力。電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的抗偏離能力好，控制精度比氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)高，并能輕松實現(xiàn)失信號保護(hù)，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。

  3. 液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)

  液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用液壓油驅(qū)動，液體有不可壓縮的特性，這賦予了液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)很好的抗偏移能力，調(diào)節(jié)非常穩(wěn)定。液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出推力大、抗偏移性好、控制精確、響應(yīng)速度快、運(yùn)行穩(wěn)定。液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出推力要高于氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)矩可以根據(jù)要求進(jìn)行精確的調(diào)整，使得傳動更為平穩(wěn)、可靠，可以緩沖撞擊，適用于對傳動要求較高的工作環(huán)境。另外，液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)本身配備有蓄能器，在發(fā)生動力故障時，可以進(jìn)行一次以上的執(zhí)行操作，減少緊急情況對生產(chǎn)系統(tǒng)造成的破壞和影響，特別適用于長輸送管路的自動控制。液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用液壓方式驅(qū)動，操作過程中不會出現(xiàn)電動設(shè)備常見的打火現(xiàn)象，因此防爆性能要高于電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

  液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動需要配備液壓站和輸油管路，液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)和氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一次性投資更大，安裝工程量也更多。液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的缺點是造價高，體積也比較大、結(jié)構(gòu)笨重，因此液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的使用范圍較小，通常是大型的、特殊要求的工程設(shè)備需要使用液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。