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履行机构的比较与选型
履行机构分类
履行机构是一种能供给 直线或旋转运动的驱动装置，它利用液体、气体、电力
或其余能源并经过电机、气缸或其余装置将其转变成驱动作用并在某种控制
信号作
用下工作。其基本种类有部分展转 (Part-Turn) 、多展转 (Multi-Turn) 及直行程 (Linear) 三种驱动方式。 履行机构的驱动方式主假如气动、电动、液压这三种，液 动履行机构也有搭配电动、液压驱动方式，可是其实质和液压没有太大差别。三种 驱动方式为履行机构带来的特征不一样，在工作性能、造价、使用方便性等方面各有 长处，合用于不一样的工作场合。
各种履行机构工作原理 气动履行机构
气动履行器的 履行机构 和调理机构 是一致的整体，是以压缩气体作为能源，可
分为单作用和双作用两种种类：履行器的开关动作都经过气源来驱动履行，叫做
DOUBLE ACTING双(作用 ) 。SPRING RETURN单(作用 ) 的开关动作只有开动作是气源
驱动，而关动作时弹簧复位。 其履行机构有薄膜式、活塞式、 拨叉式和齿轮齿条式。 活塞式行程长，合用于要求有较大推力的场合；而薄膜式行程较小，只好直接带动 阀杆。拨叉式气动履行器 拥有扭矩大、空间小、扭矩曲线更切合阀门的扭矩曲线等 特色，可是不很雅观；常用在大扭矩的阀门上。齿轮齿条式气动履行机构有构造简 单，动作安稳靠谱，并且安全防爆等长处，
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履行机构选型及方法
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气动薄膜（有弹簧）履行机构的输出信号是直线位移，输出特征是比率式，即
输出位移与输入信号成比率关系。动作原理以下：信号压力，往常为－或，通入薄
膜气室时，在薄膜上产生一个推力，使推杆零件挪动。与此同时，弹簧被压缩，直
到弹簧的反作使劲与信号压力在薄膜上产生的力均衡。信号压力越大，在薄膜上产
生的推力也越大，则与之均衡的弹簧反力也越大，于是弹簧压缩量也越大即推杆的
位移量越大，它与输入薄膜气室信号压力成比率。推杆的位移，即为气动薄膜履行
机构的直线输入位移，其输出位移的范围为履行机构的行程
电动履行机构
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履行机构选型及方法
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电动履行机构是电动单元组合式仪表中的履行单元。它是以单相、三相沟通或
直流电源为动力，接受一致的标准直流信号，经过控制单元驱动电机旋转，带动减
速机构运动，进而输出相应的转角位移，操控风门、挡板等调理机构，可配用各样
电动操作器达成调理系统“手动—自动”的无扰动切换，及对被调对象的远方手动
操作，电动履行机构还设有电气限位和机械限位两重保护来达成自动调理的任务。
（电）液动履行机构
电液动履行机构是将电机、油泵、电液伺服阀集成于一体，只需接入电源和控制信号
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即可工作，而液动履行器随和缸邻近，可是比气缸能耐更高的压力，它的工作需要外面
的液压系统，工厂中需要装备液压站和输油管路，对比之下，仍是电动履行器更方便一
履行机构选型及方法
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些。
性能特色及优弊端
履行机构的驱动方式不外乎是气动、电动、液动这三种。这三种方式驱动的履行
机构，在工作性能、造价、使用方便性等方面各有长处，合用于不一样的工作场合。
气动履行机构
履行机构的三种驱动方式中，应用最广的是气动履行机构，这是因为气动履行机构
的门槛最低。它的性价比好、使用简单方便、易于保护，对人员技术要求相对较低。另
外，气动履行机构的最具防火、防爆优势，安全性最高。合适应用于石化、石油、油品
加工等行业。
气压传动的长处
1、 以空气为工作介质， 用后可直接排到大气中， 办理方便。与液压传动对比不
必设置回收的油箱和管道。
2、 动作快速、反响快、保护简单、工作介质洁净，不存在介质变责问题。
3、 工作环境适应性好，特别是在易燃、易爆、多灰尘、强磁、强振、湿润、有 辐射和温度变化大的恶劣环境中工作时，安全靠谱性优于液压、电子和电气机 构。
4、 因空气的粘度很小（约为液压油动力粘度的万分之一） ，其损失也很小，所
以便于集中供气、远距离输送。外泄露不会像液压传动那样严重污染环境。
5、 与液压传动对比，气压传动动作快速、反响快、保护简单、工作介质洁净， 不存在介质变质等问题。
6、 成本低，过载能自动保护
气压传动的弊端
1、 气动履行机构的弊端在于它的控制精度低， 不可以和电动、液动履行机构对比。
这是源于气动履行机构的压缩气体驱动方式，气体的易压缩性，使得气动履行
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机构缺乏足够的抗偏移性能，所以在控制精度方面缺乏竞争力。
2、 因为空气拥有可压缩性， 所以工作速度稳固性稍差。 但采纳气液联动装置会
获得较满意的成效。
3、
因工作压力低（一般为 ），又因构造尺寸不宜过大，总输卖力不
宜大于 10～ 40kN。 4、 5、
噪声较大，在高速排气时要加消声器。
气动装置中的气信号传达速度在声速之内比电子及光速慢， 所以，气动控制
系统不宜用于元件级数过多的复杂回路。
电动履行机构
电动履行机构最近几年来的使用率愈来愈高，
电动履行机构表现出其余两种履行机构所
不具备的长处。 电动履行机构的输出推力大、 稳固性高，但同时造价又低于液动履行器， 是高性价比的选择。
电动履行机构的安装成本也不高，随和动履行机构对比，它的能源更易获得，可是电动履行机构的构造复杂，更简单发生故障，维修难度也比较大，需要有较高技术水平的专业人员操作并保护。电动履行机构比气动履行机构更具优势的地方在于，电动履行
机构的输卖力更大，控制更精准，运转也更稳固。并且 能够无需动力即保持负载。 电动履行机构使用电源为动力所以 不需要对各样气动管线进行安装和保护， 但操作过程中简单出现电火花的问题，在防火、防爆等安全性上就要逊色于其余两种履行机构。
跟着电子技术的飞快发展，新的技术元器件在电动履行机构上获得宽泛应用，对
于履行器的功能与性能有了很大的提升， 老一代模拟器件正全面被高集成度数字式微处
理器所代替，对履行机构的靠谱性、可操作性、通讯功能、诊疗保护功能获得极大的扩
展，特别是最近几年来沟通变频调速，直流无刷电机等在电动履行器的应用，更是将电动执
行器技术推向一个崭新的高度。电机的调速功能，不单使履行器的运转速度可由用户根
据自己的需要设置，减少了履行器厂家的产品规格，由调速功能衍生出来的如“柔性开
启”、“柔性封闭”等功能，则使履行器的性能有了更大的提升。跟着电力电子，稀土永
磁资料技术的发展，拥有更高性价比的直流无刷调速电机也逐渐被用于电动履行器。在
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这些新技术在履行器方面的推行应用上，外国有名的履行器厂家如
AUMA、 SIPOS、ABB
算是行业的标杆，国内近几年也有厂家陆续推出自己的同类产品，武汉辰冠科技有限公
司在 2008 年第一家将直流无刷电机及变频驱动技术应用到履行器行业后，接着陆续开
发了各种履行器电气控制器，均拥有智能中文汉显，红外遥控，远程控制信号具备开关
量、 4~20ma或总线控制，可驱动各样单相、三相、 24V、 220V、 380V、沟通电机、直流
无刷电机，电机控制方式即可电子开关驱动，也可变频调速驱动，电制动功能保证了精
确立位，同时供给选配的单圈绝对值编码器、
PROFIBUS DP总线板，逐渐打破外国厂家
在高新技术方面的垄断，为国内履行器厂家的技术升级换代供给全方向的的技术支持
（电）液动履行机构
液动履行机构是以液体驱动，液体有不行压缩的特征，这给予了液动履行机构很好
的抗偏移能力，调理特别稳固。液动履行器的输出推进力要高于气动履行器和电动履行
器，且液动履行器的输卖力矩能够依据要求进行精准的调整，并将其经过液压仪表反响
出来。液动履行器的传动更加安稳靠谱，有缓冲无撞击现象，合用于对传动要求较高的
工作环境。
液动履行器的调理精度高、响应速度快，能实现高精准度控制。液动履行器自己配
备有蓄能器，在发生动力故障时，能够进行一次以上的履行操作，减少紧迫状况对生产
系统造成的损坏和影响，特别合用于长输送管路自动控制。
因为使用液压方式驱动，在操作过程中不会出现电动设施常有的打火现象，所以防
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履行机构选型及方法
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爆性能要高于电动履行器。
工作安稳，冲击、振动和噪音都较小，易于实现屡次的启动、换向，能够达成旋转
运动和各样来去运动。
操控简单、调速方便，并能在大的范围内实现无级调速，调速比可达
5000。
可实现低速鼎力矩传动，无需减速装置。
液动履行器的工作需要外面的液压系统支持， 运转液压履行器要装备液压站和输油
管路，这造成液压履行器相对电动履行器随和动履行器来说，一次性投资更大，安装工
程量也更多，所以液动履行机构的使用范围最小只有大型的、特别的工程才会特意建筑
并使用液动履行机构。，
使用处所
履行机构是自动化系统顶用于履行系统控制操作信号，并改变操作量的机构，在生
产过程中起控制产质量量的作用，所以履行器的工作性能决定了自动化系统的工作水
平。就履行机构这三种驱动方式， 综合来说，气动履行机构最适合应用在一般工作场合，
它的精准度不高却足以知足平时控制需要，防火防爆场合也多使用气动履行机构，所以
在发电、化工、石油等对安全性要求较高的生产行业有着比较广泛的应用。电动履行器
输出推力比较大，控制精准度很高，构造相对紧凑，性价比较高，所以在好多场所获得
大批使用。但因为电动履行器的运转速度慢、且安全防爆性能不高，所以不可以完全代替
另两种履行器。液动履行器多为机电一体化构造，履行器的履行机构与调理机构为一致
整体。液动履行器的特色是推力大、防爆性能好，但弊端是体积大、重量高，所以应用
范围只限制在一些大型工作场合，比如三峡的船闸就是使用液动履行器。
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