双作用执行器VS单作用执行器，如何选择？

双作用执行器VS单作用执行器，如何选择？

执行器将信号转换为机械运动，使MK体育在线注册门开启或关闭，从而控制流体的流动。这些设备有不同的设计和尺寸，可助力各种管道系统实现自动化。执行器提高了工艺流程的准确性和精度，因为无论循环要求如何，它们都能确保MK体育在线注册门平稳运行。在为特定应用选择MK体育在线注册门时，务必考虑其驱动方式。工业管道系统中常用的MK体育在线注册门执行器包括电动、气动和液压执行器。

气动和液压执行器依靠空气或流体的压力来控制MK体育在线注册门的位置。这两类执行器分为弹簧复位式和双作用式。弹簧复位执行器是单作用的。因此，本文中提到的任何单作用执行器均指弹簧复位执行器。这些执行器的设计是如何影响其效率的呢？

弹簧复位执行器在活塞的一侧装有弹簧，以使MK体育在线注册门保持在所需位置。这种执行器可以是常闭型或常开型配置。在常闭配置（通常称为故障关闭）中，来自压缩空气或液压油（液压系统中）的压力从活塞的空载侧施加。压缩流体产生的力克服弹簧力，压缩弹簧以打开MK体育在线注册门。切断压缩流体的供应会使弹簧回缩，将MK体育在线注册门恢复到关闭位置。这种配置的相反设置可使MK体育在线注册门处于常开状态。供应压缩流体可关闭MK体育在线注册门，而切断流体压力会使弹簧打开MK体育在线注册门。

图1 双作用执行器的高推力强度和小巧尺寸使其更适合高要求的工业管道。

相比之下，双作用执行器有两个腔室用于容纳压缩流体。腔室的一端作为压缩流体的入口，另一端为出口。向气缸部分供应压缩流体可改变活塞的位置，从而改变MK体育在线注册门的位置。双作用执行器能更好地控制MK体育在线注册门的流速。

弹簧复位执行器的主要优点在于，当流体压力或动力丧失时，它们能够迅速回缩并将MK体育在线注册门恢复到初始位置。然而，它们也有一些缺点，这使得双作用执行器成为许多工艺流程中更受欢迎的替代选择。

以下是双作用执行器在管道系统中派上用场的一些方面。

1.更高的推力强度

总体而言，配有大口径管道的管道系统需要大尺寸MK体育在线注册门，而大MK体育在线注册门需要高驱动力。尽量减少驱动机构的阻力对于提高这些MK体育在线注册门的可靠性和响应性至关重要。从技术上讲，单作用执行器中的弹簧会降低执行器的推力强度。单作用MK体育在线注册门执行器必须更大，因为它们必须克服MK体育在线注册门的扭矩和弹簧力。这意味着单作用执行器的尺寸会过大，即制造执行器需要更多材料，最终导致成本增加。弹簧还会增加执行器的整体尺寸，使其明显比双作用执行器更重。

双作用执行器在两个方向上都能提供最大驱动力（见图1）。双作用执行器的推力要求低于单作用执行器。双作用执行器的高推力强度和小巧尺寸使其更适合高要求的工业管道。

2.能够承受高扭矩负载

单作用执行器在中等循环次数的应用和小直径管道中很受欢迎，这意味着它们适用于低扭矩应用。重型工业应用需要坚固的MK体育在线注册门和执行器，以便有效地控制流速。这些管道系统对扭矩要求很高，这意味着能耗巨大。如前所述，弹簧复位执行器提供的扭矩由弹簧的刚度决定。小尺寸的双作用执行器能够比单作用执行器提供更好的扭矩。它们在双向MK体育在线注册门操作中所需的流体压力较小，因此降低了为执行器加压所需的能量。双作用执行器在重型工业和化学加工MK体育在线注册门中很受欢迎。

3.稳定的控制

一些管道系统中的流体属性（如压力和温度）会快速且频繁地变化，这会影响系统的可靠性和效率。除了流体属性的变化可能会影响驱动MK体育在线注册门所需的力之外，在使用弹簧复位执行器的系统中，弹簧阻力始终会产生一个相反的力，系统也必须考虑并克服这个力，从而影响运行效率。使用弹簧复位机构的MK体育在线注册门的作用通常仅限于完全打开或关闭MK体育在线注册门。

双作用执行器的驱动力由活塞的线性位置控制，这使其具有更好的稳定性。执行器两个腔室之间的压力差决定了活塞的移动距离。在这个过程中，它控制着MK体育在线注册门开启或关闭的程度。凭借这一特性，可以轻松改变系统的流速，以满足工艺要求。对于频繁循环的MK体育在线注册门应用，单作用执行器中的弹簧容易疲劳。这会降低执行器的准确性和稳定性。随着时间的推移，双作用执行器更加可靠，因为大多数系统和MK体育在线注册门应用都是为长期使用而设计的。

4.保持故障位置

在管道的日常运行中，可能会出现驱动动力丧失的情况。保持故障安全状态对于实现安全的工艺停车至关重要。在石油和天然气行业中，一旦生产恢复，节流MK体育在线注册必须保持在故障位置，以使流速保持恒定。对于弹簧复位执行器，其立即采取的行动将是弹簧伸展，这将导致MK体育在线注册门迅速关闭。这会在管道部分迅速产生压力积聚，可能导致管道破裂。此类关键应用需要使用双作用执行器。执行器腔室内的流体压力将使MK体育在线注册门保持在一个位置，直到驱动动力恢复。它们有助于稳定停车，以纠正驱动动力丧失的根本原因。

5.安全水平

执行器的可靠性在于其机械结构。首先，我们知道弹簧在经过多次操作循环后会失去其抗拉强度。此外，一些应用需要持续排放工作流体。只要MK体育在线注册门保持其上次故障位置，排放就会持续进行。使用弹簧复位执行器的常开MK体育在线注册门在驱动压力丧失后会恢复到打开位置，从而阻止流体排放。

相反，双作用执行器在动力丧失时会在行程中途停止。这种设置将允许工作流体继续排放，从而消除任何安全事故。双作用执行器能够比弹簧复位执行器更长久地提供可靠的MK体育在线注册门操作。

合适的尺寸，合适的类型

在许多应用中，双作用执行器的优势超过弹簧复位执行器。在确定管道尺寸时，选择合适类型和尺寸的执行器，以确保足够的流速、持久的使用寿命、可靠性和工艺安全性。双作用执行器更适合与石化行业中的需要大推力的MK体育在线注册门一起使用。