撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行器和齒輪齒條式氣動(dòng)執(zhí)行器是兩種常見的氣動(dòng)執(zhí)行器類型,它們在工作原理和扭矩轉(zhuǎn)換方面存在顯著的區(qū)別。本文將對這兩種執(zhí)行器進(jìn)行比較,以幫助讀者更好地理解它們的特點(diǎn)和應(yīng)用場景。
一、撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行器
撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行器通過壓縮空氣進(jìn)入氣缸,推動(dòng)撥叉式活塞運(yùn)動(dòng),進(jìn)而通過撥叉盤將活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為圓盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),最終帶動(dòng)輸出軸實(shí)現(xiàn)對閥門的控制。重要的是要記住,撥叉盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是實(shí)現(xiàn)扭矩轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵。
在執(zhí)行器的開啟過程中,撥叉式執(zhí)行器在軸轉(zhuǎn)動(dòng)0°、45°和90°時(shí)輸出的力矩呈線性變化,分別是最大輸出力矩的100%、50%和100%。這意味著在閥門開啟或關(guān)閉的位置,力矩值最大,與閥門的規(guī)律相符。相比之下,撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行器的輸出力矩能隨角度改變而改變,因此能更加節(jié)省力矩。
二、齒輪齒條式氣動(dòng)執(zhí)行器
齒輪齒條式氣動(dòng)執(zhí)行器通過壓縮空氣進(jìn)入氣缸,推動(dòng)齒條式活塞直線運(yùn)動(dòng)。齒條與齒輪軸上的齒輪嚙合,從而帶動(dòng)齒輪軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)對閥門的控制。
不同于撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行器,齒輪齒條式執(zhí)行器輸出力矩是恒定的。在執(zhí)行器的開啟過程中,輸出力矩始終保持一致,整個(gè)過程都是相同的,無論閥門的開啟角度是多少,輸出力矩都不會改變。
三、兩者的區(qū)別
1、工作原理:撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行器通過撥叉盤實(shí)現(xiàn)將活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為圓盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),而齒輪齒條式氣動(dòng)執(zhí)行器通過齒條與齒輪的嚙合實(shí)現(xiàn)將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
2、扭矩轉(zhuǎn)換:撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行器的扭矩轉(zhuǎn)換杠桿更大,而齒輪齒條式氣動(dòng)執(zhí)行器的小齒輪半徑轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的扭矩杠桿。
3、扭矩輸出:撥叉式執(zhí)行器的輸出力矩隨角度改變而改變,在閥門開啟或關(guān)閉位置具有最大輸出力矩;而齒輪齒條式執(zhí)行器輸出力矩是恒定的,不受角度影響。
撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行器和齒輪齒條式氣動(dòng)執(zhí)行器在扭矩轉(zhuǎn)換和輸出特性上存在明顯差異。撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行器能夠根據(jù)閥門角度的變化實(shí)現(xiàn)輸出力矩的調(diào)節(jié),因此在一些需要精確控制的應(yīng)用中更為適用。而齒輪齒條式氣動(dòng)執(zhí)行器由于其恒定的輸出力矩特性,常用于一些不需要頻繁調(diào)節(jié)輸出力矩的應(yīng)用場景。