气动调节阀执行机构输出力的计算及示例

　　气动薄膜执行机构在气动气动调节阀中应用非常普遍，因此，本文将根据气动调节阀不平衡力的方向性，简单探讨一下气动薄膜执行机构输出力的计算。

　　如上图所示：执行机构向下输出力，用＋F表示，执行机构向上输出力，用—F表示，所以，执行机构输出力为：

　　式中：P——信号压力

　　Ae——薄膜有效面积m2

　　Cs——弹簧刚度N/m

　　Pr——弹簧范围，相当于使弹簧产生全行程变形量L，所需加在薄膜上的压力变化范围，Pa

　　Lo——弹簧预紧量，m

　　Po——弹簧的启动压力，相当于使弹簧产生预紧变形量Lo。所需加在薄膜上的压力，弹簧在自由状态时，Po＝0，Po可根据需要在一定的范围内调节。

　　将上述各式经过代入、整理得：

　　式中，PF为有效的输出压力，是用于克服负荷的有效压力，从上式看出，改变弹簧启动压力Po，可以改变输出力；改变弹簧范围Pr，使之与不同有效面积的薄膜相配，可得到不同的输出力。目前气动调节阀比较常见的弹簧范围有20～60Kpa，20～100Kpa，40～200Kpa，60~100Kpa 60～180Kpa等几种。

　　示例1：计算气动薄膜执行机构的输出力

　　对于一个气动薄膜执行机构，如果把弹簧调整在20～100Kpa的标准信号压力下作全行程动作，即弹簧起动压力P0=20Kpa，弹簧终止压力P=100Kpa，弹簧范围Pr=(100－20)Kpa=80Kpa

　　解：由于全行程处Į=L，所以执行机构输出力为：

　　结论：该气动薄膜执行机构在全行程处，其输出力完全与弹簧反作用相抵消，执行机构没有输出力，此种情况用在气关式气动调节阀中将没有密封力。

　　改变气动薄膜执行机构输出力的措施

　　通过上述的公式演变也讲解，我们发现要改变气动薄膜执行机构的输出力主要有以下几种措施：

　　（1）改变弹簧的起动压力Po；

　　（2）改用不同弹簧范围的弹簧；

　　（3）配置阀门定位器。