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    為了使調(diào)節(jié)閥能正常工作，配用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)要能產(chǎn)生足夠的輸出力來(lái)克服各種阻力，保證高度的密封或閥門(mén)的開(kāi)啟。

對(duì)于所用的氣動(dòng)、電液、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一般都沒(méi)有復(fù)位彈簧。作用力的大小與它的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)，因此，選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵在于弄清zui大的輸出力或電機(jī)大轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。

對(duì)于單作用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，輸出力與閥門(mén)開(kāi)度有關(guān)，調(diào)節(jié)閥上出現(xiàn)的力也將影響運(yùn)動(dòng)特性，因此，要求在整個(gè)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度范圍建立力平衡。如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力為F，它的力平衡方程式為:


     其中主要是指作用在閥芯上的不平衡力和不平衡力矩。

(1)不平衡力和不平衡力矩

流體通過(guò)調(diào)節(jié)閥時(shí)，閥芯受到靜壓和動(dòng)壓的作用，產(chǎn)生使閥芯上下移動(dòng)的軸向力和閥芯旋轉(zhuǎn)的切向力。對(duì)于直線(xiàn)位移的調(diào)節(jié)閥來(lái)說(shuō)，軸向力直接影響閥芯位移與執(zhí)行機(jī)構(gòu)信號(hào)力的關(guān)系，因此，閥芯所受到的軸向合力稱(chēng)為不平衡力。對(duì)于角位移調(diào)節(jié)閥，如蝶閥、球閥、偏旋閥等，影響其角位移的是閥板軸受到的切向合力矩，稱(chēng)之為不平力矩。

影響不平衡力和不平衡力矩的因素很多，例如，閥的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、口徑、流體物理狀態(tài)等。如果工藝介質(zhì)及調(diào)節(jié)閥都己確定，不平衡力和不平衡力矩主要與閥前后的壓差有關(guān)，也與流體與閥芯的相對(duì)流向有關(guān)。

流體流向不同時(shí)，閥芯所受的不平衡力并不一樣，下圖表示較大口徑的單座閥正裝閥芯在兩種不同流向下，壓差不變時(shí)不平衡力與位移行程之間的關(guān)系曲線(xiàn)。圖中假定使閥桿受壓的不平衡力為“十”，使閥桿受拉伸的不平衡力為“-”。圖中上面一種在流體流動(dòng)時(shí)候使閥芯打開(kāi)，稱(chēng)為流開(kāi)狀態(tài)。下面一種在流體流動(dòng)時(shí)使閥芯關(guān)閉，稱(chēng)為流閉狀態(tài)。


圖中的曲線(xiàn)表明:閥芯在全關(guān)位置時(shí)的不平衡Ftzui大，隨著閥芯開(kāi)啟而逐漸變小。

(2)調(diào)節(jié)閥的允許壓差

調(diào)節(jié)閥兩端的壓差增大時(shí)，其不平衡力或不平衡力矩也隨之增大。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力小于不平衡力時(shí)，它就不能在全行程范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)和閥芯位移的準(zhǔn)確關(guān)系。由于對(duì)確定的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其zui大輸出力時(shí)固定的，故調(diào)節(jié)閥應(yīng)限制在一定的壓差范圍內(nèi)工作。