拨叉式气动执行器

各型号规格扭矩范围500–100,000 Nm

ISO 5211（安装），NAMUR（电磁阀安装）

单缸、双活塞；拨叉机构将活塞直线运动转换为90°旋转输出

气缸内装有弹簧筒（弹簧复位型）；提供多种弹簧组件；或无弹簧双作用型

ISO 5211法兰直接连接阀体或支架；NAMUR接口用于电磁阀和附件

齿条齿轮式执行器在90°行程中产生恒定扭矩。拨叉式执行器产生可变扭矩——而这种可变性正是它们存在的原因。

四分之一转阀门需要更大的扭矩才能使球体或阀瓣脱离阀座，而不是保持其旋转。典型的蝶阀和球阀在阀座位置的脱离扭矩比中程运行扭矩高出 30% 至 50%。对于大型高压阀门，这种扭矩差会更大。例如，一个 24 英寸的 300 级球阀可能需要 15,000 牛米的扭矩才能脱离阀座，但在中程运行扭矩仅需 8,000 牛米。

拨叉几何结构解决了这一问题。拨叉臂将活塞力转换为旋转力矩——而这种转换比在行程中会变化。在初始开启位置（0–10°旋转），拨叉臂几何结构产生更高的扭矩倍增。活塞力在行程开始时被放大为更大的旋转力，这正是阀门最需要的位置。在行程中点，倍增下降，匹配较低运行扭矩要求。扭矩曲线与阀门扭矩需求曲线吻合。

由于拨叉式执行器单位供气量下可提供更高的启动扭矩，因此您可以为同一阀门选择更小的执行器，或者降低供气压力，或者两者兼而有之。例如，在水系统中，对于一个 36 英寸的蝶阀，80 psi 的拨叉式执行器即可产生足够的启动扭矩，而齿轮齿条式执行器则需要 100 psi 才能提供相同的初始力。这种压力差对于仪表空气总管压力为 80 psi 的工厂至关重要，因为要将压力提升到 100 psi，需要在每个阀门处配备专用的增压调节器。

齿条齿轮式执行器在阀门脱离阀座时突然施加力。恒定扭矩输出意味着执行器在阀门开始移动的瞬间传递全扭矩——每次循环都会对阀座产生机械冲击。

拨叉式执行器起步缓慢。活塞加速度在行程中点逐渐建立。阀瓣逐渐脱离阀座，而非弹跳释放。在大型高压四分之一转阀门上，这种更平稳的开启运动减少了对阀座环的冲击力。阀座寿命延长。维护间隔拉长。在频繁循环的阀门上——批处理过程中的自动隔离阀——这种阀座寿命差异在数千次循环中累积起来。

拨叉式执行器是大型四分之一转阀门（8–48英寸蝶阀，8–24英寸球阀）的正确选择，此时阀座扭矩超过齿轮齿条式在合理气源压力下所能提供的范围。在扭矩需求适中的较小阀门上，齿轮齿条式更简单且更便宜。不要过度选型——拨叉式的复杂性和成本仅在可变扭矩特性解决实际问题时才合理。

A：成本和复杂性。拨叉机构比齿条齿轮式有更多运动部件——拨叉臂、槽和销增加了加工和装配成本。在恒定扭矩足够的阀门上，齿条齿轮式以更低成本完成工作。拨叉式在高开启扭矩的大型阀门上体现其溢价价值。

A：它改变了选型方法。您基于行程开始时的脱离扭矩进行选型，而不是恒定扭矩。计算阀门的阀座/脱离阀座扭矩需求，然后验证拨叉式在脱离位置的扭矩以您的安全裕度超过该需求。扭矩曲线发布在制造商每个型号规格的数据表中。

A: 80 psi 是典型值。高于隔膜执行器，因为活塞缸径小于隔膜面积。拨叉式执行器在高扭矩型号上可承受高达 120 psi——活塞密封能处理该压力。如果工厂气源总管运行在 60 psi，请指定更大尺寸的执行器以补偿。

答：它们可以做到，但并非精确节流的理想选择。可变扭矩输出意味着定位器在不同的阀杆角度下会承受不同的力。对于调节四分之一圈阀门，齿轮齿条式机构的恒定扭矩可提供更可预测的定位器响应。苏格兰轭式机构在开关控制和严苛工况下的隔离方面表现出色。

答：弹簧组件位于气缸活塞后方。当气缸内的空气被抽出时，弹簧会驱动活塞向后运动，从而带动输出轴旋转至故障安全位置（0°或90°）。不同的弹簧组件会产生不同的故障安全扭矩值。您需要根据阀门在故障安全位置的密封扭矩来选择合适的弹簧组件。