2.2.1.1气动执行机构
(1)气动薄膜执行机构
气动薄膜执行机构是一种最常用的机构，它的传统结构如图2-4所示。它的结构简单， 

动作可靠，维修方便，价格低廉。

 动薄膜执行机构分正作用和反作用两种形式，国产型号为ZMA型（正作用）和 型〈反作用）。信号压力一般是20 -100kPa，气源压力的最大值为500kPa。信号压力增加时推杆向下动作的叫正作用执行机构；信咢压力增加时推杆向上动作的叫反作用执行机构。正、反作用执行机构基本相同，均由L、下膜盖、波纹薄膜、推杆、支架、压缩弹簧、弹簧座、调节件、标尺等组成。在正作用执行机构上加上一个装0形密封圈的填块，只要吏换个别零件，即可变为反作用执行机构。

       这种执行机构的输出特性是比例式的，即输出位移与输人的气R信号成比例关系。当怡号压力通入薄膜气室时，在薄膜上产生一个推力，使推杆移动并压缩弹黉„当弹簧的反作用力与信号压力在薄膜上产生的推力相平衡时，推杆稳定在一个新的位置。信号压力越大，在薄膜上产生的推力就越大，则与它平衡的弹簧反力也越大，即推杆的位移量越大。推杆的位移就是执行机构的直线输出位移，也称为行程。

国产气动薄膜弹簧执行机构的行程规格有10、16、25、40、60、lOOmm等。薄膜的有效面积有200、280、400、630、1000、1600cm²六种规格。有效面积越大，执行机构的位移和推力也越大，可根据实际需要进行选择。

        (2)气动活塞式执行机构

没有弹黉的气动活塞式执行机构如图2-5所示。它的活塞随气缸两侧的压差而移动，在气缸两侧输人一个固定的信号和一个变动信号，或者在两侧都输入变动信号。

       气动活塞式执行机构的气缸允许操作压力可达 700Pa，因为没有弹簧抵消推力，所以有很大的输出推力，特别适用于髙静压、高压差的工艺条件。这是一种较为重要而常用的气动执行机构。它的输出特性有比例式及两位式两种。所谓比例式是指输入信号压力与推杆的行程成比例关系，这时它必须带有阀门定位器。两位式是根据输人执行机构活塞两侧的操作压力差来完成的。活塞由髙压侧推向低压俩，就使推杆由一个极端位置推移到另_个极端位置。所以，两位式执行机构控制阀门的开关动作。这种执行机构的行程一般为25- 100mmo

       (3)长行程执行机构

如图2-6所示的长行程执行机构，具有行程长(200～400mm)、转动力矩大的特点，适用于输出力矩和输出一个转角的阀门，如蝶阀、风门等。

       这种气动长行程执行机构是按力矩平衡原理工作的。当进人波纹管8的信号压力增加时，推力增加，推动杠杆3绕支点7转动，带动滑阀15向上移动，从而使下缸压力p₂增大，上缸压力p1降低，活塞便向上移动，带动输出摇臂6输出角位移。这时，连在活塞杆上的导槽5也带动正弦机构的反馈打4转动，连在同一转轴2上的反馈凸轮〗转动，通过滚轮14把孤形杠杆12推向下转动，拉伸反馈弹黉〗3,增加杜杆3的拉力。当弹黉拉力与波纹管推力相平衡时，杠杆和滑阀一起又回到原来的平衡位置，仪表达到平衡状态。随着信号压力的增加，活塞位移和摇臂转角也相应成比例增加。针形阀10用以调节活塞的动作速度，平衡阀16作为自动与手动切换之用，在自动位置时，气源与滑阀接通；在手动位置时，切断气源，连通上、下缸气路。

      把气动长行程执行机构的结构稍加改变之后，可以用电信号来控制，只要用磁钢、动圈组件代替波纹管组件，在通人0～10mA电流信号到动圈之后，就会推动杠杆而带动滑阀，使滑阀的阀杆移动而改变气缸两侧的压力，输出角位移。这样的装置，称为电信号气动执行机构。

此外，还有大功率的长行程机构，所用的气缸直径很大，因此，最大的输出力可达35kN，最大的输出力矩达到600N.m。

      (4）滚动膜片执行机构

       滚动膜片执行机构的结构如图2-7所示，在圆筒形的缸体内装有滚动膜片和活塞等零件，滚动膜片实际上是一个位移量较大的杯形膜片，它是用丁腈橡胶制造的。压缩弹黉一端压在缸底，另一端穿过活塞杆顶在活塞底部。活塞上装有尼龙导向环，可保持活塞与气缸的对中性，活塞杆出口处装有丁腈橡胶防尘圈。当执行机构通人信号压力时，滚动膜片随压力的变化而产生位移，使活塞和推杆一起作往复运动。

       这种执行机构兼有薄膜执行机构和活塞执行机构的优点，弥补其不足。与薄膜执行机构相比，膜片有效面积相同时有更大的行程；若与活塞执行机构相比，有摩擦力小、密封性好的优点。但滚动膜片的制造稍困难些^

滚动膜片执行机构经常与偏心旋转调节阀配套使用。由于它的结构简单，可以用于一些小型、简易的执行动作。