[发明专利]气动继动器

说明书

本发明涉及气动继动器，包括基压体和背压体，背压壳体内置螺纹，继动器的进气阀座以螺纹连接方式旋入背压壳体内，使得进气阀座可在背压壳体内轴向移动，移动完成后用紧定螺钉固定；继动器的进气阀芯尾部增长形成尾部直柄段，尾部直柄段插入由压环和导向套形成的组件，然后作为一个整体安装在进气阀座内；进气阀芯和继动器的排气阀芯的中心设置通孔，该通孔与继动器的膜片座中心通孔对接形成排气通道，排气通道开设导通孔与继动器的输出腔导通。本发明中进气阀座可作轴向移动、阀芯长度可做相对调整、进气阀芯有效工作面积小的继动器，使输出回差减小、两工况过渡时出现的突跳值减小、不灵敏区域减窄，使泄漏流量平衡点远离继动器工作范围内。

技术领域

本发明涉及技术领域，具体涉及一种气动继动器。

背景技术

气动继动器是为气动仪表提供高精度的受控气源，气动继动器的输出精度决定了气动仪表的工作精度，气动继动器动态特性直接影响到气动仪表工作的稳定性。图1所示继动器是一种国内常用的继动器，如图2当背压Pn增加输出压力P+ 0=f（Pn）随之增加，当背压Pn减小输出压力P- 0=f（Pn）随之减小，要保证在指定的背压Pn下有P+ 0=P- 0，（即△P₀≈0）则必须严格保证当膜片座15向移动的膜片14、16有效工作面积与向移动后的膜片14、16有效工作面积相等，由于制造、装配等若干因数使得△P₀≠0，△P₀就是在这个指定点上的回差。装配后膜片14、16处于壳体内部其位置及状态无法检测，制造误差、装配误差、乃至紧固螺钉压持程度均将影响到膜片14、16位置状态，即直接影响到膜片14、16有效工作面积，所以这个回差值处于不可控且较大。气动继动器的工作是两种工况交替的动态平衡的过程，第一工况是进气阀打开排气阀关闭，第二工况是进气阀关闭排气阀打开，将这两种工况的输出方程相减有：

△P₀≈（△P₀*A_进+T_弹）/（A_输出-A_进） …………（1）

△P₀—输出压力的突变值(又称：转控误差)

Ps—气源压力

A_进—进气阀芯的有效作用面积

T_弹—弹簧力

A_输出—输出腔有效作用面积

△P₀就是两种工况相互过渡输出压力的突变值，对继动器输出特性极为不利。从上式可知减小A_进使△P₀减小，图1所示的输入阀芯的有效面积A_进减小的可能极小，它的转控误差相对比较大，输出特性较差。由图2可知，继动器从第一工况到第二工况之间存在一个不灵敏区，在这个区域内对于一个Pn值，输出压力P₀值是不确定的，这对继动器特性是极为不利的。

继动器处于平衡状态输出流量为零，继动器也可因进气阀、排气阀的泄漏量不同引起第一工况、第二工况或两工况交替的工作状态。输出压力增大进气阀芯两端压差减小泄漏量减小，而排气阀芯两端压力增大泄漏量增大，泄漏量Q与输出压力曲线见图6，这两条曲线有一交点E，对应的输出压力P_E，在此点进气阀与排气阀泄漏量Q相等，在此点附近就是两工况的过渡区，在这过渡区内输出压力变化不灵敏反应迟钝、回差大、输出压力有可能突变。解决这个问题：一是减小不灵敏区的宽度，二是控制P_E点不出现在继动器工作范围内。根据上述公式（1）及图6可知，减小不灵敏区需减小进气阀芯的有效面积A_进，控制P_E位置需控制两阀芯的泄漏量，这两条措施在图1所示的结构上均无法 实现。气源P_S不稳定发生波动△P_S导致输出压力Po变化△P₀，将气源波动变化代入第一工况输出方程中整理、比较有：