在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，電動執(zhí)行器作為將控制信號轉(zhuǎn)化為機(jī)械動作的關(guān)鍵部件，驅(qū)動閥門、擋板等設(shè)備運(yùn)行。其性能優(yōu)劣，很大程度取決于結(jié)構(gòu)形式，不同結(jié)構(gòu)適配不同工況。本文將詳解電動執(zhí)行器核心結(jié)構(gòu)，助你精準(zhǔn)選型。

一、直行程電動執(zhí)行器 直線運(yùn)動的 “推拉高手”

結(jié)構(gòu)組成核心部件包括驅(qū)動電機(jī)（直流 / 交流）、減速機(jī)構(gòu)（齒輪 / 蝸輪蝸桿）、絲杠螺母傳動機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向裝置、位置反饋單元（如電位器、編碼器）和外殼。

圖：直行程電動執(zhí)行器      

工作原理

控制信號觸發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)→減速機(jī)構(gòu)放大扭矩→絲杠旋轉(zhuǎn)帶動螺母直線移動→推桿伸出 / 縮回→驅(qū)動閥門（如閘閥、截止閥）的閥桿上下運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)開關(guān)或流量調(diào)節(jié)。

圖：直行程電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)圖

優(yōu)勢、適用場景

優(yōu)勢：直線運(yùn)動精度高，推力輸出穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)緊湊，適合短距離往復(fù)運(yùn)動；

適用場景：需直線驅(qū)動的設(shè)備，如閘閥、截止閥、調(diào)節(jié)閥（用于水處理、化工管道的流量控制）、升降式擋板等。

二、角行程電動執(zhí)行器 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的 “扭轉(zhuǎn)專家”

核心部件為驅(qū)動電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)（行星齒輪 / 諧波齒輪）、輸出軸（帶轉(zhuǎn)角限制器）、位置傳感器、扭矩保護(hù)裝置。

圖：角行程電動執(zhí)行器（配蝶閥）      

工作原理

控制信號驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動→減速機(jī)構(gòu)降低轉(zhuǎn)速、提升扭矩→輸出軸按設(shè)定角度旋轉(zhuǎn)（如 90°）→帶動閥門（如蝶閥、球閥）的閥芯旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)開關(guān)或調(diào)節(jié)。

圖：部分回轉(zhuǎn)硬密封電動蝶閥        

優(yōu)勢、適用場景

優(yōu)勢：旋轉(zhuǎn)角度精準(zhǔn)可控，響應(yīng)速度快，安裝空間小，適合低負(fù)載、小轉(zhuǎn)角需求；

適用：需旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的設(shè)備，如蝶閥、球閥、旋塞閥（用于供暖、空調(diào)系統(tǒng)的管道開關(guān)）、風(fēng)門擋板等。

三、多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行器高扭矩的 “旋轉(zhuǎn)大力士”

結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，包括大功率驅(qū)動電機(jī)、多級減速機(jī)構(gòu)（齒輪 + 蝸輪蝸桿）、輸出軸（無固定轉(zhuǎn)角限制）、扭矩傳感器、行程控制單元。

圖：多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行器

工作原理

電機(jī)經(jīng)多級減速后，帶動輸出軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)→通過多圈旋轉(zhuǎn)驅(qū)動閥門（如閘閥、截止閥）的閥桿緩慢升降→適合需要大扭矩、長行程驅(qū)動的場景。

圖：多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行器  （配截止閥）

優(yōu)勢、適用場景

優(yōu)勢：扭矩輸出大（可達(dá)數(shù)千牛?米），行程長，適合高負(fù)載、深閥桿的設(shè)備；

適用：大口徑閘閥、截止閥（用于石油、天然氣長輸管道）、大型閘門（如水利工程的防洪閘門）等。

四、三類結(jié)構(gòu)形式對比 一張表看懂差異

結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，包括大功率驅(qū)動電機(jī)、多級減速機(jī)構(gòu)（齒輪 + 蝸輪蝸桿）、輸出軸（無固定轉(zhuǎn)角限制）、扭矩傳感器、行程控制單元。

三種電動執(zhí)行器對比

五、根據(jù)結(jié)構(gòu)形式選對執(zhí)行器 選型關(guān)鍵

了解結(jié)構(gòu)形式后，選型時需重點(diǎn)關(guān)注 3 個維度：

工況需求

若管道壓力高、閥門口徑大（如 DN300 以上），優(yōu)先選多轉(zhuǎn)式；若需精準(zhǔn)調(diào)節(jié)流量，直行程更合適；若安裝空間小，角行程是首選

負(fù)載能力

根據(jù)閥門的 “開啟扭矩” 選擇 —— 蝶閥、球閥扭矩小，角行程足夠；閘閥、截止閥扭矩大，需直行程或多轉(zhuǎn)式。

控制精度

需高頻調(diào)節(jié)（如化工反應(yīng)釜進(jìn)料閥），選帶高精度編碼器的直行程或角行程；只需開關(guān)控制（如防洪閘門），多轉(zhuǎn)式更經(jīng)濟(jì)。

電動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)形式關(guān)乎其性能發(fā)揮與系統(tǒng)適配。直行程、角行程、多回轉(zhuǎn)各有所長，按需選型才能保障工業(yè)自動化系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

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