對于所用的氣動、電液、電動執(zhí)行機構(gòu)，一般都沒有復(fù)位彈簧。作用力的大小與它的運動方向無關(guān)，因此，選擇執(zhí)行機構(gòu)的關(guān)鍵在于弄清 大的輸出力或電機大轉(zhuǎn)動力矩。

　　對于單作用氣動執(zhí)行機構(gòu)，輸出力與閥門開度有關(guān)，調(diào)節(jié)閥上出現(xiàn)的力也將影響運動特性，因此，要求在整個調(diào)節(jié)閥的開度范圍建立力平衡。如果執(zhí)行機構(gòu)的輸出力為F，它的力平衡方程式為

　　(1)不平衡力和不平衡力矩

　　流體通過調(diào)節(jié)閥時，閥芯受到靜壓和動壓的作用，產(chǎn)生使閥芯上下移動的軸向力和閥芯旋轉(zhuǎn)的切向力。對于直線位移的調(diào)節(jié)閥來說，軸向力直接影響閥芯位移與執(zhí)行機構(gòu)信號力的關(guān)系，因此，閥芯所受到的軸向合力稱為不平衡力。對于角位移調(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流向有關(guān)。

　　流體流向不同時，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，壓差不變時不平衡力與位移行程之間的關(guān)系曲線。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時候使閥芯打開，稱為流開狀態(tài)。下面一種在流體流動時使閥芯關(guān)閉，稱為流閉狀態(tài)。

　　圖中的曲線表明:閥芯在全關(guān)位置時的不平衡Ft 大，隨著閥芯開啟而逐漸變小。

　　(2)調(diào)節(jié)閥的允許壓差

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

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