来源：Valve World 杂志 2023 年 12 月号（Technical Story）。作者：V Murugappan 先生，仪表工程师（16 年从业经验，专长阀门与电厂）。本文为中文编译版，原文链接：https://valve-world.net/can-we-combine-the-advantages-of-linear-and-rotary-actuators/
在过程工业中，最终控制元件通常是一个阀门，用于节流调节或开关两位功能。这两种功能各自有着独特的工艺要求。
实践中，节流工况常用截止阀（globe valve）实现；而当工艺介质粘度高或含颗粒时，则宜选用球阀；流量要求大时，可用蝶阀实现全管流通。开关两位工况通常用蝶阀（具备全管流通能力）；介质高粘度或含颗粒时选球阀；渠道/明渠流量要求则用闸阀。截止阀很少用于开关工况。无论何种类型，所有阀门都需要驱动力——由执行机构提供或手动操作。本文讨论的是阀芯关闭时压向阀座的运动方式。除了输出运动类型（旋转式和直行程式）之外，执行机构还可按能源来源分类：气动、液压、电动等；进一步还可分为弹簧膜片式、弹簧活塞式，甚至双模式混合式执行机构。
执行机构的原理是将动力源转换为机械能。以蝶阀这类设计为例，如需增强密封关断，可以采用一个或多个偏心——最多可实现三偏心（图 1）。
这意味着接触点在三个坐标轴上都偏离阀体中心，好处是推力传递损失最小、阀座密封紧密。一般情况下，气动执行机构以压缩空气为能源，其将直线运动转换为旋转运动的基本原理基于曲柄和轴（图 2）。
反过来，旋转运动也可以通过齿轮齿条原理转换为直线运动（就像汽车转向机构那样），见图 3。在某些阀门中，运动转换与偏心结构相结合，以实现特定的关断要求——这类阀门的关键度较低。
另一些情况下，比如转矩要求更适合选用液压或电动执行机构时，执行机构本身的价格会推高"阀门+执行机构"组件的整体成本。此时，可以考虑利用上述阀杆与轴在各轴向上的偏心运动转换原理，作为一种经济有效的替代方案（图 3）。
根据作者的经验：直行程执行机构具有安装简便、操作简单、定位精确、维护量低，以及最重要的——可靠性高的优点。旋转式执行机构则推力大、可与多种阀门口径配套、维护量低。作者进一步提出：在同一台执行机构中组合/转换直线与旋转两种运动，在载荷传递和关断要求方面可能特别有效，可减少执行机构占用的空间、避免复杂的执行机构设计，总体上也更经济。因此本文是一个前瞻性的构想——阀门未来可以借此实现轻松驱动。希望这些技术思路能够得到确立并进一步发展为更成熟的解决方案，造福阀门制造商和用户。
作者简介：V Murugappan 先生，仪表工程师，从业 16 年，专长领域为阀门与电厂。**（联系方式按本站规范略）**
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