因為越來越多的工廠采用了自動化控制,人工操作被機械或自動化設備所替代,人們要求執行機構能夠起到控制系統與閥門機械運動之間的界面作用,更要求執行機構增強工作安全性能和環境保護性能。在一些危險性的場合,自動化的執行機構裝置能減少人員的傷害。

某些特殊閥門要求在特殊情況下緊急打開或關閉,閥門執行機構能阻止危險進一步擴散同時將工廠損失減至最少。對一些高壓大口徑的閥門,所需的執行機構輸出力矩非常大,這時所需執行機構必須提高機械效率并使用高輸出的電機,這樣才能平穩的操作大口徑閥門。對于一些小扭矩的閥門,精小型的電動閥門也應用而生,相比普通型具有重量輕,結構緊湊,功能齊全等優點。

閥門選擇好后接下來就要考慮自動化的要求即執行機構的選擇。可以簡單的按兩種基本的閥門操作類型來考慮執行機構。

旋轉式閥門

這類閥門包括:旋塞閥、球閥、蝶閥以及風門或擋板。這類閥門需要已要求的力矩進行90度旋轉操作的執行機構

多回轉閥門

這類閥門可以是非旋轉提升式閥桿或旋轉非提升式桿,或者說是他們需要多轉操作去驅動閥門到開或關的位置。這類閥門包括:直通閥(截止閥)、閘閥、刀閘閥等。作為一種選擇,直線輸出的氣動或液動氣缸或薄膜執行機構也開來驅動上述閥門。

電動執行器的抗偏離能力是很好的,輸出的推力或力矩基本上是恒定的,可以很好的克服介質的不平衡力,達到對工藝參數的準確控制,所以控制精度比氣動執行器要高。如果配用伺服放大器,可以很容易地實現正反作用的互換,也可以輕松設定斷信號閥位狀態(保持/全開/全關),而故障時,一定停留在原位,這是氣動執行器所作不到,氣動執行器必須借助于一套組合保護系統來實現保位。

電力驅動的多回轉式執行機構是最常用、最可靠的執行機構類型之一。使用單相或三相電動機驅動齒輪或蝸輪蝸桿最后驅動閥桿螺母,閥桿螺母使閥桿產生運動使閥門打開或關閉。多回轉式電動執行機構可以快速驅動大尺寸閥門。為了保護閥門不受損壞,安裝在在閥門行程的終點的限位開關會切斷電機電源,同時當安全力矩被超過時,力矩感應裝置也會切斷電機電源,位置開關用于指示閥門的開關狀態,安裝離合器裝置的手輪機構可在電源故障時手動操作閥門。

這種類型執行機構的主要優點是所有部件都安裝在一個殼體內,在這個防水、防塵、防爆的外殼內集成了所有基本及先進的功能。主要缺點是,當電源故障時,閥門只能保持在原位,只有使用備用電源系統,閥門才能實現故障安全位置(故障開或故障關)

這種執行機構類似于電動多回轉執行機構,主要差別是執行機構最終輸出的是1/4轉記90度的運動。新一代電動單回轉式執行機構結合了大部分多回轉執行機構的復雜功能,例如:使用非進入式用戶友好的操作界面實現參數設定與診斷功能。單回轉執行機構結構緊湊可以安裝到小尺寸閥門上,通常輸出力矩可達800公斤米,另外應為所需電源較小,它們可以安裝電池來實現故障安全操作。