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執(zhí)行器作為一種動(dòng)力裝置，綜合了氣動(dòng)、液壓、控制、機(jī)電、計(jì)算機(jī)、通信等技術(shù)，可以快速、穩(wěn)定地對被控對象的位置進(jìn)行精確控制，不僅應(yīng)用于各種閥門的驅(qū)動(dòng)、控制中，而且現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在電力、水利、冶金、造紙、航天、管線、石化、工業(yè)裝備、食品加工等領(lǐng)域眾多需要?jiǎng)恿︱?qū)動(dòng)的部位。按所用驅(qū)動(dòng)能源形式劃分，執(zhí)行器可分為氣動(dòng)執(zhí)行器、電動(dòng)執(zhí)行器和液動(dòng)執(zhí)行器。
    液動(dòng)執(zhí)行器將控制模塊和液壓動(dòng)力模塊集成一體，分為直行程、角行程兩種。控制模塊發(fā)出指令到智能可控電動(dòng)機(jī)或伺服閥，控制液壓動(dòng)力模塊以線性位移（或角位移）輸出力（或力矩），驅(qū)動(dòng)被控對象，并通過位移反饋完成調(diào)節(jié)過程，實(shí)現(xiàn)各種功能控制。
    目前市場上使用最多的液動(dòng)執(zhí)行器一般可分為兩種：一種是伺服閥控制式液動(dòng)執(zhí)行器，即傳統(tǒng)的液動(dòng)伺服執(zhí)行器，通常采用開式循環(huán)液壓系統(tǒng)，通過控制伺服閥調(diào)節(jié)液壓油流動(dòng)方向及流量大小，實(shí)現(xiàn)對被控對象的調(diào)節(jié)，如德國的Reineke液動(dòng)執(zhí)行器；另一種是電動(dòng)機(jī)控制式液動(dòng)執(zhí)行器，采用閉式循環(huán)液壓系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速來控制雙向泵壓力油輸出方向和流量，對被控對象進(jìn)行精確調(diào)控，如韓國RPM、美國REXA等液動(dòng)執(zhí)行器。
 1、 液動(dòng)執(zhí)行器與氣動(dòng)及電動(dòng)執(zhí)行器的比較
    氣動(dòng)執(zhí)行器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是統(tǒng)一的整體，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)有薄膜式、活塞式、撥叉式和齒輪齒條式。采用氣體做動(dòng)力介質(zhì)，最大的優(yōu)點(diǎn)是安全性高，對使用環(huán)境要求低，可應(yīng)用于易燃易爆的工作場合。但由于氣體的可壓縮性，剛度相對較低的氣動(dòng)執(zhí)行器響應(yīng)較慢，分辨率欠佳，控制精度低，抗偏差能力較差，應(yīng)用在動(dòng)態(tài)力或摩擦較大情況下時(shí)，極易引起設(shè)備的不良振動(dòng)。且其能-重比差，功率密度低，較大驅(qū)動(dòng)力的氣動(dòng)執(zhí)行器極其復(fù)雜、笨重而昂貴。雖然在高精度控制方面不足，但由于氣動(dòng)執(zhí)行器安全，易于操作、維護(hù)，初始投資省，有較高性價(jià)比，在化工、航天等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
    電動(dòng)執(zhí)行器又稱電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使用單相或三相電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪或蝸輪蝸桿輸出直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。電動(dòng)執(zhí)行器可輸出相對恒定的驅(qū)動(dòng)力，高度穩(wěn)定，抗偏差能力強(qiáng)，控制精度要比氣動(dòng)執(zhí)行器高，不用借助其他輔助系統(tǒng)可自動(dòng)保位，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易發(fā)生故障，維護(hù)費(fèi)用高，調(diào)節(jié)過于頻繁會(huì)引起電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，減速齒輪易磨損。此外，電動(dòng)執(zhí)行器運(yùn)行緩慢，難于實(shí)現(xiàn)大驅(qū)動(dòng)力，且存在過載保護(hù)實(shí)現(xiàn)困難、不良位置等問題。電動(dòng)執(zhí)行器最適合開/關(guān)操作，主要應(yīng)用于動(dòng)力廠或核動(dòng)力廠。
    電液執(zhí)行器集成了電動(dòng)操作的簡易性、液壓的動(dòng)力快速、固態(tài)電子的可靠性和用戶配置的靈活性，具有響應(yīng)速度快、控制精度高、輸出功率大、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。電液執(zhí)行器克服了氣動(dòng)執(zhí)行器的控制精度低、電動(dòng)執(zhí)行器的可控性差等問題，在一定的應(yīng)用場合和工作環(huán)境下，具有無可比擬的優(yōu)勢，因而廣泛應(yīng)用在電廠、石化等比較特殊的場合。
  2、 液動(dòng)執(zhí)行器結(jié)構(gòu)及原理
  1） 傳統(tǒng)液動(dòng)伺服執(zhí)行器
    傳統(tǒng)液動(dòng)伺服執(zhí)行器將油源站與電液伺服系統(tǒng)集成為一體，所有部件如電動(dòng)機(jī)-泵單元、伺服或比列控制閥、液壓缸、位置反饋組件、壓力表、液位和溫度報(bào)警傳感器、過濾器、溢流閥、單向閥等都安裝在容器內(nèi)部。電動(dòng)機(jī)通常為鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，性能穩(wěn)定，可滿足液動(dòng)伺服執(zhí)行器各工況要求，且價(jià)格較低。伺服閥為電液伺服執(zhí)行器的控制核心，既是液動(dòng)轉(zhuǎn)換元件，又是功率放大元件，其功用是將小功率的電信號(hào)輸入轉(zhuǎn)換為大功率液壓能（壓力和流量）輸出，能夠?qū)�輸出流量和壓力進(jìn)行連續(xù)雙向控制，從而實(shí)現(xiàn)對執(zhí)行器位移、速度、加速度和力的控制，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，控制精度高，結(jié)構(gòu)緊湊，廣泛用于快速高精度的各類機(jī)械設(shè)備的液壓閉環(huán)控制中。
 2） 電動(dòng)機(jī)控制式液動(dòng)執(zhí)行器
    市場上電動(dòng)機(jī)控制式液動(dòng)執(zhí)行器無論是液壓系統(tǒng)、控制方式還是工作過程都大同小異，均采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)、高精度雙向齒輪泵、液壓缸、油箱、反饋組件等。所有組件均與外部獨(dú)立、封閉，高度集成，模塊化、小型化設(shè)計(jì)。
 3、 液動(dòng)執(zhí)行器的應(yīng)用分析
    高精度的液動(dòng)伺服執(zhí)行器輸出推力大，全行程時(shí)間短，響應(yīng)快，控制精度高，無超調(diào)，運(yùn)行非常平穩(wěn)，適合于高壓差、高黏度介質(zhì)等嚴(yán)酷工況條件。但其往往需要配套使用一個(gè)液壓站或者帶一套伺服控制系統(tǒng)，體積龐大，對液壓油清潔度要求高，往往存在泄漏等問題，而且生產(chǎn)成本、使用成本（能耗和維護(hù)費(fèi)用）高。因而僅在少數(shù)需要大驅(qū)動(dòng)力或高精度連續(xù)調(diào)節(jié)控制的時(shí)候才使用。
    和傳統(tǒng)液動(dòng)伺服執(zhí)行器相比，電動(dòng)機(jī)控制式液動(dòng)執(zhí)行器，體積小、重量輕，安裝、使用方便，生產(chǎn)、使用成本低，只在需要調(diào)節(jié)時(shí)電動(dòng)機(jī)和泵才會(huì)啟動(dòng)。性能優(yōu)越，能達(dá)到液動(dòng)伺服執(zhí)行器大多數(shù)指標(biāo)。雖然電動(dòng)機(jī)控制式電液執(zhí)行器有諸多優(yōu)點(diǎn)，但在大功率、大行程、大慣量、復(fù)雜的特性補(bǔ)償方面無法實(shí)現(xiàn)，而傳統(tǒng)的液動(dòng)伺服執(zhí)行器則有明顯的優(yōu)勢。
 4、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)：
1、接受連續(xù)的氣信號(hào)，輸出直線位移（加電/氣轉(zhuǎn)換裝置后，也可以接受連續(xù)的電信號(hào)），有的配上搖臂后，可輸出角位移。
2、有正、反作用功能。
3、移動(dòng)速度大，但負(fù)載增加時(shí)速度會(huì)變慢。
4、輸出力與操作壓力有關(guān)。
5、可靠性高，但氣源中斷后閥門不能保持（加保位閥后可以保持）。
6、不便實(shí)現(xiàn)分段控制和程序控制。
7、檢修維護(hù)簡單，對環(huán)境的適應(yīng)性好。
8、輸出功率較大。
9、具有防爆功能。
5、 結(jié)論
    在不同的應(yīng)用環(huán)境下，氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)執(zhí)行器各有自己的優(yōu)勢，本文總結(jié)了三種執(zhí)行器的優(yōu)缺點(diǎn)，并以伺服閥控制式和電動(dòng)機(jī)控制式兩種類型液動(dòng)執(zhí)行器為例，從液壓原理、控制方式、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用等方面作了詳細(xì)的比較分析，對執(zhí)行器的設(shè)計(jì)和使用有一定的實(shí)用價(jià)值。
 

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