轻型气动执行机构也称为精小型气动执行机构。

图2一19增力原理图

这种产品具有重量轻、高度小、结构紧凑、装校简便、动作可靠、输出力大、节约能源等特点。安装在阀门上之后，与传统的气动调节阀相比，高度减少30%、重量也减轻30%，流通能力却增加30%，可调范围扩大到50:1。其结构和工作原理见图2 - 20

图2一20 轻型气动执行机构

a)直行程(反作用式) b)角行程(正作用式)

轻型气动多弹簧薄膜执行机，按作用方式可分为正作用式(图2 - 20b)和反作用式(图2 - 20 a)两种。在组成调节阀之后，按照启闭方式则分为气关式和气开式两种。

图2 -20a是一种直行程的气动执行机构。它接受调节仪表来的气压信号，或者是把电信号经电气转换器转换而成的气压，输入到气室内，作用在薄膜后产生的推力，使输出杆移动。此推力同时压缩弹簧，直至和弹簧的反作用力相平衡，使输出杆达到预定位置为止。

图2 -20b是一种角行程气动执行机构。它的工作原理是:由调节仪表来的信号压力或电信号，经电气转换而成的气压输入到气室内，作用于薄膜产生推力，使推杆移动，再由直线一旋转机构转换成转矩，输出角位移。输出杆达到预定位置时，角行程的输出也一定。这种执行机构和定位器组合使用时，输出轴的旋转角度反馈给定位器，可达到使旋转角位置精确定位的目的。

所有轻型的气动多弹簧薄膜执行机构，都是由膜片、压缩弹簧、托盘、推杆、支架、轴套膜盖等主要零件组成。膜片是较深的盆形，采用丁睛橡胶作为涂层来增强涤纶织物的强度，并保证密封性，可在一30~85℃的温度使用。压缩弹簧用多根组合的形式，替代常规结构的一根大弹簧，因此降低了高度。弹簧的数量可分为4根、6根或8根。推杆的导向表面经精加工和表面处理，提高硬度，降低表面粗糙度，达到减小回差和增加密封性的效果。反作用式执行机构一般采用0形密封圈与推杆、轴套配合，结构简单、密封可靠、设计上省去压缩弹簧的调节机构，可以一次组装而成，不必调整。推杆与阀杆的连接一般可用开缝螺母，拆装方便。

在轻型气动执行机构中，还可以使用如图2 -21所示的双重弹簧气动执行机构。它把小弹簧套在大弹簧的里面。两根弹簧的工作高度相同，刚度却不相同，但总刚度是两个弹簧的刚度之和。这样，就能降低整个执行机构的总高度，使结构更紧凑。

图2一21 双重弹簧气动执行机构

a)气开式 b)气关式

由于轻型气动执行机构在结构上采用多根弹簧，弹簧都内装在薄膜气室中，因此，常规结构的笨重支架可以用两根钢制圆柱来替代。这种结构重量更轻，强度足够可靠;缺点是调节行程必须进行拆卸，在安装膜片室上盖之前，就要进行调整。

如果要求弹簧能用于高压差或大口径，要求有很大的作用力，又希望结构比较紧凑，可以使用一种双层膜头结构，见图2 - 22。这种结构虽然比较复杂，但很轻便。它的两膜头有两个协同工作的膜片，接受同样的气压信号，产生的合力推动阀杆动作，产生的作用力可达30000一60000N。

图2一22双层膜头机构

a)气开 b)气关