一、核心组成：执行机构与阀体的模块化设计
气动控制阀门的结构以 “执行机构 + 阀体 + 附件” 为框架，各部分通过标准化接口（如 ISO 5211 法兰）连接，实现功能集成与灵活适配气动阀门 。
二、执行机构结构特点
薄膜式执行机构（Diaphragm Actuator）
结构组成：
由膜片（橡胶或聚四氟乙烯材质）、压缩弹簧、推杆、膜盖组成，气源压力作用于膜片推动推杆直线运动气动阀门 。
特点：
（1）结构简单、成本低气动阀门 ，输出推力与膜片面积成正比（通常推力≤50kN）；
（2）单作用式（弹簧复位）占比高气动阀门 ，失气时靠弹簧实现 FC（气关）或 FO（气开）安全动作；
（3）行程较短（通常≤100mm），适用于中小口径阀门（DN≤300）气动阀门 。
活塞式执行机构（Piston Actuator）
结构组成：
气缸、活塞、齿条齿轮（或拨叉连杆）、复位弹簧（可选），气源推动活塞做直线或旋转运动气动阀门 。
特点：
（1）双作用式（无弹簧）可提供更大推力（可达 200kN 以上）气动阀门 ，适用于高压、大口径阀门（DN≥400）；
（2）单作用式需内置大直径弹簧气动阀门 ，结构紧凑性略差，但失气安全功能可靠；
（3）齿轮齿条结构可将直线运动转为 90° 旋转，适配球阀、蝶阀等角行程阀门气动阀门 。
执行机构关键结构设计
弹簧复位机制：单作用执行机构的弹簧组采用对称分布气动阀门 ，确保推力均匀，避免阀杆偏摆；
密封设计：气缸与活塞间采用 O 型圈或唇形密封气动阀门 ，膜片边缘通过法兰压边防止漏气；
防尘防水结构：执行机构外部设防护罩，推杆处配防尘圈，防护等级达 IP65 以上气动阀门 。
三、阀体结构特点（按阀门类型区分）
闸阀（Gate Valve）
结构：平行式闸板或楔式闸板，阀杆垂直于流道，通过闸板升降切断介质气动阀门 。
特点：流道直通，阻力小，但全开 / 全关状态下无流量调节功能，密封面易受颗粒介质磨损气动阀门 。
球阀（Ball Valve）
结构：带通孔球体，阀杆带动球体旋转 90° 实现开关，分浮动球（小口径）与固定球（大口径）气动阀门 。
特点：密封性能优异（软密封可零泄漏），流阻极低，适用于快速切断和高粘度介质气动阀门 。
蝶阀（Butterfly Valve）
结构：圆盘形阀瓣固定于阀杆，旋转 90° 调节流量，阀体分中线式、偏心式（单偏心 / 双偏心 / 三偏心）气动阀门 。
特点：体积小、重量轻，三偏心结构可实现金属硬密封，适用于大口径管道（DN≥600）气动阀门 。
调节阀（Control Valve）
结构：套筒式阀芯 + 阀座，阀芯行程与流量成线性或等百分比特性，配定位器实现精确调节气动阀门 。
特点：阀内件可更换（如不同流量特性的阀芯），流道设计优化压力恢复系数（FL），减少气蚀气动阀门 。
四、密封结构设计（核心性能支撑）
阀座密封
软密封：EPDM、PTFE 等弹性材料气动阀门 ，通过阀芯挤压实现零泄漏，适用于低温、腐蚀性介质；
硬密封：金属堆焊（如司太立合金）或陶瓷涂层，耐高温高压，但允许微量泄漏（如 API 598 Class IV）气动阀门 。
动密封（阀杆处）
填料函结构：V 型聚四氟乙烯填料或石墨编织填料气动阀门 ，通过压盖螺栓调节压缩量，防止介质外漏；
波纹管密封：高端阀门采用金属波纹管 + 填料双重密封，适用于剧毒、易燃介质（如 LNG）气动阀门 。
五、附件结构与集成设计
定位器（Positioner）
结构：智能定位器集成微处理器、压电阀和反馈杆，通过机械连杆与阀杆连接，将电信号（4-20mA）转换为气压信号气动阀门 。
特点：反馈杆采用关节轴承，减少摩擦误差，部分型号内置 LCD 显示屏与按键，便于现场调试气动阀门 。
电磁阀（Solenoid Valve）
结构：两位三通或两位五通阀，线圈通电时切换气源方向，控制执行机构动作气动阀门 。
防爆设计：隔爆型（Ex d）电磁阀外壳采用铸铝或不锈钢，内部线圈与外界隔离气动阀门 。
空气过滤减压阀（Filter Regulator）
结构：滤芯（金属网或烧结滤芯）+ 调压弹簧，气源先过滤杂质（精度 5-40μm），再通过调压阀稳定输出压力气动阀门 。
排水设计：底部设自动排水器或手动排污阀，防止冷凝水进入执行机构气动阀门 。
六、特殊工况结构优化
抗气蚀结构
调节阀德特森采用多级降压套筒（迷宫式流道）或多孔金属阀内件，将气蚀限制在阀内件内部，保护阀体气动阀门 。
低温结构
低温阀门（如 LNG）德特森采用加长阀杆设计，避免外界热量传导至密封面，阀杆填料函设隔热层气动阀门 。
耐磨结构
颗粒介质阀门（如矿浆）德特森采用陶瓷阀芯、碳化钨阀座，或内衬橡胶、聚氨酯，延长使用寿命气动阀门 。
七、结构与功能的关联性
安全功能实现：单作用执行机构的弹簧复位结构确保失气时阀门按预设方向动作（FC/FO）；
调节精度保障：定位器的反馈连杆机构与阀芯行程线性耦合气动阀门 ，减少滞后误差；
防爆本质安全：气动执行机构无需电能驱动，结构上避免电火花风险，适配危险场所气动阀门 。