控制閥常用的有氣動(dòng)、電動(dòng)和液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。電動(dòng)和液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)比氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴，下面主要論述氣動(dòng)薄膜和氣動(dòng)活塞兩種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)選用。

        氣動(dòng)薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)由膜片、壓縮彈簧、托盤(pán)、推桿、支架、軸套和膜蓋等部件組成，膜片呈盆形由丁腈橡膠和錦綸絲布制成。直行程的執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為正作用和反作用兩種，當(dāng)信號(hào)壓力增加時(shí)推桿向下作用的稱(chēng)為正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)；反之，則稱(chēng)為反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。氣動(dòng)薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)由于裝有平衡彈簧，氣動(dòng)信號(hào)壓力使薄膜室產(chǎn)生的推力減去彈簧的反作用力才是氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力。輸出力F可由下式計(jì)算：

式中：F———輸出力，N；p———信號(hào)壓力，Pa；p0———彈簧啟動(dòng)壓力，Pa；pr———彈簧范圍，Pa；Ae———膜片有效面積，m2；l———閥門(mén)行程，cm；L———閥門(mén)全行程，cm；pF———有效輸出壓力，Pa。

        由于膜片能承受的壓力較低，一般情況下最大膜室壓力不超過(guò)250kPa，被彈簧抵消部分壓力后，剩余的輸出力就變得很小了。高差壓、高靜壓或大尺寸的貼壁角閥選用的氣動(dòng)薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其膜片有效面積Ae必須足夠得大，才能使執(zhí)行機(jī)構(gòu)有足夠的輸出力去克服作用在閥芯上的不平衡力。增大膜片的Ae也意味著閥門(mén)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的體積變得很大，但由于安裝空間的限制，特別是對(duì)于那些安裝在設(shè)備底部裙座內(nèi)用于排放或沖洗的貼壁角閥，大尺寸的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是沒(méi)有辦法被接受的。

        若要增加執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力而又不增加其體積，另一種方式就是增加p。工廠的儀表氣源壓力通常是700kPa左右，氣動(dòng)薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)沒(méi)有充分利用儀表氣源的壓力，而采用氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)則可以解決這個(gè)問(wèn)題。氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)能輸出較大的驅(qū)動(dòng)力且有很快的驅(qū)動(dòng)速度。單作用彈簧復(fù)位的氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)（直行程）輸出力F計(jì)算公式與氣動(dòng)薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)（直行程）相同，但氣缸所能承受的壓力要比薄膜大得多，較小的體積就可以產(chǎn)生很大的推力。雙作用的氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由于沒(méi)有了彈簧的反作用力，可以在兩個(gè)方向上都提供較大的推動(dòng)力。但由于沒(méi)有了彈簧復(fù)位功能，雙作用兩位式氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)為實(shí)現(xiàn)氣開(kāi)、氣關(guān)，需配置儲(chǔ)氣罐。氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)可分為兩位式和比例式。雙作用兩位式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)兩位五通的電磁閥對(duì)氣路進(jìn)行切換，將活塞由高壓側(cè)推向低壓側(cè)，帶動(dòng)推桿推動(dòng)閥芯實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的全開(kāi)或全關(guān)。用于沖洗或泄料的貼壁角閥多選用這種執(zhí)行機(jī)構(gòu)。雙作用兩位式氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣路如圖1所示。雙作用比例式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)雙作用式閥門(mén)定位器使推桿的行程跟隨輸入信號(hào)成比例的變化，從而帶動(dòng)閥芯移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閥門(mén)開(kāi)度的變化，用于調(diào)節(jié)的貼壁角閥多選用這種執(zhí)行機(jī)構(gòu)。雙作用比例式氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣路如圖2所示。

   圖1 雙作用兩位式氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣路

圖2 雙作用比例式氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣路

         貼壁角閥直接安裝在設(shè)備壁或管道壁上，不能設(shè)置旁路，因而在設(shè)計(jì)選型時(shí)一般會(huì)在執(zhí)行機(jī)構(gòu)配置手輪，當(dāng)閥門(mén)氣路故障時(shí)，可采用手輪進(jìn)行手動(dòng)控制。為了降低閥門(mén)尺寸和操作方便，手輪多采用側(cè)裝。