氣動(dòng)閥門執(zhí)行器裝置分類

氣動(dòng)閥門執(zhí)行器裝置分類氣動(dòng)裝置 氣動(dòng)閥門執(zhí)行器裝置分類 氣動(dòng)閥門執(zhí)行器 閥門執(zhí)行器
    之前介紹組合式減壓閥在國華惠州熱電應(yīng)用，現(xiàn)在介紹閥門氣動(dòng)裝置是指通過壓縮空氣，利用活塞、氣缸為動(dòng)力來操作閥門。
    閥門氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置安全、可靠、成本低、使用維修方便，目前氣動(dòng)裝量在具有防爆要求的場
合應(yīng)用較廣。氣動(dòng)裝置采用的工作壓力較低，通常不大于0. 82MPa，又因結(jié)構(gòu)尺寸不宜過大，因
而氣動(dòng)裝置的總推力不可能很大。

氣動(dòng)閥門執(zhí)行器裝置分類氣動(dòng)執(zhí)行器特征和優(yōu)勢，相比氣缸，氣動(dòng)執(zhí)行器可在惡劣條件下可靠地工作，且操作簡單，基本可實(shí)現(xiàn)免維護(hù)。氣缸擅長作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，尤其適于工業(yè)自動(dòng)化中多的傳送要求——工件的直線搬運(yùn)。
僅僅調(diào)節(jié)安裝在氣缸兩側(cè)的單向節(jié)流閥就可簡單地實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的速度控制，也成為氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)大的特征和優(yōu)勢。所以對(duì)于沒有多點(diǎn)定位要求的用戶，絕大多數(shù)從使用便利性角度更傾向于使用氣缸。目前工業(yè)現(xiàn)場使用電動(dòng)執(zhí)行器的應(yīng)用大部分都是要求高精度多點(diǎn)定位，這是由于用氣缸難以實(shí)現(xiàn)，退而求其次的結(jié)果。而電動(dòng)執(zhí)行器主要用于旋轉(zhuǎn)與擺動(dòng)工況。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。活塞式行程長，適用于要求有較大推力的場合；而薄膜式行程較小，只能直接帶動(dòng)閥桿。撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行器具有扭矩大、空間小、扭矩曲線更符合閥門的扭矩曲線等特點(diǎn)，但是不很美觀；常用在大扭矩的閥門上。齒輪齒條式氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作平穩(wěn)可靠，并且安全防爆等優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)電廠、化工，煉油等對(duì)安全要求較高的生產(chǎn)過程中有廣泛的應(yīng)用。
當(dāng)壓縮空氣從A管咀進(jìn)入氣動(dòng)執(zhí)行器時(shí)，氣體推動(dòng)雙活塞向兩端(缸蓋端)直線運(yùn)動(dòng)，活塞上的齒條帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)90度，閥門即被打開。此時(shí)氣動(dòng)執(zhí)行閥兩端的氣體隨B管咀排出。反之，當(dāng)壓縮空氣從B官咀進(jìn)入氣動(dòng)執(zhí)行器的兩端時(shí)，氣體推動(dòng)雙塞向中間直線運(yùn)動(dòng)，活塞上的齒條帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)90度，進(jìn)典閥門即被關(guān)閉。此時(shí)氣動(dòng)執(zhí)行器中間的氣體隨A管咀排出。以上為標(biāo)準(zhǔn)型的傳動(dòng)原理。根據(jù)用戶需求，氣動(dòng)執(zhí)行器可裝置成與標(biāo)準(zhǔn)型相反的傳動(dòng)原理，即選準(zhǔn)軸順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)為開啟閥門，逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)為關(guān)閉閥門。單作用(彈簧復(fù)位型)氣動(dòng)執(zhí)行器A管咀為進(jìn)氣口，B管咀為排氣孔(B管咀應(yīng)安裝消聲器)。A管咀進(jìn)氣為開啟閥門，斷氣時(shí)靠彈簧力關(guān)閉閥門。



氣缸基本構(gòu)造

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥閥門氣動(dòng)執(zhí)行器的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的種類和構(gòu)造大致相同，主要是執(zhí)行機(jī)構(gòu)不同。因此在氣動(dòng)執(zhí)行器介紹時(shí)分為執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分。氣動(dòng)執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥（調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)）兩個(gè)部分組成。根據(jù)控制信號(hào)的大小，產(chǎn)生相應(yīng)的推力，推動(dòng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作。調(diào)節(jié)閥是氣動(dòng)執(zhí)行器的調(diào)節(jié)部分，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力的作用下，調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生一定的位移或轉(zhuǎn)角，直接調(diào)節(jié)流體的流量。
1、氣動(dòng)裝置主要由氣缸、活塞、齒輪軸、端蓋、密封件、螺絲等組成；成套氣動(dòng)裝置還應(yīng)該包括開度指示、行程限位、電磁閥、定位器、氣動(dòng)元件、手動(dòng)機(jī)構(gòu)、信號(hào)反饋等部件組成。
2、氣動(dòng)裝置與閥門的連接尺寸應(yīng)符合ISO5211(底部)、 GB/T12222 和 GB/T12223 的規(guī)定。
3、帶可調(diào)緩沖機(jī)構(gòu)的氣動(dòng)裝置，應(yīng)有缸體外部調(diào)節(jié)其緩沖作用的機(jī)構(gòu)。
4、活塞桿端部為內(nèi)、外螺紋時(shí)，應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)扳手適用的扳手口。
5、活塞的密封圈應(yīng)便于更換與檢修。
6、帶緩沖機(jī)構(gòu)的氣動(dòng)裝置，其緩沖機(jī)構(gòu)的行程長度可參照《表 1》的規(guī)定
7、帶手動(dòng)機(jī)構(gòu)的氣動(dòng)裝置，在氣源中斷時(shí)，應(yīng)能用其手動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行氣動(dòng)球閥的啟閉操作，面向手輪時(shí)，手輪或手柄應(yīng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為閥開，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為閥關(guān)。
8、氣缸進(jìn)出氣口的螺紋尺寸應(yīng)符合MANUR NORM(附件標(biāo)準(zhǔn)) sypv,GB/T7306.1、GB/T7306.2 和 GB/T7307 的規(guī)定。
9、用途 是一種直角回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，它與閥門定位器配套使用，可實(shí)現(xiàn)比例調(diào)節(jié)； V型閥芯較適用于各種調(diào)節(jié)場合，具有額定流量系數(shù)大，可調(diào)比大，密封效果好，調(diào)節(jié)性能零敏，體積小，可豎臥安裝。適用于控制氣體、蒸汽、液體等介質(zhì)。

活塞桿

活塞桿是氣缸中較重要的受力零件。通常使用高碳鋼、表面經(jīng)鍍硬鉻處理、或使用不銹鋼、以防腐蝕，并提高密封圈的耐磨性。


密封圈

回轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)處的部件密封稱為動(dòng)密封，靜止件部分的密封稱為靜密封。
缸筒與端蓋的連接方法主要有以下幾種：
整體型、鉚接型、螺紋聯(lián)接型、法蘭型、拉桿型。
氣缸工作時(shí)要靠壓縮空氣中的油霧對(duì)活塞進(jìn)行潤滑。也有小部分免潤滑氣缸。

下面是氣缸理論出力的計(jì)算公式：

F：氣缸理論輸出力（kgf)
F′：效率為85%時(shí)的輸出力（kgf）--（F′=F×85%）
D：氣缸缸徑（mm)
P：工作壓力（kgf/C㎡）
例：直徑340mm的氣缸，工作壓力為3kgf/cm2時(shí)，其理論輸出力為多少?芽輸出力是多少?
將P、D連接，找出F、F′上的點(diǎn)，得：
F=2800kgf；F′=2300kgf
在工程設(shè)計(jì)時(shí)選擇氣缸缸徑，可根據(jù)其使用壓力和理論推力或拉力的大小，從經(jīng)驗(yàn)表1－1中查出。
例：有一氣缸其使用壓力為5kgf/cm2，在氣缸推出時(shí)其推力為132kgf，（氣缸效率為85%）問：該選擇多大的氣缸缸徑?
●由氣缸的推力132kgf和氣缸的效率85%，可計(jì)算出氣缸的理論推力為F=F′/85%=155(kgf)
●由使用壓力5kgf/cm2和氣缸的理論推力，查出選擇缸徑為?63的氣缸便可滿足使用要求。



氣缸類型的選擇：

根據(jù)工作要求和條件，正確選擇氣缸的類型。要求氣缸到達(dá)行程終端無沖擊現(xiàn)象和撞擊噪聲應(yīng)選擇緩沖氣缸；要求重量輕，應(yīng)選輕型缸；要求安裝空間窄且行程短，可選薄型缸；有橫向負(fù)載，可選帶導(dǎo)桿氣缸；要求制動(dòng)精度高，應(yīng)選鎖緊氣缸；不允許活塞桿旋轉(zhuǎn)，可選具有桿不回轉(zhuǎn)功能氣缸；高溫環(huán)境下需選用耐熱缸；在有腐蝕環(huán)境下，需選用耐腐蝕氣缸。在有灰塵等惡劣環(huán)境下，需要活塞桿伸出端安裝防塵罩。要求無污染時(shí)需要選用無給油或無油潤滑氣缸等。

(1)氣動(dòng)裝置的使用條件氣動(dòng)裝置的使用條件見表4-17。
    表4-17氣動(dòng)裝置使用條件
    (2)氣動(dòng)裝置的分類和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)  閥門氣動(dòng)裝置按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為四種：薄膜式氣動(dòng)裝置、氣缸式氣動(dòng)裝置、擺動(dòng)式氣動(dòng)裝置、氣動(dòng)馬達(dá)式氣動(dòng)裝置。表4-20氣動(dòng)裝置主要零件的主要加工面表面粗糙度
    (4)氣動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算
    1)薄膜式氣動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算：
    ①活塞桿上的推力按式(4-1)計(jì)算。
    Fr =12(Dz +Dd +d2) xPs×106一Ff
式中Fr-活塞桿上的推力(N)；
    D-封閉處的圓周直徑( mm)；
    d-薄膜凸緣處直徑( mm)；
    p。——氣源壓力( Mpa)；
    Ff-彈簧反力(N)。
    ②活塞桿的有效直徑。
    D2=√雩i；‘Dd+d2）
  2)氣缸式氣動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算：
  ①單氣缸。普通單向作用缸，壓縮空氣僅從氣缸的一端進(jìn)入氣缸，
返回是借助于彈簧力。單向作用缸的輸出推力按式(4-3)計(jì)算：
    FT=÷耵D2Ps叼一只
式中q——活塞桿輸出推力(N)；
    p。——氣源壓力( MPa)；
    D-活塞直徑( mm)；
    叼——考慮摩擦阻力影響引入的系數(shù)，取田=0.8；
    Ff-壓縮彈簧的反作用力(N)。
    彈簧反作用力可按式(44)計(jì)算：
    F，=(s+L)X8(D#蘭d了32
式中Ff-壓縮彈簧的反作用力(N)；
    S-活塞行程( mm)；
    ￡——彈簧預(yù)壓縮量(mm)；
    G一彈簧材料剪切彈性模量(MPa)；
    d-彈簧鋼絲直徑（mm）；
    D，——彈簧外國直徑( mm)；
    n-彈簧工作圈數(shù)。
  ②雙氣缸。
以推動(dòng)活塞前進(jìn)；活塞的單活塞桿雙作用氣缸活塞的推力耳和拉力FL按式(4-5)、式(4-6)計(jì)算：
    FT=D2Ps77
    FL=三(D2一d2 )p.
式中FT-活塞的推力(N)；
    FL-活塞的拉力(N)；
    d-活塞桿直徑( mm)；

    D-活塞直徑( mm)；

    p。——氣源壓力( MPa)；

    叼——考慮摩擦阻力影響引入的系數(shù)，取7 =0.8。

    雙活塞串聯(lián)式氣缸串聯(lián)式氣缸的輸出力按式(4-7)計(jì)算：

    Fr=D1Ps十（Di一研）P。叩

式中FT-活塞的推力(N)；

    D，——大活塞直徑(mm)；

    D2-小活塞直徑( mm)；

    d，——小活塞桿套外徑(mm)；

    p。——氣源壓力(MPa)

    叼——考慮摩擦阻力影響引入的系數(shù)，取7 =0.8。

    3)擺動(dòng)式氣動(dòng)裝置：擺動(dòng)式氣動(dòng)裝置輸出轉(zhuǎn)矩按式(4-8)計(jì)算：

    M =0. 09p。6（D2一d2）

式中p。——氣源壓力(MPa)；

    b-葉片軸向長度(mm)；

    d-輸出軸直徑( mm)；

    D-氣缸內(nèi)徑(mm)；

    M-葉片產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩(N．mm)。、



氣動(dòng)閥門定位器主要功能

氣動(dòng)閥門定位器與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)共同構(gòu)成自控單元和各種調(diào)節(jié)閥連接經(jīng)過調(diào)試安裝后，組合成氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
用于各種工業(yè)自動(dòng)化過程控制領(lǐng)域當(dāng)中。

氣動(dòng)閥門定位器結(jié)構(gòu)原理

氣動(dòng)閥門定位器接收來自控制器或控制系統(tǒng)中4～20mA等弱電信號(hào)，并向氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸送空氣信號(hào)來控制閥門位置的裝置。
其與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥配套使用，構(gòu)成閉環(huán)控制回路。把控制系統(tǒng)給出的直流電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣信號(hào)，控制調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作。同時(shí)根據(jù)調(diào)節(jié)閥的開度進(jìn)行反饋，使閥門位置能夠按系統(tǒng)輸出的控制信號(hào)進(jìn)行正確定位。



氣缸安裝形式 ：

根據(jù)安裝位置、使用目的等因素決定。在一般情況下，采用固定式氣缸。在需要隨工作機(jī)構(gòu)連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)（如車床、磨床等），應(yīng)選用回轉(zhuǎn)氣缸。在要求活塞桿除直線運(yùn)動(dòng)外，還需作圓弧擺動(dòng)時(shí)，則選用軸銷式氣缸。有特殊要求時(shí)，應(yīng)選擇相應(yīng)的特殊氣缸。其優(yōu)勢在于響應(yīng)時(shí)間快，通過反饋系統(tǒng)對(duì)速度、位置及力矩進(jìn)行控制。但當(dāng)需要完成直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要通過齒形帶或絲桿等機(jī)械裝置進(jìn)行傳動(dòng)轉(zhuǎn)化，因此結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜，而且對(duì)工作環(huán)境及操作維護(hù)人員的專業(yè)知識(shí)都有較高要求。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：禁油脫脂氧氣減壓閥操作維護(hù)