進口氣動閥是工業自動化流體控制系統中的一種主要執行單元,它是由氣動執行器與閥門組合而成的,然后通過氣源壓力來驅動執行器,從而控制閥門運作,本章節主要講述的是常用的角行程開關式氣動閥。
一、進口氣動閥的構成
主要由氣動執行器、閥門兩大主要部分組成,當然,根據工況條件和用戶的需求不同,還可選配不同的附件來實際不同的功能,如電磁閥、氣源三聯件、回訊器(也叫限位開關)、電氣定位器等。
二、進口氣動執行器分類
從運轉動方式分為:直行程、角行程兩種;從結構分為:活塞式(又分為:雙活塞齒輪齒條式、雙活塞拔叉式)、膜片式、柱塞式、葉片式等;從功能作用又分為:單作用(彈簧復位)、雙作用、三位式等。
三、進口氣動閥的閥體分類
從的運動方式分為:直行程、角行程兩種;從閥體結構上分為:氣動球閥、氣動蝶閥、氣動Y型角座閥、氣動閘閥、氣動截止閥等,但從適用性、穩定性、可靠性等綜合性價比來看,氣動球閥、氣動蝶閥、氣動Y型角座閥在實際應用中多。
四、進口氣動閥的控制形式
常用的有開關切斷型和連續調節型兩種,因氣動調節閥將在下一節中專門講述,故本節主要講述角行程開關型氣動閥。
五、進口氣動閥耗氣量計算公式
雙作用式耗氣量(L/分)=氣缸容積(開向容積+關向容積)×((供氣壓力(Kpa)+101.3)/÷101.3)×次數/分鐘.
單作用式耗氣量(L/分)=氣缸開向容積×(供氣壓力(kpa)+101. 3)÷101.3)×次數/分鐘.
六、進口氣動閥執行器工作原理
雙作用式耗氣量(L/分)=氣缸容積(開向容積+關向容積)×((供氣壓力(Kpa)+101.3)/÷101.3)×次數/分鐘.
單作用式耗氣量(L/分)=氣缸開向容積×(供氣壓力(kpa)+101. 3)÷101.3)×次數/分鐘.
七、進口氣動閥執行器工作原理(雙活塞齒輪齒條式)
雙作用式--
1.壓縮空氣從氣口A進入氣缸兩活塞之間中腔時,使兩活塞分離向氣缸兩端方向移動,兩端氣腔的空氣通過氣口B排出,同時使兩活塞的齒條同步帶動輸出軸(齒輪)逆時針方向旋轉90度。
2.反之壓縮空氣則從氣口B進入氣缸兩端氣腔時,使兩活塞向氣缸中間方向移動,中間氣腔的空氣通過氣口A排出,同時使兩活塞的齒條同步帶動輸出軸(齒輪)順時針方向旋轉90度。
單作用式--
1.壓縮空氣從氣口A進入氣缸兩活塞之間中腔時,使兩活塞分離向氣缸兩端方向移動,迫使兩端的彈簧壓縮,兩端氣腔的空氣通過氣口B排出,同時使兩活塞的齒條同步帶動輸出軸(齒輪)逆時針方向旋轉90度。
2.在壓縮空經過電磁閥換向后,氣缸的兩活塞在彈簧的彈力作用下向中間方向移動,中間氣腔的空氣從氣口B排出,同時使兩活塞的齒條同步帶動輸出軸(齒輪)順時針方向旋轉90度。
進口氣動閥選型--
1、 P系列氣動執行器的類型和特點
名稱類型 | 結構特點 | 應用場合 | |
P系列 | 1、 | 齒輪齒條雙活塞對稱結構,動作快速、平穩,精度高,可簡單靈活變換正反方向旋轉; | 氣動開關閥常用的氣動執行器,可以配在球閥、蝶閥、旋塞閥等角行程閥體上。 |
2、 | 90o角行程,雙作用、單作用(彈簧復位); | ||
3、 | ISO5211安裝標準、直接安裝NUMAR標準電磁閥; | ||
4、 | 帶現場閥位指示,VID/VIE3845/NUMAR標準槽便于安裝遠程信號反饋裝置,如回訊器、位置傳感器; | ||
5、 | 工藝*,一次成型的鋁合金氣缸,經過精加工和硬質陽極化處理及特殊情況加特氟隆涂層,端蓋磨砂噴塑。 | ||
扇形氣動執行器 | 1、 | 采用葉片形活塞瓣、90o門軸式旋轉工作原理,精度高、扭矩大、外形精巧美觀; | 它是目前技術水平較高的氣動執行器,可以配在球閥、蝶閥、旋塞閥等角行程閥體上。 |
2、 | 90o角行程,目前只有雙作用,加拿*、古德品牌; | ||
3、 | 壽命長,由于磨擦小,所以它的使用壽命遠遠大于其它類型的氣動執行器。 | ||
4、 | 加拿*為ISO5211安裝標準、直接安裝NUMAR標準電磁閥;上海啟派為支架安裝。 | ||
5、 | 工藝*,壓鑄成型的鋁合金氣缸,經過精加工和硬質陽極化處理及特殊情況加特氟隆涂層,表面噴塑,其中加拿*的還有塑料氣缸,適用腐蝕環境。 | ||
AW系列 | 1、 | 雙活塞,拔叉式傳動結構,由兩個分體氣缸構成,規格范圍大,輸出扭矩大(AW50型可達27000~37000N); | 一般適用于大口徑或超大通徑的球閥、蝶閥、旋塞閥等角行程閥體上。 |
2、 | 90o角行程,雙作用、單作用(彈簧復位); | ||
3、 | 穩定性、耐磨性、耐候性好; |
2、 氣動執行器的規格扭矩選擇
使用氣動執行器時,先確定閥門的扭矩,①水蒸氣或非潤滑的介質增加25%安全值;②非潤滑的干氣介質增加60%安全值;③非潤滑用氣體輸送的顆粒粉料介質增加100%安全值;④對于清潔、無摩擦的潤滑介質增加20%安全值、然后根據氣源工作壓力,查找氣動執行器的扭矩表,可得到準確的執行器型號。(注:此安全值為推薦使用。)
選用雙作用:氣源壓力只有5bar,控制一個需要扭矩200N.m球閥,介質為非潤滑的水蒸氣,考慮到安全因素,增加25%等于250N.m,首先按表查找氣源壓力5bar,然后在氣動執行器扭矩表中查找等于或相近的扭矩數據,選272N.m,再在表中選擇相近扭矩的氣動執行器型號。
選用單作用式(彈簧復位):氣源壓力只有4bar,控制一個需要扭矩100N.m蝶閥,介質為非潤滑的干燥氣體,考慮到安全因素,增加60%等于160N.m,首先按表查找彈簧復位終點得到相近扭矩166N.m,然后沿在表中查找氣源壓力4bar的終點扭矩196N.m,氣源壓力扭矩應該大于彈簧復位扭矩,正好氣源壓力扭矩大于彈簧復位扭矩,再在表中選擇相近扭矩的氣動執行器型號、及彈簧配置數量。
3、進口氣動閥的閥體選擇
1、 AW系列氣動執行器的類型和特點 | ||||
名稱類型 | 結構特點 | 應用場合 | ||
球閥 | 浮動式球閥 | 新型:P-GDAA | 結構: | 傳動中軸與球芯上部連接,球芯下部懸浮,唇型彈性雙向密封密封或板簧加載閥座結構。 |
特點: | 性能穩定、密封性好,外觀精美、銹鋼材質采用硅溶膠工藝、可選平臺式(ISO5211標準)、WCB表面磷化處理美觀耐用、體格實惠 | |||
應用: | 它是應用廣泛的一種氣動球閥,通用于各種場合 | |||
超薄球閥 | 新型:P-GDAB | 結構: | 參照意大利薄型球閥設計,結構與浮動式球閥相似。 | |
特點: | 外型精巧、閥體長度只相當于普通球閥的50%左右,外觀精美、采用硅溶膠工藝、ISO5211安裝標準。 | |||
應用: | 廣泛用于各種場合,特別是對安裝空間較小場合。 | |||
固定式球閥 | 新型: P-GDAG | 結構: | 球芯的上、下均設計有傳動中軸連接固定,可選擇、單密封或雙向密封密封結構。 | |
特點: | 口徑范圍大、性能穩定、密封靈活、可通粉狀固體、對雜質有防阻塞、自排泄功能。 | |||
應用: | 適用于大口徑、含粉狀、雜質、漿狀、纖維介質場合. | |||
三通球閥 | 新型: P-GDAD/GDAE | 結構: | 浮動球芯,分為三通L型、T型流道結構。 | |
特點: | 可選擇三通換向、合流、分流等8種流通方式。 | |||
應用: | 適用于管路系統中對介質有多種流通方式的場合。 | |||
襯氟球閥 | 新型: P-GDAF | 結構: | 浮動球芯、固定球閥芯 | |
特點: | 球芯、閥腔、進出口密封面全部襯聚四氟乙烯。 | |||
應用: | 適用于酸、堿、苯等特殊腐蝕性介質的場合。 | |||
保溫球閥 | 新型: P-GDAH | 結構: | 浮動球芯、固定球閥芯 | |
特點: | 在原其它類型的球閥外面加鑄或焊接一層保溫夾套,夾套層內可通入熱水、導熱油等熱媒介質。 | |||
應用: | 適用于流通的介質需要加溫或保溫控制的場合。 | |||
蝶閥 | 中線蝶閥 | 新型: P-GDUA/P-GDUG | 結構: | 蝶板中心、中軸與閥體半徑中心,處于同一心線。 |
特點: | 結構簡單、成本低,可選擇NBR、EPDM、PTFE等密封. | |||
應用: | 適用于常溫、常壓的水、氣、油等普通介質場合。 | |||
偏心蝶閥 | 新型: P-GDUB/P-GDUC | 結構: | 蝶板中心、中軸與閥體半徑中心,不在同一心線。 | |
特點: | 摩擦小、壽命長、耐高溫、耐腐蝕(視材質而言). | |||
應用: | 適用于含雜、粉狀、高溫等介質場合。 | |||
襯氟蝶閥 | 新型: P-GDUA/GDUG | 結構: | 蝶板中心、中軸與閥體半徑中心,處于同一心線。 | |
特點: | 結構簡單、閥板、閥體及密封面全部襯聚四氟乙烯。 | |||
應用: | 適用于酸、堿、苯等特殊腐蝕性介質的場合。 | |||
角座閥 | Y型角座閥 | GDY2000 | 結構: | 參照歐美產品設計,閥芯與閥座成Y形斜角直行程。 |
特點: | 外形精巧、美觀,結構簡單、性能可靠、成本低。 | |||
應用: | 適用各種流體控制方案、醫療、印染等設備配套場合。 |
4、 附件的選擇
根據現場具備的條件以及控制系統不同要求,可選配以下各種附件來實現這些要求:
1、電磁閥,實現對氣動執行器控制氣源的切換,從而實現氣動閥的打開或關閉功能。
2、回訊器,也叫限位開關,用于閥位開關顯示或閥門運行時的工作位置信號遠程反饋。
3、三聯件,對控制氣源進行過濾、減壓調節、以及氣缸潤滑供油。
4、手輪機構,當控制系統的控制器發生故障時,可以通過手動方式操作閥門。
5、電氣定位器,接收4-20mA控制信號從而將開關閥變成具有調節性能的氣動調節閥。
進口氣動閥安裝維護--
安裝須知--
1、首先,認真查看閥門ming牌或標簽數據是否與訂購產品一致,確定無誤并詳細閱讀《說明書》后方可安裝。
2、確定安裝位置無誤后,注意閥體上的流向標志應和管道內介質流向一致。
3、閥門應盡量直立安裝在管道上,閥本體重量較大和有震動場合應加支承架。
4、閥門安裝在管道之前,必須與閥連接的上下側管道內的污垢,焊渣等異物清除干凈。
5、與管道相連接的墊片,不準伸入管道內部,并注意墊片的材質是否適用于工藝介質。
6、安裝后,閥門應進行啟閉檢查,并檢查執行機構和其附件工作是否正常。
7、閥門內部充壓時,應檢驗閥內與管道連接處有無泄露,是否應擰緊法蘭螺母
附件安裝及氣源連接--
1:開關型
2:調節型
故障分析與解決方法-- | ||
故障現象 | 分析故障產生的原因 | 故障排除方法 |
氣動閥不能動作 | 電磁閥是否正常、線圈是否燒壞、電磁閥芯是否被雜質或臟物堵塞。 | 清除雜質或臟物、更換線圈、更換電磁閥。 |
沒有氣源或氣源壓力太小。 | 輸送氣源、或增加氣源壓力(建議正常氣源壓力在0.6 Mpa左右)。 | |
對執行器單獨供氣檢驗,是否正常工作,如氣缸串氣不正常工作,拆開執行器檢查密封件是否已損壞,氣缸內孔表面是否已損壞。 | 更換已壞密封圈或更換氣缸 | |
閥內有雜質將球芯卡住。 | 清除雜質更換已損壞閥件。 | |
手動操作機構的手柄處在手動位置。 | 將手柄扳到氣動動控制位置。 | |
氣動閥動作遲緩、爬行 | 氣源壓力不夠。 | 增加氣源壓力(比訂貨時的低壓力增加0.1~0.25 Mpa)。 |
氣動執行器扭矩過小。 | 更換大扭矩的執行器規格。 | |
閥門閥芯或其它閥件裝配太緊不合理。 | 重新修理裝配,調整閥門扭矩。 | |
氣源管路堵塞流量過小。 | 排除氣源管路的堵塞。 | |
回訊器無信號 | 信號電源線路短路、斷路。 | 檢修或更換電源線路。 |
凸輪位置不準確。 | 重新調整凸輪至正確位置。 | |
微動開關損壞。 | 更換微動開關。 |
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