一、氣動(dòng)執(zhí)行器的工作原理
氣動(dòng)執(zhí)行器往往作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝到閥門上使用,裝上氣動(dòng)執(zhí)行的球閥稱之為氣動(dòng)球閥,裝上氣動(dòng)執(zhí)行器的蝶閥叫氣動(dòng)蝶閥。使其工作效率大大地提高,那么我們?cè)趺床拍苓M(jìn)行氣動(dòng)執(zhí)行器的正確選型呢?
據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹說氣動(dòng)執(zhí)行器在選型時(shí)必須考慮以下幾個(gè)方面:
A、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣源壓力或電源電壓;
B、閥門的運(yùn)行力矩加上生產(chǎn)廠家的推薦的安全系數(shù)/根據(jù)操作狀況;
C、氣動(dòng)執(zhí)行器的類型雙作用或者單作用(彈簧復(fù)位)以及一定氣源下的輸出力矩或額定電壓下的輸出力矩;
D、其轉(zhuǎn)向以及故障模式(故障開或故障關(guān))正確選擇一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是非常重要的,如執(zhí)行機(jī)構(gòu)過大,閥桿可能受力過大。相反如執(zhí)行機(jī)構(gòu)過小,側(cè)不能產(chǎn)生足夠的力矩來充分操作閥門。操作閥門所需的力矩來自閥門的金屬部件和密封件之間的磨擦。根據(jù)閥門使用場合,使用溫度,操作頻率,管道和壓差,流動(dòng)介質(zhì)(潤滑、干燥、泥漿),許多因素均影響操作力矩。
1.雙作用氣動(dòng)執(zhí)行器工作原理
當(dāng)氣源壓力從氣口(2)進(jìn)入氣缸兩活塞之間中腔時(shí),使兩活塞分離向氣缸兩端方向移動(dòng),兩端氣腔的空氣通過氣口(4)排出,同時(shí)使兩活塞齒條同步帶動(dòng)輸出軸 (齒輪)逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。反之氣源壓力從氣口(4)進(jìn)入氣缸兩端氣腔時(shí),使兩活塞向氣缸中間方向移動(dòng),中間氣腔的空氣通過氣口(2)排出,同時(shí)使兩活塞齒條同步帶動(dòng)輸出軸(齒輪)順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。(如果把活塞相對(duì)反方向安裝,輸出軸即變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn))
2.單作用氣動(dòng)執(zhí)行器工作原理
當(dāng)氣源壓力從氣口(2)進(jìn)入氣缸兩活塞之間中腔時(shí),使兩活塞分離向氣缸兩端方向移動(dòng),迫使兩端的彈簧壓縮,兩端氣腔的空氣通過氣口(4)排出,同時(shí)使兩活塞齒條同步帶動(dòng)輸出軸(齒輪)逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。在氣源壓力經(jīng)過電磁閥換向后,氣缸的兩活塞在彈簧的彈力下向中間方向移動(dòng),中間氣腔的空氣從氣口(2)排出,同時(shí)使兩活塞齒條同步帶動(dòng)輸出軸(齒輪)順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。(如果把活塞相對(duì)反方向安裝,彈簧復(fù)位時(shí)輸出軸即變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn))。
二、氣動(dòng)執(zhí)行器的分類
1.薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)
薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)最為常用,它可以用作一般控制閥的推動(dòng)裝置,組成氣動(dòng)薄膜式執(zhí)行器。氣動(dòng)薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的信號(hào)壓力p作用于膜片,使其變形,帶動(dòng)膜片上的推桿移動(dòng),使閥芯產(chǎn)生位移,從而改變閥的開度。它結(jié)構(gòu)簡單,價(jià)格便宜,維修方便,廣泛應(yīng)用。
氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)有正作用和反作用兩種形式。
當(dāng)來自控制器或閥門定位器的信號(hào)壓力增大時(shí),閥桿向下的動(dòng)作的叫正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu);當(dāng)信號(hào)壓力增大時(shí),閥桿向上動(dòng)作的叫反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的信號(hào)壓力是通入波紋膜片上方的薄膜氣室;反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的信號(hào)壓力是通入波紋膜片下方的薄膜氣室。通過更換個(gè)別零件,兩者就能互相改裝。
2.活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)
氣動(dòng)活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)使活塞在氣缸中移動(dòng)產(chǎn)生推力,顯然,活塞式的輸出力度遠(yuǎn)大于薄膜式。因此,薄膜式適用于出力較小、精度較高的場合;活塞式適用于輸出力較大的場合,如大口徑、高壓降控制或蝶閥的推動(dòng)裝置。除薄膜式和活塞式之外,還有一種長行程執(zhí)行機(jī)構(gòu),它的行程長,轉(zhuǎn)矩大,適用于輸出角位移和大力矩的場合。
3.齒輪齒條式執(zhí)行機(jī)構(gòu)
齒輪齒條式(雙活塞齒條式)氣動(dòng)執(zhí)行器,具有結(jié)構(gòu)緊湊,外觀優(yōu)美,反應(yīng)迅捷,運(yùn)行穩(wěn)定,使用壽命長等特點(diǎn)。所有配件都采用最先進(jìn)的防腐蝕處理技術(shù),能適應(yīng)各種惡劣工況。其高低溫以及各種特殊行程的執(zhí)行器在各種應(yīng)用領(lǐng)域都有良好的表現(xiàn)。
三、氣動(dòng)執(zhí)行器的性能
1.氣動(dòng)裝置額定輸出力或力矩應(yīng)符合GB/T12222和GB/T12223的規(guī)定上面為薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu);
2.在空載情況下,對(duì)氣缸內(nèi)輸入按規(guī)定的氣壓,其動(dòng)作應(yīng)平穩(wěn),無卡阻及爬行現(xiàn)象;
3.在0.6MPa的空氣壓力下,氣動(dòng)裝置啟、閉兩個(gè)方向的輸出力矩或推力,其值應(yīng)不小于氣動(dòng)裝置標(biāo)牌所標(biāo)示的數(shù)值,且動(dòng)作應(yīng)靈活,不允許各部位出現(xiàn)永久變形及其他異常現(xiàn)象;
4.密封試驗(yàn)用最大工作壓力進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),從各自背壓一側(cè)泄漏出的空氣量不允許超過(3+0.15D)cm3/min(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài));從端蓋、輸出軸處泄漏出的空氣量不允許超過(3+0.15d)cm3/min;
5.強(qiáng)度試驗(yàn)用1.5倍的最大工作壓力進(jìn)行試驗(yàn),保持試驗(yàn)壓力3min后,其缸體端蓋和靜密封部位不允許有滲漏及結(jié)構(gòu)變形;
6.動(dòng)作壽命次數(shù),氣動(dòng)裝置模擬氣動(dòng)閥門動(dòng)作,在保持兩個(gè)方向的輸出力矩或推力能力的情況下,啟閉操作的啟閉次數(shù)應(yīng)不低于50000次(啟—閉循環(huán)為一次);
7.帶緩沖機(jī)構(gòu)的氣動(dòng)裝置,當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到行程終端位置時(shí),不允許出現(xiàn)沖擊現(xiàn)象?!?/p>