氣動執(zhí)行器的執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)是統(tǒng)一的整體,其執(zhí)行機構(gòu)有薄膜式、活塞式、撥叉式和齒輪齒條式?;钊叫谐涕L,適用于要求有較大推力的場合;而薄膜式行程較小,只能直接帶動閥桿。撥叉式氣動執(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,但是不很美觀;常用在大扭矩的閥門上。齒輪齒條式氣動執(zhí)行機構(gòu)有結(jié)構(gòu)簡單,動作平穩(wěn)可靠,并且安全防爆等優(yōu)點,在發(fā)電廠、化工,煉油等對安全要求較高的生產(chǎn)過程中有廣泛的應(yīng)用。
工作原理 當壓縮空氣從A管咀進入氣動執(zhí)行器時,氣體推動雙活塞向兩端(缸蓋端)直線運動,活塞上的齒條帶動旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪逆時針方向轉(zhuǎn)動90度,閥門即被打開。此時氣動執(zhí)行閥兩端的氣體隨B管咀排出。反之,當壓縮空氣從B官咀進入氣動執(zhí)行器的兩端時,氣體推動雙塞向中間直線運動,活塞上的齒條帶動旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪順時針方向轉(zhuǎn)動90度,閥門即被關(guān)閉。此時氣動執(zhí)行器中間的氣體隨A管咀排出。以上為標準型的傳動原理。根據(jù)用戶需求,氣動執(zhí)行器可裝置成與標準型相反的傳動原理,即選準軸順時針方向轉(zhuǎn)動為開啟閥門,逆時針方向轉(zhuǎn)動為關(guān)閉閥門。單作用(彈簧復(fù)位型)氣動執(zhí)行器A管咀為進氣口,B管咀為排氣孔(B管咀應(yīng)安裝消聲器)。A管咀進氣為開啟閥門,斷氣時靠彈簧力關(guān)閉閥門。
氣動執(zhí)行器的執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)是統(tǒng)一的整體,其執(zhí)行機構(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,只能直接帶動閥桿。撥叉式氣動執(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,但是不很美觀;常用在大扭矩的閥門上。齒輪齒條式氣動執(zhí)行機構(gòu)有結(jié)構(gòu)簡單,動作平穩(wěn)可靠,并且安全防爆等優(yōu)點,在發(fā)電廠、化工,煉油等對安全要求較高的生產(chǎn)過程中有廣泛的應(yīng)用。
內(nèi)部結(jié)構(gòu)
缺點 控制精度較低,雙作用的氣動執(zhí)行器,斷氣源后不能回到預(yù)設(shè)位置。單作用的氣動執(zhí)行器,斷氣源后可以依靠彈簧回到預(yù)設(shè)位置
優(yōu)勢 1、接受連續(xù)的氣信號,輸出直線位移(加電/氣轉(zhuǎn)換裝置后,也可以接受連續(xù)的電信號),有的配上搖臂后,可輸出角位移。 氣動執(zhí)行器 2、有正、反作用功能。 3、移動速度大,但負載增加時速度會變慢。 4、輸出力與操作壓力有關(guān)。 5、可靠性高,但氣源中斷后閥門不能保持(加保位閥后可以保持)。 6、不便實現(xiàn)分段控制和程序控制。 7、檢修維護簡單,對環(huán)境的適應(yīng)性好。 8、輸出功率較大。 9、具有防爆功能。
工作原理 當壓縮空氣從A管咀進入氣動執(zhí)行器時,氣體推動雙活塞向兩端(缸蓋端)直線運動,活塞上的齒條帶動旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪逆時針方向轉(zhuǎn)動90度,閥門即被打開。此時氣動執(zhí)行閥兩端的氣體隨B管咀排出。反之,當壓縮空氣從B官咀進入氣動執(zhí)行器的兩端時,氣體推動雙塞向中間直線運動,活塞上的齒條帶動旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪順時針方向轉(zhuǎn)動90度,閥門即被關(guān)閉。此時氣動執(zhí)行器中間的氣體隨A管咀排出。以上為標準型的傳動原理。根據(jù)用戶需求,氣動執(zhí)行器可裝置成與標準型相反的傳動原理,即選準軸順時針方向轉(zhuǎn)動為開啟閥門,逆時針方向轉(zhuǎn)動為關(guān)閉閥門。單作用(彈簧復(fù)位型)氣動執(zhí)行器A管咀為進氣口,B管咀為排氣孔(B管咀應(yīng)安裝消聲器)。A管咀進氣為開啟閥門,斷氣時靠彈簧力關(guān)閉閥門。
特點 緊湊的雙活塞齒輪,齒條式結(jié)構(gòu),嚙合精確,效率高,輸出扭矩恒定。 鋁制缸體、活塞及端蓋,與同規(guī)格結(jié)構(gòu)的執(zhí)行器相比重量zui輕。 缸體為擠壓鋁合金,并經(jīng)硬質(zhì)陽極氧化處理,內(nèi)表面質(zhì)地堅硬,強度,硬度高。采用低摩擦材料制成的滑動軸承,避免了金屬間的相互直接接觸,摩擦系數(shù)低,轉(zhuǎn)動靈活,使用壽命長。 氣動執(zhí)行器與閥門安裝、連接尺寸根據(jù)標準ISO5211、DIN3337和VDI/VDE3845進行設(shè)計,可與普通氣動執(zhí)行器互換。 氣源孔符合 NAMUR 標準。 氣動執(zhí)行器底部軸裝配孔(符合ISO5211標準)成雙四方形,便于帶方桿的閥線性或45°轉(zhuǎn)角安裝。 輸出軸的頂部和頂部的孔符合 NAMUR 標準。 兩端的調(diào)整螺釘可調(diào)整閥門的開啟角度。 相同規(guī)格的有雙作用式、單作用式(彈簧復(fù)位)。 可根據(jù)閥門需要選擇方向,順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)。 根據(jù)用戶需要安裝電磁閥、定位器(開度指示)、回信器、各種限位開關(guān)及手動操作裝置。
活塞式
分類 執(zhí)行器按其能源形式分為氣動,電動和液動三大類,它們各有特點,適用于不同的場合。氣動執(zhí)行器是執(zhí)行器中的一種類別。氣動執(zhí)行器還可以分為單作用和雙作用兩種類型:執(zhí)行器的開關(guān)動作都通過氣源來驅(qū)動執(zhí)行,叫做DOUBLE ACTING (雙作用)。SPRING RETURN (單
作用)的開關(guān)動作只有開動作是氣源驅(qū)動,而關(guān)動作時彈簧復(fù)位。
選型 注:本文均以DA/SR系列氣動執(zhí)行機構(gòu)為例,說明執(zhí)行機構(gòu)的選用這個參考資料的目的是幫助客戶正確選擇執(zhí)行機構(gòu),在把氣動/電動執(zhí)行機構(gòu)安裝到閥門之前,必須考慮以下因素。 閥門的運行力矩加上生產(chǎn)廠家的的安全系數(shù)/根據(jù)操作狀況。 執(zhí)行機構(gòu)的氣源壓力或電源電壓。 執(zhí)行機構(gòu)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。 執(zhí)行機構(gòu)的轉(zhuǎn)向以及故障模式(故障開或故障關(guān))正確選擇一個執(zhí)行機構(gòu)是非常重要的,如執(zhí)行機構(gòu)過大,閥桿可能受力過大。相反如執(zhí)行機構(gòu)過小,側(cè)不能產(chǎn)生足夠的力矩來充分操作閥門。一般地說,我們認為操作閥門所需的力矩來自閥門的金屬部件(如球芯,閥瓣)和密封件(閥座)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,流動介質(zhì)(潤滑、干燥、泥漿),許多因素均影響操作力矩 球閥的結(jié)構(gòu)原理基本上根據(jù)一個拋光球芯(包括通道)包夾在兩個閥座這間(上游和下游),球心的旋轉(zhuǎn)對流體進行攔截或流過球芯,上游和下游的壓差產(chǎn)生的力使球芯緊靠在下游閥座(浮動球結(jié)構(gòu))。這種情況下操作閥門的力矩是由球芯與閥座、閥桿與填料相互摩擦所決定的。如圖1所示,力矩zui大值發(fā)生在出現(xiàn)壓差且球芯在關(guān)閉位置向打開方向旋轉(zhuǎn)時 蝶閥。蝶閥的結(jié)構(gòu)原理基本上根據(jù)固定在軸心的蝶板。在關(guān)閉位置蝶板與閥座*密封,當?shù)逍D(zhuǎn)(繞著閥桿)后與流體的流向平行時,閥門處于全開位置。相反當?shù)迮c流體的流向垂直時,閥門處于關(guān)閉位置。操作蝶閥的力矩是由蝶板與閥座、閥桿與填料之間的磨擦所決定的,同時壓差作用在蝶板上的力也影響操作力矩如閥門在關(guān)閉時力矩zui大,微小地旋轉(zhuǎn)后,力矩將明顯減小 旋塞閥的結(jié)構(gòu)原理是基本根據(jù)密封在錐形塞體里的塞子。在塞子的一個方向上有一個通道。隨著塞子旋入閥座來實現(xiàn)閥門的開啟和關(guān)閉。操作力矩通常不受流體的壓力影響而是由開啟和關(guān)閉過程中閥座和塞子之間的摩擦所決定的。閥門在關(guān)閉時力矩zui大。由于有受壓力的影響,在余下的操作中始終保持較高的力矩
雙作用執(zhí)行機構(gòu)的選用 雙作用執(zhí)行機構(gòu)的選用以DA系列氣動執(zhí)行機構(gòu)為例。齒輪條式執(zhí)行機構(gòu)的輸出力矩是活塞壓力(氣源壓力所供)乘上節(jié)圓半徑(力臂)所得,如圖4所示。且磨擦阻力小效率高。如圖5所示,順時針旋轉(zhuǎn)和逆時針旋轉(zhuǎn)時輸出力矩都是線性的。在正常操作條件下,雙作用執(zhí)行機構(gòu)的安全系數(shù)為25-50%
單作用執(zhí)行機構(gòu)的選用
單作用執(zhí)行機構(gòu)的選用以SR系列氣動執(zhí)行機構(gòu)為例在彈簧復(fù)位的應(yīng)用中,輸出力矩是在兩個不同的操作過程中所得,根據(jù)行程位置,每一次操作產(chǎn)生兩個不同的力矩值。彈簧復(fù)位執(zhí)行機構(gòu)的輸出力矩由力(空氣壓力或彈簧作用力)乘上力臂所得種狀況:輸出力矩是由空氣壓力進入中腔壓縮彈簧后所得,稱為"空氣行程輸出力矩"在這種情況下,氣源壓力迫使活塞從0度轉(zhuǎn)向90度位置,由于彈簧壓縮產(chǎn)生反作用力,力矩從起點時zui大值逐漸遞減直至到第二種狀況:輸出力矩是當中腔失氣時彈簧恢復(fù)力作用在活塞上所得,稱為"彈簧行程輸出力矩"在這種情況下,由于彈簧的伸長,輸出力矩從90度逐漸遞減直0度如以上所述,單作用執(zhí)行機構(gòu)是根據(jù)在兩種狀況下產(chǎn)生一個平衡力矩的基礎(chǔ)上設(shè)計而成的。如圖11所示。在每種情況下,通過改變每邊彈簧數(shù)量和氣源壓力的關(guān)系(如每邊2根彈簧和5.5巴氣源或反之),有可能獲得不平衡力矩 在彈簧復(fù)位應(yīng)用中可獲得兩種狀況:失氣開啟或失氣關(guān)閉。在正常工作條件下,彈簧復(fù)位執(zhí)行機構(gòu)的安全系數(shù)為25-50% 彈簧復(fù)位執(zhí)行機構(gòu)的選用示例(同時見技術(shù)數(shù)據(jù)表): 彈簧關(guān)(失氣) 球閥的力矩=80NM 安全系數(shù)(25%)=80NM+25%=100NM 氣源壓力=0.6MPa 被選用的SY-SR執(zhí)行機構(gòu)是SR125-05,因為可產(chǎn)生下列數(shù)值: 彈簧行程0o=119.2NM 彈簧行程90o=216.2NM 空氣行程0o=228.7NM 空氣行程90o=118.8NM
DR/SC新型齒輪齒條式氣動執(zhí)行器
DR/SC新型齒輪齒條式氣動執(zhí)行器由上海SHST公司綜合了技術(shù),通過CAD三維模型創(chuàng)新優(yōu)化設(shè)計,外形美觀緊湊、現(xiàn)代化的造型;并采用實用新型材料、新工藝,使產(chǎn)品的質(zhì)量、性能更加可靠;多規(guī)格選型更經(jīng)濟實惠;產(chǎn)品全面符合標準技術(shù)規(guī)范,滿足現(xiàn)在和未來的需求。 ①齒輪齒條雙活塞對稱結(jié)構(gòu)設(shè)計,動作快速平穩(wěn),精度高,輸出功率大,通過簡單的改變活塞裝配位置可得到反方向旋轉(zhuǎn)。 ②擠壓的優(yōu)質(zhì)鋁合金缸體,經(jīng)精密加工的內(nèi)孔和外部表面進行硬質(zhì)陽極氧化處理(特殊情況下陽極氧化 特氟隆涂層),使用壽命更長,摩擦系數(shù)低。
③一體式設(shè)計,所有的雙作用和單作用執(zhí)行器型號,都具有相同的缸體和端蓋,很方便通過加裝彈簧或拆除彈簧來改變作用方式。 ?、芙M合式預(yù)符荷安全彈簧組,不論在裝配過程或使用現(xiàn)場中,都能方便而安全的安裝或增減彈簧數(shù)量。 ⑤外部側(cè)面兩個單獨調(diào)節(jié)螺釘對于已安裝在閥門上的執(zhí)行器更是精確方便,調(diào)節(jié)閥開和閥關(guān)位置,如需全行程調(diào)節(jié)時則另外在兩個端蓋處配置較長調(diào)節(jié)螺釘。 ?、薅喙δ芪恢弥甘酒鳎F(xiàn)場可視化指示,符合VID/VIE3845、NAMUR標準槽,能安裝并輸出所有附件,如限位開關(guān)盒、電氣定位器、位置傳感器(倍加福、圖爾克)。 ?、邭庠唇涌诜螻RMAR標準,可直接安裝NUMAR標準電磁閥。 ?、帻X條背面的復(fù)合材料軸瓦和活塞導(dǎo)向環(huán)以及輸出軸的軸承等為防止金屬對金屬的摩擦,并且增加潤滑,使其低摩擦、長壽命。 ?、崴械木o固件均采用不銹鋼材料,抗腐蝕。 ?、膺B接部分符合全新標準規(guī)范ISO5211,DIN3337(F03-F25)使產(chǎn)安裝具有互換性、通用性。
GT系列閥門氣動裝置
GT系列閥門氣動裝置是新研制的輸出軸回轉(zhuǎn)角為90°的部分回轉(zhuǎn)型氣動執(zhí)行裝置。它可以與球閥、蝶閥等閥門組合成氣動閥門,也適用于需90°回轉(zhuǎn)運動的其它機械裝置。該產(chǎn)品通過配用電磁閥等附件可以完成開、關(guān)兩位置的動作控制,以及連續(xù)動作控制(自動調(diào)節(jié)控制)的不同要求。用戶可根據(jù)實際需要進行選擇。 1、相同規(guī)格有雙作用式、單作用式(彈簧復(fù)位)。
2、標準旋轉(zhuǎn)軸角度可調(diào)節(jié)-5~ 5℃范圍。 3、所有滑動部件采用塑料軸承襯套、導(dǎo)向,保持zui小摩擦力,并有效地抵抗磨損。 4、外殼表面陽極化電鍍,防腐蝕保護;旋轉(zhuǎn)軸鍍硬質(zhì)鎳磷合金;螺絲、螺母為不銹鋼。 5、單作用式彈簧預(yù)裝在彈簧座內(nèi),很容易裝配或增補彈簧數(shù)量。 6、連接、安裝接口標準化模塊設(shè)計,方便配裝球閥、蝶閥、信號盒及控制附件。 7、可選擇旋轉(zhuǎn)方向順時針旋轉(zhuǎn)或逆時針旋轉(zhuǎn);兩端調(diào)節(jié)螺絲可調(diào)節(jié)小于標定角度調(diào)整。 8、特殊的腐蝕環(huán)境可采用不銹鋼外殼