活塞撥叉式氣動(dòng)球閥工作原理 活塞撥叉式氣動(dòng)球閥 活塞撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行器 氣動(dòng)球閥工作
之前介紹JIS日標(biāo)不銹鋼截止閥標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在介紹活塞撥叉式氣動(dòng)球閥工作原理下面分別介紹各種形式的氣動(dòng)裝置。
1．活塞撥叉式氣動(dòng)球閥工作原理活塞撥叉式氣動(dòng)裝置
活塞撥叉式氣動(dòng)裝置的力矩特性比較適合于球閥的阻力矩特性，因此廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中的各種氣動(dòng)球閥。活塞撥叉式氣動(dòng)裝置根據(jù)氣缸的排列和布置，分為單缸、雙鈕和四缸三種結(jié)構(gòu)形式。氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置在防爆要求的場(chǎng)合應(yīng)用較廣，其中薄膜式氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置主要用在調(diào)節(jié)閥上。氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)作快、工作可靠、控制簡(jiǎn)便，因此，廣泛地應(yīng)用于各種遙控和自控的閥門上。
圖5 -10所示為典型的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置控制系統(tǒng)，由氣罐8來(lái)的壓縮空氣，經(jīng)過(guò)濾器6和減壓閥5，到達(dá)電磁分配閥3，電磁分配閥3受控制室的控制把壓縮空氣分別輸入氣缸2的上部與下部，從而驅(qū)動(dòng)閥門完成開關(guān)操作，閥位的控制由限位開關(guān)1來(lái)完成。系統(tǒng)的管徑一般為4mm、6mm和lOmm。圖5 -10典型的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置控制系統(tǒng)一限位開關(guān)2一氣缸3一電磁分配閥4-壓jj表 s-減壓閥6過(guò)濾器7一開關(guān)8一氣罐
由于控制系統(tǒng)中裝有精度較高的電磁閥、減壓閥及調(diào)節(jié)閥等元件，因此，對(duì)動(dòng)力源工作介質(zhì)的純度和含水量方面都提出了非常嚴(yán)格的要求。當(dāng)任何一種微粒落到上述元件的結(jié)合面或密封面上時(shí)，都會(huì)引起故障或使整個(gè)裝置的密封遭到破壞，故在控制系統(tǒng)中，工作介質(zhì)的過(guò)濾網(wǎng)目應(yīng)不大于5 U,m。
氣體濕度的大小同樣會(huì)影響控制系統(tǒng)的操作。當(dāng)壓縮氣體通過(guò)控制系統(tǒng)的一些閥門時(shí)，由于產(chǎn)生局部的節(jié)流，溫度與壓力降低，氣體中所含的液體可能結(jié)霜或結(jié)冰，冰粒也會(huì)使閥件的密封遭到破壞，或?qū)⑦\(yùn)動(dòng)件凍住。空氣濕度的允許值可通過(guò)露點(diǎn)來(lái)確定，實(shí)踐表明，對(duì)于這種控制系統(tǒng)，空氣的露點(diǎn)以不高于- 55℃為適宜。
(I)單缸活塞撥叉式氣動(dòng)裝置如圖5-11所示，單缸活塞撥叉式氣動(dòng)裝置由活塞1、氣缸2、滾子3、撥叉4、導(dǎo)軌槽5和限位螺釘6這些主要部件組成。
活塞在工作介質(zhì)壓力的作用下，由活塞桿推動(dòng)導(dǎo)向滑塊，由于導(dǎo)向滑塊只能在導(dǎo)軌槽中作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，因此，其上的滾子就帶動(dòng)撥叉繞閥桿中心旋轉(zhuǎn)，使閥門完成開關(guān)動(dòng)作。
產(chǎn)品名稱 | 作用 | 電氣定位器 | 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥重要附件，輸入4-20mA信號(hào)控制閥門開度大小 | 輸入信號(hào) | 4-20mA DC | 阻抗 | 250±15ohm | 輸入壓力 | 1.4～8kgfm2 | 行程范圍 | 0-90。 | 防護(hù)等級(jí) | IP66 | 氣源接口 | PT(NPT) 1/4 | 電源接口 | G1/2 | 可選項(xiàng) | 可選防爆型 EX d II BT4 Optional explosion-proof type: EX d II BT4 輸出信號(hào)：4-20mA 閥位反饋 | 二位五通/ 二位三通電磁閥 | 用于氣動(dòng)閥門“開啟"或“關(guān)閉"的電控操作，起切換氣源作用。 | 電壓 | DC24V、AC220V、AC380V 50HZ；其它電壓頻率可定制 | 功耗 | AC 啟動(dòng)功率6VA，穩(wěn)定功率4.3VA DC 啟動(dòng)功度3W，穩(wěn)定功率2.6W | 防護(hù)等級(jí) | IP65 | 安裝方式 | 板式，直接貼在氣動(dòng)執(zhí)行器 | 電氣接口 | PG9連接 | 工作方式 | 連續(xù)工作 | 可選項(xiàng) | 可選防爆型，防爆等級(jí)EXm II BT4 | 回訊器限位開關(guān) | 回訊器限位開關(guān)盒反饋氣動(dòng)閥門開關(guān)位置信號(hào)裝置 | 防護(hù)等級(jí) | IP67 | 外殼材質(zhì) | 壓鑄鋁合金 | 接口尺寸 | 雙1/2寸NPT | 限位開關(guān) | 2×SPDT（標(biāo)淮） 可選：3×SPDT、4×SPDT、0～1KΩ、4-20Ma | 可選項(xiàng) | 可選防爆型 防爆等級(jí)EXd II BT4、EXd II CT6 可選磁感應(yīng)接近式限位開關(guān)：P+F、Autonics | 空氣過(guò)濾減壓閥 | 空氣過(guò)濾減壓閥對(duì)氣源過(guò)濾、穩(wěn)壓。使氣動(dòng)閥門得到潔凈穩(wěn)定的氣源 | 材質(zhì) | 有機(jī)玻璃、壓鑄鋁 | 調(diào)壓范圍 | 0.05～1.0MPa | 濾芯精度 | 有機(jī)玻璃：40微米；鋁合金：5微米 | 接口尺寸 | G1/4 | 手輪機(jī)構(gòu) | 適用于沒有氣源場(chǎng)合的情況,起到手動(dòng)操作的功能 | 材質(zhì) | 壓鑄鋁合金 | 接口 | 符合ISO5211標(biāo)準(zhǔn)，與執(zhí)行器、閥門直接安裝 |
圖5 -12所示為活塞漸開線型撥叉驅(qū)動(dòng)裝置，由于帶有滾子1的驅(qū)動(dòng)銷的上下端是支撐在箱體3的相應(yīng)溝槽中的，因此，活塞4在工作介質(zhì)壓力的作用下，單缸估蟹拔義式氣動(dòng)裝置1活塞2氣缸3-滾子4-撥叉5一導(dǎo)軌槽6-限位螺釘能保持往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，滾子l與具有漸開線軌跡的撥叉2的溝槽相嚙合，從而帶動(dòng)撥叉2繞軸旋轉(zhuǎn)，使閥門進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作。溝槽為漸開線曲線的撥叉相當(dāng)于一個(gè)凸輪，可把活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成90。的轉(zhuǎn)動(dòng)。
上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：截止閥,電動(dòng)截止閥 根據(jù)漸開線的特點(diǎn)，當(dāng)活塞作往復(fù)勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，撥叉繞軸勻速旋轉(zhuǎn)。從受力情況來(lái)看，當(dāng)活塞的直徑、工作介質(zhì)壓力以及漸開線的基圓直徑確定以后，該機(jī)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)矩就是一個(gè)恒值，即在90。范圍內(nèi)輸出轉(zhuǎn)矩保持不變。
這種機(jī)構(gòu)中的活塞不承受徑向負(fù)荷．缸體的容積。圖5 -12活塞漸開線型撥叉驅(qū)動(dòng)裝置l滾子2—撥叉3-箱體 4活塞5-氣缸6-缸蓋活塞桿不用支承是其優(yōu)點(diǎn)，但卻增加了 
(2)雙缸活塞撥叉式氣動(dòng)裝置圖5-13所示為雙缸活塞撥叉式氣動(dòng)裝置。它是一種率、緊湊型的閥門驅(qū)動(dòng)裝置，其輸出轉(zhuǎn)矩可達(dá)115kN．m。這種驅(qū)動(dòng)裝置帶有兩個(gè)串聯(lián)的液壓缸3，通過(guò)滾子4和撥叉5，把柱塞2的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閾懿?的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，撥叉5的旋轉(zhuǎn)角度是通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘1控制柱塞2的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，轉(zhuǎn)角的調(diào)整范圍為85。~ 95。。
這種氣動(dòng)裝置可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況選用、zui適用的動(dòng)力源。例如，可以采用電動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)油泵給柱塞供油，或者采用氣動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)油泵給柱塞供油，以及采用中心液壓站集中供油等。
此外，這種氣動(dòng)裝置的動(dòng)力源系統(tǒng)還可以配備儲(chǔ)能器，當(dāng)動(dòng)力源突然中斷時(shí)，該氣動(dòng)裝置可作緊急操作用。
(3)四缸活塞撥叉式氣動(dòng)裝置四缸活塞撥叉式氣動(dòng)裝置可用壓力為0.35~14MPa的壓縮空氣或氣體通過(guò)氣動(dòng)馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)，其輸出轉(zhuǎn)矩可以從十幾kN．。到460kN．m，幾乎可以用來(lái)操作任何尺寸及規(guī)格的部分回轉(zhuǎn)型閥門。撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行器 -撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行器的優(yōu)點(diǎn)
撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行器不僅符合防爆要求，而且體積小，重量輕，扭矩大，因其采用了*的“單氣缸雙活塞-撥叉式變扭矩”傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行器實(shí)物圖撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行器實(shí)物圖 作為單缸設(shè)計(jì)的撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行器，其比齒輪齒條式執(zhí)行器的雙缸設(shè)計(jì)，無(wú)疑在體積上小了一半。
其次，撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行器運(yùn)作時(shí)，輸出力扭能隨角度改變而改變，而且在閥門開啟或關(guān)閉位置，力矩值z(mì)ui大，這正好與閥門的規(guī)律相符。 相比齒輪齒條式執(zhí)行器，撥叉式氣動(dòng)執(zhí)行器和更能節(jié)省力矩，因?yàn)辇X輪齒條式執(zhí)行器的力矩是恒定。
撥叉式執(zhí)行器，是根據(jù)工況的高要求而產(chǎn)生，未來(lái)，將會(huì)是撥叉式執(zhí)行器占據(jù)主導(dǎo)地位的時(shí)代。
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)。
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(zhǎng)度可參照《表 1》的規(guī)定。
7、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)。
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
如圖5 -14所示，這種氣動(dòng)裝置的所有傳動(dòng)件是*密封在一個(gè)殼體內(nèi)的。四個(gè)液壓缸8固定在一個(gè)方形的箱體3上，兩端缸蓋用O形密封圈1密封，缸蓋上具有油孔2，活塞10上有兩個(gè)唇狀彈性密封圈9，撥叉7是一個(gè)組合件，上、下兩塊具有同樣滑塊槽的板用螺栓固定在圓柱形的輪轂上，輪轂套在閥桿4上并用鍵與閥桿連接。輪轂的上、下兩端支撐在箱體3的軸承上，軸承可以潤(rùn)滑，活塞桿的連接處裝有銷軸5，滑塊6套在銷軸5上。當(dāng)閥門安裝在不能隨意迸行開關(guān)操作的管道上時(shí)，這種結(jié)構(gòu)可以通過(guò)拆下?lián)懿姘迳系倪B接螺釘來(lái)定期檢查驅(qū)動(dòng)裝置和控制系統(tǒng)的動(dòng)作是否正常，不必使閥門動(dòng)作。
圖5 -14四缸活塞撥叉式氣動(dòng)裝置一。形密封圈2-油}L 3-箱體4閥桿5一銷軸6滑塊7-撥叉8液壓缸9-彈性密封固10活塞
四缸活塞撥叉式氣動(dòng)裝置與雙缸活塞撥叉式氣動(dòng)裝置一樣，除了可以采用氣動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)液壓泵，再由液壓泵驅(qū)動(dòng)液壓油帶動(dòng)活塞以外，還可以采用電動(dòng)馬達(dá)以及由中心液壓站供油。在利用管道中的氣體介質(zhì)作為動(dòng)力源來(lái)驅(qū)動(dòng)閥門的氣液聯(lián)動(dòng)裝置中，四缸活塞撥叉式氣動(dòng)裝置用得zui普遍。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥
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