氣動閥門執行器裝置分類

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    之前介紹組合式減壓閥在國華惠州熱電應用，現在介紹閥門氣動裝置是指通過壓縮空氣，利用活塞、氣缸為動力來操作閥門。
    閥門氣動驅動裝置安全、可靠、成本低、使用維修方便，目前氣動裝量在具有防爆要求的場
合應用較廣。氣動裝置采用的工作壓力較低，通常不大于0. 82MPa，又因結構尺寸不宜過大，因
而氣動裝置的總推力不可能很大。

氣動閥門執行器裝置分類氣動執行器特征和優勢，相比氣缸，氣動執行器可在惡劣條件下可靠地工作，且操作簡單，基本可實現免維護。氣缸擅長作往復直線運動，尤其適于工業自動化中多的傳送要求——工件的直線搬運。
僅僅調節安裝在氣缸兩側的單向節流閥就可簡單地實現穩定的速度控制，也成為氣缸驅動系統大的特征和優勢。所以對于沒有多點定位要求的用戶，絕大多數從使用便利性角度更傾向于使用氣缸。目前工業現場使用電動執行器的應用大部分都是要求高精度多點定位，這是由于用氣缸難以實現，退而求其次的結果。而電動執行器主要用于旋轉與擺動工況。氣動執行器的 執行機構和調節機構是統一的整體，其執行機構有薄膜式、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。齒輪齒條式氣動執行機構有結構簡單，動作平穩可靠，并且安全防爆等優點，在發電廠、化工，煉油等對安全要求較高的生產過程中有廣泛的應用。
當壓縮空氣從A管咀進入氣動執行器時，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軸上的齒輪逆時針方向轉動90度，閥門即被打開。此時氣動執行閥兩端的氣體隨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軸上的齒輪順時針方向轉動90度，進典閥門即被關閉。此時氣動執行器中間的氣體隨A管咀排出。以上為標準型的傳動原理。根據用戶需求，氣動執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動為開啟閥門，逆時針方向轉動為關閉閥門。單作用(彈簧復位型)氣動執行器A管咀為進氣口，B管咀為排氣孔(B管咀應安裝消聲器)。A管咀進氣為開啟閥門，斷氣時靠彈簧力關閉閥門。



氣缸基本構造

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,可調式減壓閥,水減壓閥閥門氣動執行器的調節機構的種類和構造大致相同，主要是執行機構不同。因此在氣動執行器介紹時分為執行機構和調節閥兩部分。氣動執行器由執行機構和調節閥（調節機構）兩個部分組成。根據控制信號的大小，產生相應的推力，推動調節閥動作。調節閥是氣動執行器的調節部分，在執行機構推力的作用下，調節閥產生一定的位移或轉角，直接調節流體的流量。
1、氣動裝置主要由氣缸、活塞、齒輪軸、端蓋、密封件、螺絲等組成；成套氣動裝置還應該包括開度指示、行程限位、電磁閥、定位器、氣動元件、手動機構、信號反饋等部件組成。
2、氣動裝置與閥門的連接尺寸應符合ISO5211(底部)、 GB/T12222 和 GB/T12223 的規定。
3、帶可調緩沖機構的氣動裝置，應有缸體外部調節其緩沖作用的機構。
4、活塞桿端部為內、外螺紋時，應有標準扳手適用的扳手口。
5、活塞的密封圈應便于更換與檢修。
6、帶緩沖機構的氣動裝置，其緩沖機構的行程長度可參照《表 1》的規定
7、帶手動機構的氣動裝置，在氣源中斷時，應能用其手動機構進行氣動球閥的啟閉操作，面向手輪時，手輪或手柄應逆時針旋轉為閥開，順時針旋轉為閥關。
8、氣缸進出氣口的螺紋尺寸應符合MANUR NORM(附件標準) sypv,GB/T7306.1、GB/T7306.2 和 GB/T7307 的規定。
9、用途 是一種直角回轉結構，它與閥門定位器配套使用，可實現比例調節； V型閥芯較適用于各種調節場合，具有額定流量系數大，可調比大，密封效果好，調節性能零敏，體積小，可豎臥安裝。適用于控制氣體、蒸汽、液體等介質。

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

回轉或往復運動處的部件密封稱為動密封，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、螺紋聯接型、法蘭型、拉桿型。
氣缸工作時要靠壓縮空氣中的油霧對活塞進行潤滑。也有小部分免潤滑氣缸。

下面是氣缸理論出力的計算公式：

F：氣缸理論輸出力（kgf)
F′：效率為85%時的輸出力（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，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，得：
F=2800kgf；F′=2300kgf
在工程設計時選擇氣缸缸徑，可根據其使用壓力和理論推力或拉力的大小，從經驗表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：

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

(1)氣動裝置的使用條件氣動裝置的使用條件見表4-17。
    表4-17氣動裝置使用條件
    (2)氣動裝置的分類和結構特點  閥門氣動裝置按其結構特點分為四種：薄膜式氣動裝置、氣缸式氣動裝置、擺動式氣動裝置、氣動馬達式氣動裝置。表4-20氣動裝置主要零件的主要加工面表面粗糙度
    (4)氣動裝置的設計計算
    1)薄膜式氣動裝置的設計計算：
    ①活塞桿上的推力按式(4-1)計算。
    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)氣缸式氣動裝置的設計計算：
  ①單氣缸。普通單向作用缸，壓縮空氣僅從氣缸的一端進入氣缸，
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，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。
  ②雙氣缸。
以推動活塞前進；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，取7 =0.8。

    雙活塞串聯式氣缸串聯式氣缸的輸出力按式(4-7)計算：

    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，取7 =0.8。

    3)擺動式氣動裝置：擺動式氣動裝置輸出轉矩按式(4-8)計算：

    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-氣缸內徑(mm)；

    M-葉片產生的轉矩(N．mm)。、



氣動閥門定位器主要功能

氣動閥門定位器與氣動執行機構共同構成自控單元和各種調節閥連接經過調試安裝后，組合成氣動調節閥。
用于各種工業自動化過程控制領域當中。

氣動閥門定位器結構原理

氣動閥門定位器接收來自控制器或控制系統中4～20mA等弱電信號，并向氣動執行機構輸送空氣信號來控制閥門位置的裝置。
其與氣動調節閥配套使用，構成閉環控制回路。把控制系統給出的直流電流信號轉換成驅動調節閥的氣信號，控制調節閥的動作。同時根據調節閥的開度進行反饋，使閥門位置能夠按系統輸出的控制信號進行正確定位。



氣缸安裝形式 ：

根據安裝位置、使用目的等因素決定。在一般情況下，采用固定式氣缸。在需要隨工作機構連續回轉時（如車床、磨床等），應選用回轉氣缸。在要求活塞桿除直線運動外，還需作圓弧擺動時，則選用軸銷式氣缸。有特殊要求時，應選擇相應的特殊氣缸。其優勢在于響應時間快，通過反饋系統對速度、位置及力矩進行控制。但當需要完成直線運動時，需要通過齒形帶或絲桿等機械裝置進行傳動轉化，因此結構相對較為復雜，而且對工作環境及操作維護人員的專業知識都有較高要求。與本產品相關論文：禁油脫脂氧氣減壓閥操作維護