氣動(dòng)執(zhí)行器結(jié)構(gòu)及原理

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案氣缸結(jié)構(gòu)與原理學(xué)習(xí)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)俗稱氣動(dòng)頭又稱氣動(dòng)執(zhí)行器（英文：Pneumatic actuator）執(zhí)行器按其能源形式分為氣動(dòng)，電動(dòng)和液動(dòng)三大類，它們各有特點(diǎn)，適用于不同的場(chǎng)合。氣動(dòng)執(zhí)行器是執(zhí)行器中的一種類別。氣動(dòng)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(dòng)作都通過氣源來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行，叫做DOUBLE ACTING (雙作用 ) 。 SPRING RETURN (單作用 ) 的開關(guān)動(dòng)作只有開動(dòng)作是氣源驅(qū)動(dòng)，而關(guān)動(dòng)作是彈簧復(fù)位。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介氣動(dòng)執(zhí)行器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是統(tǒng)一的整體，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)有薄膜式、活塞式、撥叉式和齒輪齒條式?；钊叫谐涕L(zhǎng)，適用于要求有較大推

2、力的場(chǎng)合；而薄膜式行程較小，只能直接帶動(dòng)閥桿。撥叉式氣動(dòng)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(diǎn)，但是不很美觀；常用在大扭矩的閥門上。齒輪齒條式氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作平穩(wěn)可靠，并且安全防爆等優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)電廠、化工，煉油等對(duì)安全要求較高的生產(chǎn)過程中有廣泛的應(yīng)用。齒輪齒條式：齒輪齒條：活塞式：精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案編輯本段氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)控制精度較低，雙作用的氣動(dòng)執(zhí)行器，斷氣源后不能回到預(yù)設(shè)位置。單作用的氣動(dòng)執(zhí)行器，斷氣源后可以依靠彈簧回到預(yù)設(shè)位置編輯本段工作原理說明班當(dāng)壓縮空氣從A 管咀進(jìn)入氣動(dòng)執(zhí)行器時(shí)，氣體推動(dòng)雙活塞向兩端( 缸蓋端 ) 直線運(yùn)動(dòng)，活塞上的齒條帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸

3、上的齒輪逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)90 度，閥門即被打開。此時(shí)氣動(dòng)執(zhí)行閥兩端的氣體隨B 管咀排出。反之，當(dāng)壓縮空氣從B 官咀進(jìn)入氣動(dòng)執(zhí)行器的兩端時(shí)，氣體推動(dòng)雙塞向中間直線運(yùn)動(dòng)，活塞上的齒條帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)90 度，閥門即被關(guān)閉。此時(shí)氣動(dòng)執(zhí)行器中間的氣體隨A 管咀排出。以上為標(biāo)準(zhǔn)型的傳動(dòng)原理。根據(jù)用戶需求，氣動(dòng)執(zhí)行器可裝置成與標(biāo)準(zhǔn)型相反的傳動(dòng)原理，即選準(zhǔn)軸順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)為開啟閥門，逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)為關(guān)閉閥門。單作用( 彈簧復(fù)位型 ) 氣動(dòng)執(zhí)行器A 管咀為進(jìn)氣口，B 管咀為排氣孔(B 管咀應(yīng)安裝消聲器) 。 A 管咀進(jìn)氣為開啟閥門，斷氣時(shí)靠彈簧力關(guān)閉閥門。編輯本段特點(diǎn)緊湊的雙活塞齒輪，齒條式結(jié)構(gòu)

4、，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)行器相比重量最輕。缸體為擠壓鋁合金，并經(jīng)硬質(zhì)陽(yáng)極氧化處理，內(nèi)表面質(zhì)地堅(jiān)硬，強(qiáng)度，硬度高。采用低摩擦材料制成的滑動(dòng)軸承，避免了金屬間的相互直接接觸，摩擦系數(shù)低，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，使用壽命長(zhǎng)。氣動(dòng)執(zhí)行器與閥門安裝、連接尺寸根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO5211 、DIN3337 和 VDI/VDE3845 進(jìn)行設(shè)計(jì)，可與普通氣動(dòng)執(zhí)行器互換。氣源孔符合NAMUR 標(biāo)準(zhǔn)。氣動(dòng)執(zhí)行器底部軸裝配孔( 符合ISO5211 標(biāo)準(zhǔn) ) 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(biāo)準(zhǔn)。兩端的調(diào)整螺釘可調(diào)整閥門的開啟角

5、度。相同規(guī)格的有雙作用式、單作用式(彈簧復(fù)位)?？筛鶕?jù)閥門需要選擇方向，順時(shí)針或逆時(shí)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(dòng)操作裝置。氣動(dòng)執(zhí)行器分類執(zhí)行器按其能源形式分為氣動(dòng)，電動(dòng)和液動(dòng)三大類，它們各有特點(diǎn)，適用于不同的場(chǎng)合。氣動(dòng)執(zhí)行器是執(zhí)行器中的一種類別。氣動(dòng)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(dòng)作都通過氣源來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行，叫做 DOUBLEACTING ( 雙作用 ) 。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案SPRING RETURN ( 單作用 ) 的開關(guān)動(dòng)作只有開動(dòng)作是氣源驅(qū)動(dòng)，而關(guān)動(dòng)作時(shí)彈簧復(fù)位。1氣動(dòng)執(zhí)行器的選型注 : 本文均以 DA/SR 系

6、列氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為例，說明執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選用這個(gè)參考資料的目的是幫助客戶正確選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在把氣動(dòng)/ 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝到閥門之前，必須考慮以下因素。 * 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。* 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣源壓力或電源電壓。* 執(zhí)行機(jī)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(jī)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(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(lái)充分操作閥門。一般地說，我們認(rèn)為操作閥門所需的力矩來(lái)自閥門的金屬部件( 如球芯，閥瓣) 和密封

7、件( 閥座 ) 之間的磨擦。 根據(jù)閥門使用場(chǎng)合， 使用溫度， 操作頻率， 管道和壓差， 流動(dòng)介質(zhì) ( 潤(rùn)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(gè)拋光球芯( 包括通道) 包夾在兩個(gè)閥座這間( 上游和下游 ) ，球心的旋轉(zhuǎn)對(duì)流體進(jìn)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(dòng)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，力矩最大值發(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(shí)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)閉位置蝶板與閥座完全密封 , 當(dāng)?shù)逍D(zhuǎn)( 繞著閥桿) 后與流體的流向

8、平行時(shí)，閥門處于全開位置。相反當(dāng)?shù)迮c流體的流向垂直時(shí)，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(shí)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(shí)力矩最大，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(gè)方向上有一個(gè)通道。隨著塞子旋入閥座來(lái)實(shí)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(shí)力矩最大。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(jī)構(gòu)的選用以DA系列氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為例齒輪條式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力矩是活塞壓力( 氣源壓力所供)

9、 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(shí)針旋轉(zhuǎn)和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)輸出力矩都是線性的。在正常操作條件下，雙作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推薦安全系數(shù)為25-50%單作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選用以 SR 系列氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為例在彈簧復(fù)位的應(yīng)用中，輸出力矩是在兩個(gè)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(gè)不同的力矩值。彈簧復(fù)位執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力矩由力( 空氣壓力或彈簧作用力) 乘上力臂所得第一種狀況：輸出力矩是由空氣壓力進(jìn)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(diǎn)時(shí)最大值逐漸遞減直至

10、到第二種狀況：輸出力矩是當(dāng)中腔失氣時(shí)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(zhǎng)，輸出力矩從90 度逐精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案漸遞減直0 度如以上所述，單作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)是根據(jù)在兩種狀況下產(chǎn)生一個(gè)平衡力矩的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)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(jī)構(gòu)的推薦安全系數(shù)為25-50%彈簧復(fù)位執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選用示例( 同時(shí)見技術(shù)數(shù)據(jù)表) ：彈簧關(guān) (失氣)* 球閥的力矩 =80NM* 安

11、全系數(shù) (25%)=80NM+25%=100NM* 氣源壓力 =0.6MPa被選用的SY-SR 執(zhí)行機(jī)構(gòu)是SR125-05 ，因?yàn)榭僧a(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=118.8NMCCW（逆時(shí)針方向）壓縮空氣有A 口輸入，使左右活塞向相反方向運(yùn)動(dòng)，輸出軸逆時(shí)針方向運(yùn)轉(zhuǎn)，兩活塞側(cè)面的空氣由B 口排出。CW（順時(shí)針方向）壓縮空氣有B 口輸入，使左右活塞向中心移動(dòng)，輸出軸順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，兩活塞中間的空氣由 A 口排出。CCW（逆時(shí)針方向）壓縮空氣有A 口輸入，使左右活塞向相反方向運(yùn)動(dòng)，輸出軸逆時(shí)針

12、方向轉(zhuǎn)動(dòng)，兩活塞側(cè)面空氣由 B 口排出。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案CW（順時(shí)針方向）失氣時(shí)，由于彈簧的作用使兩活塞向中心移動(dòng)，輸出軸順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣由A 口排出訂貨須知?dú)鈩?dòng)執(zhí)行器：雙作用式，單作用式（常閉式或常開式）；閥門工作壓力，使用介質(zhì)及工作的環(huán)境溫度，硬或軟密封；電磁閥：雙電控電磁閥，單電控電磁閥，使用電壓，是否防爆；信號(hào)反饋：機(jī)械式開關(guān)，接近式開關(guān)，使用電壓，輸出電流信號(hào)，防爆型；定位器：氣動(dòng)定位器，電氣定位器，電流信號(hào)，氣壓信號(hào)，電氣轉(zhuǎn)換器，防爆型；氣源處理三聯(lián)件；手動(dòng)裝置；特殊定制；附件應(yīng)說明是國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口。優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品每一個(gè)執(zhí)行器出廠前均經(jīng)過測(cè)試和檢驗(yàn)。每一個(gè)執(zhí)行器都帶有質(zhì)量檢驗(yàn)合格標(biāo)簽。每一個(gè)執(zhí)行器都有標(biāo)準(zhǔn)NUMAR接口規(guī)格，及底孔安裝尺寸。每一個(gè)執(zhí)行器都用特殊的紙箱包裝，帶上產(chǎn)品標(biāo)簽及說明書。常見故障及檢查、排除方法故障現(xiàn)象檢查項(xiàng)目解決方法1、電磁閥是否正常，線圈是否燒更換電磁閥、更換線圈、清除臟壞，電磁閥物。芯是否被臟物卡死。氣動(dòng)閥門不能2、對(duì)氣動(dòng)執(zhí)行器單獨(dú)供氣試驗(yàn)，動(dòng)作檢查密封圈更換已壞密封圈及氣缸。及氣缸是否是損壞。3、閥內(nèi)有雜質(zhì)將閥芯卡住。清除雜質(zhì)，更換已損件。4、手動(dòng)機(jī)構(gòu)的手柄處在手動(dòng)位置。將手柄