氣動(dòng)球閥是閥體為單回轉(zhuǎn)90°的開關(guān)閥門,氣動(dòng)執(zhí)行器(氣動(dòng)頭)在氣源壓力的作用下,推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)閥門實(shí)現(xiàn)開關(guān)動(dòng)作。氣動(dòng)閥門使用的氣源壓力一般為 0.3~0.8MPa,一般配置以下元件,過濾減壓閥、電磁閥、限位開關(guān)、氣動(dòng)頭和其他元件。按照發(fā)生故障時(shí),閥門的動(dòng)作形式,將氣動(dòng)閥門分為兩大類,單作用和雙作用球閥。
雙作用氣動(dòng)球閥的工作原理,壓縮空氣(氣源)首先經(jīng)過過濾減壓閥,清除其中含有的水分、油分以及固體粉塵顆粒,并調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力至設(shè)定值,以提供穩(wěn)定的氣源壓力。然后,氣體流入電磁閥進(jìn)氣口 a,從氣口 b 流入到氣動(dòng)頭,推動(dòng)活塞動(dòng)作,排氣通道為 d~E,線圈得電以后,電磁閥換向,氣體從氣口 d 流入到氣動(dòng)頭,推動(dòng)活塞向相反方向動(dòng)作,排氣通道為 b~c。
單作用氣動(dòng)球閥的工作原理,同前,壓縮空氣首先通過過濾減壓閥,電磁閥線圈得電時(shí),氣體流入電磁閥進(jìn)氣口 a 口,從氣口 b 流入到氣動(dòng)頭,推動(dòng)活塞動(dòng)作,同時(shí)氣動(dòng)頭內(nèi)彈簧被壓縮,當(dāng)發(fā)生故障時(shí)(失氣或者失電),電磁閥恢復(fù)彈簧位,氣源被阻斷,氣動(dòng)頭彈簧釋放壓縮力,推動(dòng)活塞向相反方向運(yùn)動(dòng),排氣通道為 b~c,可將閥門停留在設(shè)定的開啟或者關(guān)閉位置,防止發(fā)生事故。
為滿足不同類型的管道系統(tǒng),需選擇對應(yīng)的管路系統(tǒng),以下為常見氣動(dòng)元件的選型原則。
序號 | 要求 | 解決方案 |
1 | 普通型,發(fā)生故障時(shí),閥門保位 | 雙作用氣動(dòng)頭、過濾減壓閥、電磁閥、限位開關(guān)(通過電磁閥與氣動(dòng)頭的不同連接,可實(shí)現(xiàn)斷電狀態(tài)下,閥門的開啟/關(guān)閉要求) |
2 | 普通型,故障位置開/故障位置關(guān) | 單作用氣動(dòng)頭、過濾減壓閥、電磁閥、限位開關(guān) |
3 | 符合 NAMUR 結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn) | 選用符合 NAMUR 接口的氣動(dòng)頭、電磁閥、限位開關(guān) |
4 | 手動(dòng)操作功能 | 配氣動(dòng)手輪或者液壓手動(dòng)泵等 |
5 | 電磁閥帶手動(dòng)操作 | 選用帶手動(dòng)功能的電磁閥 |
6 | 閥門快速開啟/關(guān)閉 | 選用大流量的過濾減壓閥、電磁閥,加大鋼管直徑,在氣動(dòng)頭出氣口增加快排閥1以及電磁閥控制大口徑氣控閥等 |
7 | 閥門開關(guān)時(shí)可調(diào) | 增加調(diào)節(jié)閥(針閥)或者阻尼器 |
8 | 現(xiàn)場無電源或禁電 | 將電磁閥換成氣控閥 |
9 | 現(xiàn)場防爆、防水、防腐蝕等 | 選用相應(yīng)等級的氣動(dòng)頭、電磁閥、限位開關(guān)、連接件等 |
10 | 閥門/關(guān)度可調(diào) | 選用定位器代替電磁閥、限位開關(guān) |
11 | 雙作用氣缸實(shí)現(xiàn)單作用功能 | 增加氣罐、氣控閥等元件 |
12 | 現(xiàn)場禁銅 | 不選用含銅的氣動(dòng)元件,如銅管、銅管接頭、銅電磁閥 |
13 | 增加電磁閥可靠性 | 選用兩個(gè)或者更多電磁閥控制 |
選擇氣動(dòng)頭時(shí),首先確定是單作用氣動(dòng)頭還是雙作用氣動(dòng)頭,然后,根據(jù)閥門工況、氣源壓力等參數(shù),選用符合輸出扭矩要求的氣動(dòng)頭。
電磁閥選型的時(shí)候,要注意電磁閥的特征參數(shù)是否滿足需要,如壓力范圍、流通介質(zhì)、工作溫度、流通系數(shù)、電壓、防爆要求以及其他功能等。
過濾減壓閥選型的時(shí)候,要注意過濾減壓閥的壓力范圍、流通介質(zhì)、工作溫度、排水裝置(自排、手排)及濾芯精度等。
限位開關(guān)選型的時(shí)候,要注意反饋方式(機(jī)械式、感應(yīng)式)、位置指示的顏色是否符合要求,以及是否符合相應(yīng)的防爆等級等。