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气动阀门和阻尼执行器:设计比较

工业阀门的应用程序工业阀门、阻尼器和百叶窗是电动或气动操作的。这篇文章比较了三大类气动阀致动器,即:
  1. 旋转叶片
  2. 苏格兰轭
  3. 齿条和齿轮
这三种类型都提供相同的基本功能——将空气压力转换为旋转运动,用于打开、关闭或定位四分之一旋转的阀门(球阀、旋塞阀、蝶阀)、百叶或阻尼器。

这三种都可以配置为直接作用或弹簧返回版本。直接作用执行器利用空气供应在两个方向(打开和关闭)移动执行器。弹簧复位执行器,顾名思义,是用弹簧将执行器移回其“静止”状态。从直接作用到弹簧返回的转换是通过简单的修改完成的,通常只是增加一个外部弹簧模块,或从齿条和齿轮执行器上取下端盖,安装几个线圈弹簧。

叶片式致动器
旋叶式致动器

旋叶式致动器

叶片执行器通常提供最大的空间节省时,比较尺寸与扭矩齿条,齿轮和透明轭。它们的寿命长,因为只包含一个活动部件,而不是齿条齿轮和苏格兰轭执行机构,有很多。它们往往比齿条齿轮和苏格兰轭执行机构更好地承受肮脏和腐蚀性的环境。叶片执行器也使用外部安装,螺旋缠绕的“时钟弹簧”为其弹簧返回机构。

苏格兰轭苏格兰轭

苏格兰轭式执行机构使用气动活塞机构将运动转移到一个线性推杆,这反过来啮合一个旋转杠杆臂提供旋转。它们有各种各样的尺寸,但经常用于较大的阀门,因为它们能够产生非常高的扭矩输出。弹簧返回单元有一个大的返回弹簧模块安装在活塞机构的另一端直接对增压气缸工作。

齿条和齿轮

齿条-小齿轮气动执行机构使用相对活塞与整体齿轮啮合小齿轮轴产生旋转。齿轮齿条执行机构(由于其形状,有时被称为午餐盒)往往比苏格兰轭更紧凑,有标准化的安装模式,并产生适合中小型阀门的输出扭矩。它们几乎总是包括标准螺栓和耦合模式,直接连接阀门,电磁阀,限位开关或定位器。齿条和齿轮执行机构使用几个较小的线圈弹簧安装在内部,并提供扭矩,使阀门返回到其启动位置。

这三种类型的气动执行器之间的实际差异归结于尺寸、功率、扭矩曲线和添加外设的容易程度。对于任何四分之一旋转阀门应用的阀门执行机构的最佳选择,您应该寻求有资格的阀门自动化专家的建议.通过这样做,您的阀门执行机构组件将在安全性、使用寿命和性能方面得到优化。

苏格兰枷锁机制的图片提供维基百科
齿轮齿条机构图片提供维基百科

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工业阀门执行机构类型

杆执行机构
杆执行机构
(带自动弹簧复位装置)
阀致动器根据许多因素进行选择,包括操作阀门所需的扭矩和自动驱动的需要。执行机构的类型包括手动手轮,手动杠杆,电机,气动和螺线管。除手动手轮和杠杆外,所有执行机构都适用于自动执行。

手册

手动执行机构能够将阀门放置在任何位置,但不允许自动操作。最常见的机械执行机构类型是手轮。这种类型包括固定在阀杆上的手轮和通过齿轮连接到阀杆上的手轮。

电动执行器
手轮齿轮操作机构
齿轮操作机构
(附于气动执行机构)

电动马达允许手动、半自动和自动操作阀门。电机主要用于启闭功能,尽管它们也适用于将阀门定位到任何点开。电机通常是可逆的高速型,通过齿轮传动连接,以降低电机速度,从而增加阀杆处的扭矩。电机旋转的方向决定了磁盘运动的方向。当电机由控制系统启动时,电气驱动可以是半自动的。手轮可以与轮系啮合,用于手动操作阀门。限位开关通常用于在全开和全闭阀门位置自动停止电机。限位开关可以通过阀门的位置进行物理操作,也可以通过电机的转矩进行扭转操作。

气动执行机构

气压传动装置
气压传动装置
气动执行器用于自动或半自动阀门操作。这些执行器通过作用于与阀杆相连的叶片、膜片或活塞上的空气压力将空气信号转化为阀杆运动。气动执行器用于节流阀,用于需要快速动作的启闭定位。当空气压力关闭阀门,弹簧作用打开阀门时,执行器称为直接作用式。当空气压力打开阀门,弹簧作用关闭阀门时,执行器称为反向作用。双作用执行器将空气供应到叶片、膜片或活塞的两侧。通过隔膜的压差定位阀杆。当电路自动控制空气信号时,提供自动操作。通过空气控制阀电路中的手动开关提供半自动操作。

液压执行机构

液压执行机构提供半自动或自动的阀门定位,类似于气动执行机构。这些执行器使用活塞将信号压力转换为阀杆运动。液压油被输送到活塞的任意一侧,而另一侧则被排干或放血。水或油被用作液压油。电磁阀通常用于液压流体的自动控制,以指导阀门的开启或关闭。手动阀也可用于控制液压油;从而提供半自动操作。

电磁驱动阀

电磁阀
电磁阀
(附于气动执行机构)
电磁执行阀提供自动打开关闭阀门定位。大多数电磁驱动阀也有手动覆盖,只要覆盖是手动定位的,就可以手动定位阀门。螺线管通过吸引附在阀杆上的磁性段塞来定位阀门。在单个电磁阀中,当功率施加到电磁阀时,弹簧压力对段塞的运动起反作用。这些阀门的配置可以使电磁阀的电源打开或关闭阀门。当电磁阀的电源被移除时,弹簧将阀门返回到相反的位置。两个螺线管可用于提供打开和关闭,通过施加功率到适当的螺线管。

单个电磁阀被称为故障开启或故障关闭,这取决于电磁阀断电时的阀门位置。失效开启电磁阀通过弹簧压力打开,通过通电电磁阀关闭。失效关闭的电磁阀是通过弹簧压力关闭,通过激励电磁阀打开。双电磁阀通常“按原样”失效。也就是说,当两个螺线管断电时,阀门位置不改变。

电磁阀的一种应用是在空气系统中,例如那些用于向气动阀门执行器提供空气的系统。电磁阀用于控制气动执行机构的供气,从而控制气动执行机构的位置。

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工业阻尼器和驱动器

圆形阻尼器与气动叶片式驱动
圆的阻尼器与
气动叶片式驱动。

根据定义,阻尼器是用来控制空气或气体系统中的压力、流量或流向的装置。根据具体的功能要求,可以使用不同类型的阻尼器。阻尼器的类型及其功能如表5.7所示,配置如表5.8所示。选择合适的阻尼器类型和叶片配置对于实现所需的阻尼性能非常重要。阻尼器的类型和配置可以显著影响压降、泄漏率和可控性。
阻尼器的功能
单击表格查看大图。

阻尼器的类型
单击表格查看大图。

气动叶片阻尼器驱动
气动叶片阻尼器驱动。
阻尼器设计的一个非常重要的部分是确定阻尼器扭矩和尺寸,并选择阻尼器执行器的最大扭矩。执行器扭矩的选择应至少为阻尼器最大扭矩的1.5倍,以提供余量并允许阻尼器在使用寿命中退化。在叶片运动开始时,以及在整个运动周期中抚摸叶片时,应评估阻尼叶片在两个方向上的运动。

阻尼器操作器可以是三种类型之一:气动,电动或电动液压,如下所述。
  1. 气动.当控制主要依靠压缩空气(气动)移动操作符或传输控制信号时,就使用这些阻尼操作符。
  2. .当控制主要依靠低压电路传输控制信号时,就使用这些阻尼算子。
  3. 电液.这些阻尼操作符与上面描述的电动类型相同,只是它们具有调制能力。他们使用电子控制信号定位液压系统,反过来,定位阻尼器。
电动阻尼器驱动历来受到青睐,但转向改装电动驱动与气动阻尼器驱动在过去的二十年里意义重大。当气动叶片执行器首次用于阻尼器驱动服务时,它们的优点很快就被发现了。其固有的设计和操作优势适用于精确的阻尼控制。这些设计和运营优势是:
  • 阻尼器驱动圆阻尼器。
  • 精确,平稳的信号对运动的响应。
  • 100%占空比。
  • 连续调节服务。
  • 不过热。
  • 高速/高扭矩。
  • 快速全行程开启/关闭。
  • 很容易保养。
  • 擅长恶劣,高温的工作环境。
  • 有效的零空气消耗在静息状态。
有关任何阻尼器驱动应用的更多信息,请联系开云体育KG百家乐电话972-447-9443或访问http://www.开云体育H5kinetrolusa.com

人体工程学移动和起重设备执行器

符合人体工程学的操纵者(也被称为机械臂、关节臂、关节臂和升降辅助装置)是用于帮助工人抬起、机动和放置无法安全抬起的物品的升降辅助装置。

符合人体工程学的提升辅助装置提高了生产力,同时为物料搬运需求提供经济的解决方案。它们创造了更好的工作方式,为员工提供安全和健康的工作场所,同时提高效率和生产力。

开云体育H5Kinetrol叶片致动器是工业人体工程学机械手的理想气动驱动器,因为:
  • 紧凑的尺寸
  • 强大的
  • 扭矩输出范围广
  • 非常光滑的控制
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阀门执行机构的基本描述

开云体育H5Kinetrol自动旋塞阀
自动旋塞阀
致动器限位开关,指示器
阀门用于控制工艺系统中流体的流动。为了满足工艺系统的需要,需要某种改变阀门位置的方法。

有些阀门可以用手轮或杠杆操作,但有些阀门必须频繁地启闭或节流。在这种情况下手动定位阀门并不总是实用的。所以用执行器来定位阀门,而不是手轮或杠杆。

执行器是一种移动或控制装置的机构,如阀门.执行机构减少了操作人员去每一个需要重新定位的阀门和手动操作阀门的需要。当使用执行器时,阀门可以从中央远程位置重新定位,如控制室。这是非常重要的过程中,许多阀门必须准确和快速地重新定位。

执行器有三种基本类型气动执行机构液压执行机构,和电动执行机构。气动执行器利用空气压力产生运动来定位阀门。它们可能是过程系统中最常见的执行器类型。由加压液体(如液压油)提供动力的执行器称为液压执行器。与气动执行器相比,相同尺寸的液压执行器通常更有力。电动执行器利用电产生运动。它们通常分为两大类之一:电磁执行器或电机驱动执行器。

不管阀门使用的执行器是什么类型,执行器通常是过程控制系统的一部分。从控制室,带执行器的阀门可以快速准确地定位,以处理频繁的流量变化。

阀门执行机构根据控制器发出的信号来定位阀门。控制器是仪器系统的一部分,用于监视工厂过程并对过程中的变化作出响应。基本上,控制器是一种设备,它从仪器系统的另一部分接收输入,将该输入与设置点进行比较,并发送纠正信号来调节过程变量的值,如温度、压力、液位或流量。

一般来说,执行器与用于节流或调节流量的阀门一起使用。用于自动节流流量的阀门通常被称为控制阀。然而,一些开关阀或隔离阀可能也需要执行机构。虽然这些隔离阀可能需要执行机构,但它们通常不被称为控制阀。控制阀可以是线性的,即阀杆上下移动阀瓣,就像截止阀和闸阀一样,也可以是旋转的,这意味着它们是通过旋转来定位的。蝶阀和球阀以90度旋转开启或关闭,是旋转控制阀的例子。
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