氣動(dòng)球閥單作用與雙作用選型分析

【資料簡(jiǎn)介】

氣動(dòng)球閥單作用與雙作用選型分析

選用氣動(dòng)執(zhí)行器時(shí)，在已確定閥門(mén)的扭矩上再增加安全值。水蒸氣或非潤(rùn)滑的液體介質(zhì)增加 25％安全值；非潤(rùn)滑的漿料液體介質(zhì)增加40％安全值；非潤(rùn)滑的干氣介質(zhì)增加60％安全值；非潤(rùn)滑用氣體輸送的顆粒粉料介質(zhì)增加100％安全值；對(duì)于清潔、無(wú)摩擦的潤(rùn)滑介質(zhì)增加20％安全值(本公司)。

氣動(dòng)球閥單作用與雙作用選型分析執(zhí)行器的選用

1、 雙作用式GTD

使用雙作用式的執(zhí)行器，先確定閥門(mén)的扭矩，水蒸汽或非潤(rùn)滑的介質(zhì)增加25%安全值；非潤(rùn)滑的干氣介質(zhì)增加60%安全值；非潤(rùn)滑用氣體輸送的顆粒粉料介質(zhì)增加99%安全值；對(duì)于清潔、無(wú)摩擦的潤(rùn)滑介質(zhì)增加20%安全值，然后根據(jù)氣源工作壓力，查找雙作用式扭矩表，可得到標(biāo)準(zhǔn)的GTD型號(hào)，例如：氣源壓力只有5bar，控制一個(gè)需要扭矩400N.m球閥，介質(zhì)為非潤(rùn)滑的水蒸汽，考慮到安全因素，增加25%等于500N.m，首先按表查找氣源壓力5bar,然后沿該列垂直查找等于或相近的扭矩?cái)?shù)據(jù)，選591N.m，再沿該行向左查找其型號(hào)，選擇GTD160型。

2、 單作用式（彈簧復(fù)位）GTE

使用單作用式執(zhí)行器，先確定閥門(mén)的扭矩，水蒸氣或非潤(rùn)滑的介質(zhì)增加25%安全值；非潤(rùn)滑的干氣介質(zhì)增加60%安全值；非潤(rùn)滑用氣體輸送的顆粒粉料介質(zhì)增加99%安全值；對(duì)于清潔、無(wú)摩擦的潤(rùn)滑介質(zhì)增加20%安全值，然后查找單作用式扭矩表，先查得彈簧復(fù)位終點(diǎn)，再查氣源工作壓力終點(diǎn)，氣源壓力扭矩應(yīng)該大于彈簧復(fù)位扭矩，可得到準(zhǔn)確的GTE型號(hào)，例如：氣源壓力只有4bar，控制一個(gè)需要扭矩180N.m碟閥，介質(zhì)為非潤(rùn)滑的干燥氣體，考慮到安全因素，增加60%等于288N.m，首先按表查找彈簧復(fù)位終點(diǎn)得到相近扭矩305N.m，然后沿該行向左查找氣源壓力4bar的開(kāi)始扭矩584N.m正好氣源壓力扭矩大于彈簧復(fù)位扭矩，再沿該行向左查找其型號(hào)，選擇GTE190型。GTE單作用式輸出扭矩表中，彈簧復(fù)位“終點(diǎn)”扭矩即為關(guān)閉閥門(mén)的扭矩，彈簧復(fù)位“開(kāi)始”扭矩即為打開(kāi)閥門(mén)的扭矩。相對(duì)應(yīng)的氣源壓力開(kāi)始的扭矩即為關(guān)閉閥門(mén)的扭矩，氣源壓力“終點(diǎn)”扭矩即為打開(kāi)閥門(mén)的扭矩。

要點(diǎn)：氣動(dòng)球閥單作用與雙作用選型分析的選擇

連接方式：法蘭連接，對(duì)夾連接，內(nèi)螺紋連接，外螺紋連接，快裝連接，焊接連接（對(duì)焊連接，承插焊連接）

閥座密封：金屬硬密封球閥，即閥座密封面與球體密封面為金屬對(duì)金屬的球閥。適用于高溫，含有固體顆粒，需要耐磨損的工況。軟密封球閥，閥座采用聚四氟乙烯PTFE，對(duì)位聚苯PPL彈性密封材料，密封效果好，可以實(shí)現(xiàn)零泄漏。

閥門(mén)材料：WCB鑄鋼，低溫鋼，不銹鋼304，304L，316，316L，雙相鋼，鈦合金，等等。

使用溫度：常溫球閥，-40℃～120℃。中溫球閥，120～450℃。高溫球閥，≥450℃。低溫球閥-100～-40℃。超低溫球閥≤100℃。

工作壓力：低壓球閥，公稱壓力PN≤1.6MPa。中壓球閥，公稱壓力2.0-6.4MPa。高壓球閥≥10MPa。真空球閥，低于一個(gè)大氣壓的球閥。

結(jié)構(gòu)形式：浮動(dòng)球球閥，固定球球閥，V型球閥，偏心半球閥，旋球閥

流道形式：直通球閥，三通球閥（L型流道，T型流道），四通球閥

第二要點(diǎn)：氣動(dòng)球閥單作用與雙作用選型分析氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇

雙作用活塞式氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，主要有氣缸，端蓋，活塞。齒輪軸。限位塊，調(diào)節(jié)螺釘，指示器等零件組成。用壓縮空氣作為動(dòng)力，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)。活塞上集成了齒條帶動(dòng)齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°，進(jìn)而帶動(dòng)球閥的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。

單作用活塞式氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，主要在活塞和端蓋間加入復(fù)位彈簧，可以在氣源壓力故障時(shí)依靠彈簧的推動(dòng)力使球閥復(fù)位，保持打開(kāi)或關(guān)閉的位置，保證工藝系統(tǒng)的安全。所以選用單作用氣缸是要選擇好球閥是常開(kāi)或常閉狀態(tài)。氣缸現(xiàn)在主要種類有GT氣缸，AT氣缸，AW氣缸等。

GT出現(xiàn)較早，AT算是GT的改進(jìn)型，是現(xiàn)在主流產(chǎn)品，可以與球閥免支架安裝，比支架安裝更快捷，方便，也更加牢固?？梢哉{(diào)整0°和90°位置，方便安裝各種電磁閥，行程開(kāi)關(guān)，手輪機(jī)構(gòu)附件。AW氣缸主要用于大口徑球閥，輸出力大，采用活塞撥叉結(jié)構(gòu)。

氣動(dòng)執(zhí)行器附件的功能及用途

1、 雙作用氣動(dòng)執(zhí)行器：控制閥門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉。

2、 單作用氣動(dòng)執(zhí)行器：電路、氣路切斷或有故障時(shí)、自動(dòng)關(guān)閉閥門(mén)。

3、 單電控磁閥：供電時(shí)閥門(mén)開(kāi)啟或關(guān)閉，斷電時(shí)閥門(mén)關(guān)閉或打開(kāi)。

4、 雙電控磁閥：一個(gè)線圈通電時(shí)閥門(mén)開(kāi)啟，另一個(gè)線圈通電時(shí)閥門(mén)關(guān)閉，有記憶功能。

5、 回訊器：遠(yuǎn)距離傳閥門(mén)開(kāi)或關(guān)位置的信號(hào)。

6、 電氣定位器：根據(jù)電流信號(hào)（4~20mA）的大小對(duì)閥門(mén)的開(kāi)啟（即介質(zhì)流量）進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。

7、 電氣轉(zhuǎn)換器：將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成氣壓信號(hào)，與氣動(dòng)定位器配套使用。

8、 氣動(dòng)定位器：根據(jù)氣壓信號(hào)（0.02~0.1Mpa）大小來(lái)控制閥門(mén)的開(kāi)度、進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。

9、 氣動(dòng)三聯(lián)件：減壓閥、過(guò)濾器、油霧器。對(duì)氣源穩(wěn)定、清潔及運(yùn)動(dòng)部件起潤(rùn)滑作用。

10、 手動(dòng)機(jī)構(gòu)：當(dāng)電路、氣路切斷或有故障時(shí)，用于操作閥門(mén)的啟閉。

第三要點(diǎn)：氣動(dòng)球閥單作用與雙作用選型分析氣動(dòng)附件的選擇

電磁閥：雙作用氣缸一般配二位五通電磁閥或三位五通電磁閥。單作用氣缸可以配二位三通電磁閥。電壓可以選用DC24V，AC220V等。要考慮防爆要求。

行程開(kāi)關(guān)：作用是使執(zhí)行器的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為觸點(diǎn)信號(hào)，輸出到控制儀表，反饋出現(xiàn)場(chǎng)球閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。常用的有機(jī)械式，磁感應(yīng)式。也要考慮防爆要求。

手輪機(jī)構(gòu)：安裝在球閥和氣缸之間，可以在氣源故障時(shí)改為手動(dòng)開(kāi)關(guān)，保證系統(tǒng)安全，不耽擱生產(chǎn)。

氣源處理元件：有二聯(lián)件和三聯(lián)件，功能是過(guò)濾，減壓，油霧。建議安裝，避免氣缸進(jìn)雜質(zhì)造成氣缸卡住。

閥門(mén)定位器：對(duì)于比例調(diào)節(jié)型氣動(dòng)球閥需要安裝，多用于氣動(dòng)V型球閥。輸入4-20mA，要考慮是否帶反饋輸出信號(hào)。是否需要防爆。有普通型，智能型。

快速排氣閥：加快氣動(dòng)球閥開(kāi)關(guān)速度。安裝在氣缸和電磁閥之間，使氣缸內(nèi)的氣體不通過(guò)電磁閥，快速排出。

氣動(dòng)放大器：安裝在通往氣缸的氣路中接收定位器出口的壓力信號(hào)，提供很大的流量給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用于提高閥門(mén)的動(dòng)作速度。按1：1（信號(hào)和輸出的比例）。主要用來(lái)傳輸氣動(dòng)信號(hào)到遠(yuǎn)距離（0-300米），減少傳輸滯后的影響。氣動(dòng)保位閥：主要是對(duì)氣源壓力進(jìn)行聯(lián)鎖操作，當(dāng)?shù)陀跉庠磯毫r(shí)切斷閥門(mén)供氣管路，使閥門(mén)保持氣源故障前位置。當(dāng)氣源壓力恢復(fù)時(shí)，同時(shí)恢復(fù)對(duì)氣缸的供氣。

氣動(dòng)球閥選型時(shí)要綜合考慮球閥，氣缸，附件的因素，每一種選擇出現(xiàn)失誤時(shí)，都會(huì)對(duì)氣動(dòng)球閥的使用造成影響，有時(shí)是小。有時(shí)是無(wú)法滿足工藝要求。所以選型時(shí)一定要知曉工藝參數(shù)和要求。

氣動(dòng)球閥單作用與雙作用選型分析技術(shù)數(shù)據(jù)

工作介質(zhì)	干燥、清潔不含腐蝕性氣體。
工作氣源壓力	雙作用式：2~8bar
	單作用式：4~8bar
工作溫度	常溫型：-20℃~+80℃（丁腈橡膠O型圈）
	高溫型：-20℃~+160℃（氟橡膠O型圈）
	低溫型：-40℃~+80℃（硅橡膠O型圈）
回轉(zhuǎn)角度	標(biāo)志型：90°±5°
	非標(biāo)志型：0°~180°
輸出扭矩	雙作用式：4~10560N.m
	單作用式：6.9~2668N.m
接口螺紋	GT40~GT83? G1/8”
	GT110~GT350? G1/4”

GTD雙作用式輸出扭矩表

型號(hào)	氣源壓力（bar）
	2	3	4	5	6	7	8
GTD40	3.9	5.8	7.7	9.6	11.5	13.3	15.2
GTD52	8.32	12.48	16.64	20.8	24.96	29.1	33.2
GTD63	12.2	18.3	24.4	30.5	36.3	42.8	48.9
GTD83	29.6	44.4	59.2	74	88.8	103.6	118.4
GTD110	74.5	111.7	149	186.2	223.5	260.5	298
GTD127	119	178.5	238	297.9	357	416.5	476.5
GTD160	236	354.6	472	591	709	827	945
GTD190	444	667	889	1111	1334	1556	1778
GTD210	488	733	977	1222	1466	1710	1955
GTD255	1081	1621	2162	2702	3243	3783	4324
GTD300	1662	2493	3326	4156	4987	5818	6650
GTD350	2640	3960	5280	6600	7920	9240	10560

氣動(dòng)球閥單作用與雙作用選型分析GTE單作用式輸出扭矩表

型號(hào)	彈簧 數(shù)量	氣源壓力（bar）						彈簧復(fù)位
		3		4		?5
		開(kāi)始	終點(diǎn)	開(kāi)始	終點(diǎn)	開(kāi)始	終點(diǎn)	開(kāi)始	終點(diǎn)
GTE40	10
	12
GTE52	10			9.74	0.84	13.9	5	15.8	6.9
	12					12	1.9	18.9	8.2
GTE63	10			14.2	1.3	20.3	7.4	23.1	10.2
	12					18.1	2.7	27.8	12.4
GTE83	10			33.8	8.6	48.6	23.4	50.6	25.4
	12					44.1	13.8	60.2	29.9
GTE110	10			89	13	126.2	50.2	136	60
	12					114.2	18.2	168	72
GTE127	10			139.9	31.7	199.4	91.2	206.3	98.1
	12					182.5	52.5	245	115
GTE160	10			299	86	418	205	386	173
	12			266	7	385	126	465	206
GTE190	10	362	59	584	281	806	503	608	305
	12			529	168	751	390	721	360
GTE210	10	368	147	612	391	857	636	586	365
	12	301	29	545	273	790	518	704	432
GTE255	10	732	171	1271	713	1813	1253	1449	889
	12			1095	423	1635	963	1739	1067
GTE300	10	1093	53	1926	886	2756	1716	2440	1400
	12			1646	397	2476	1227	2929	1680
GTE350	10			3057	1232	4377	2552	4048	2223
	12			2612	422	3932	1742	4858	2668

工作原理

氣動(dòng)球閥單作用與雙作用選型分析結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1、 緊湊的雙活塞齒輪，齒條式結(jié)構(gòu)，嚙合精確，傳動(dòng)平穩(wěn)，輸出扭矩穩(wěn)定。

2、 缸體為擠壓鋁合金，并經(jīng)硬質(zhì)陽(yáng)極氧化處理，表面質(zhì)地堅(jiān)硬，耐磨性強(qiáng)。

3、 相同規(guī)格有雙作用式和單作用式（彈簧復(fù)位）。

4、 活塞和輸出軸的活動(dòng)部位均安裝耐磨性材料支承，避免金屬件間的直接接觸，減少磨損和摩擦。

5、 安裝、連接尺寸根據(jù)國(guó)家標(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。

6、 缸體、端蓋、輸出軸、彈簧、緊固件等均經(jīng)防腐處理。

7、 輸出軸的安裝連接孔有多種形狀（四方孔、扁孔、軸鏈孔）供選擇。

8、 有常溫型、高溫型、低溫型。

9、 單作用式的彈簧經(jīng)預(yù)壓縮后安裝、易安裝、拆卸、且安全性好。

10、外觀美觀、重量輕、具有防水性能。

選用雙作用式執(zhí)行器時(shí),根據(jù)氣源工作壓力,查找雙作用式扭矩表，可得到準(zhǔn)確的 GTD型號(hào)，例如：氣源壓力只有5bar，控制一個(gè)需要扭矩200N.m球閥,介質(zhì)為非潤(rùn)滑的水蒸氣,考慮到安全因素,增加25％安全值等于250N.m，首先按表查找氣源壓力5bar，然后沿該列垂直查找等于或相近的扭矩?cái)?shù)據(jù)，選272N.m，再沿該行向左查找其型號(hào)，選擇GTD125型。

選用單作用式執(zhí)行器時(shí)，查找單作用式扭矩表，先查得彈簧復(fù)位終點(diǎn)，再查氣源工作壓力終點(diǎn)，氣源壓力扭矩應(yīng)該大干彈簧復(fù)位扭矩，可得到準(zhǔn)確的 GTE型號(hào)，例如：氣源壓力只有4bar，控制一個(gè)需要扭矩100N．m蝶閥，介質(zhì)為非潤(rùn)滑的干燥氣體，考慮到安全因素,增加60％安全值等于160N.m,首先按表查找彈簧復(fù)位終點(diǎn)得到相近扭矩166N．m,然后沿該行向左查找氣源壓力4bar的終點(diǎn)扭矩196N．m，正好氣源壓力扭矩大于彈簧復(fù)位扭矩,再沿該行向左查找其型號(hào),選擇GTE160型。

氣動(dòng)球閥單作用與雙作用選型分析安裝、調(diào)試與維護(hù)

1、 GT系列氣動(dòng)執(zhí)行器可與閥門(mén)直接連接，也可通過(guò)支架和接頭與閥門(mén)安裝連接。

2、 安裝時(shí)必須保證氣動(dòng)執(zhí)行器的輸出軸與閥門(mén)軸的同軸度。

3、 管接頭及導(dǎo)管內(nèi)部應(yīng)清洗干凈，無(wú)多余物、粉塵及油污等。

4、 電磁閥、電氣定位器、電器轉(zhuǎn)換器、氣的定位器、回信器等應(yīng)按相關(guān)說(shuō)明書(shū)進(jìn)行安裝、調(diào)試。

5、 氣動(dòng)執(zhí)行器兩端的調(diào)節(jié)螺釘，可以微量調(diào)整閥門(mén)的開(kāi)啟角度。調(diào)整后必須將螺母銷緊。

6、 執(zhí)行器與閥門(mén)應(yīng)同時(shí)調(diào)試，對(duì)閥門(mén)加壓到

額定壓力，執(zhí)行器以氣源壓力0.4~0.7Mpa對(duì)兩個(gè)進(jìn)氣口進(jìn)行切換進(jìn)氣，觀察閥門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉情況，應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活無(wú)停頓，無(wú)爬行現(xiàn)象，并進(jìn)行多次反復(fù)試驗(yàn)。

7、 安裝電磁閥的氣動(dòng)執(zhí)行器，調(diào)試時(shí)應(yīng)先用手動(dòng)按鈕操作（電磁閥上的紅色按鈕）調(diào)試，然后再通電調(diào)試。

8、 氣源應(yīng)保持干燥、清潔、定期對(duì)與執(zhí)行器相配合使用的空氣過(guò)濾器進(jìn)行放水，排污。正常使用情況下應(yīng)每月檢查一次，每年檢修一次