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气动阀门与电动阀门的优缺点

作者:巨霸 发布时间:2012-08-15 10:29:51 浏览次数:634

气动阀动作力距比电动阀门大,气动阀门开关动作速度可以调整,结构简单,易维护,动作过程中因气体本身的缓冲特性,不易因卡住而损坏,但必须有气源,且其控制系统也比电动阀门复杂。 
气动阀门响应灵敏,安全可靠,很多对控制要求高的厂专为气动仪表控制元件设置压缩空气站。电动的就是要电。 
气动阀门定位器的作用是接受气动调节器的输出信号,然后产生和调节器输出信号成比例的气压信号,用以控制气动调节阀。 
气动阀门定位器品种很多,按其工作原理可分成位移平衡式和力(力矩)平衡式两大类。  

气动阀门的工作原理: 
  气动阀门定位器与气动薄膜执行机构配套使用,是气动调节阀组合单元的一个主要配套件。从气动遥控板输出0.02>0.10MPa的气动模拟信号,经气动阀门定位器将输出一个气动操作信号驱动执行机构动作,以此控制气动调节阀的行程,通过阀门位置反馈,从而使气动遥控板输出的控制信号与阀门的行程成比例的对应关系,实现正确定位。 
  工作原理:气动阀门定位器是按力矩平衡原理工作的,当通入波纹管2的信号压力P1增加时,使主杠杆3绕支点转动,使喷嘴挡板9靠近喷嘴,喷嘴背压经单向放大器8放大后,通入到执行机构薄膜室的压力增加,使阀杆向下移动。并带动反馈杆绕支点转动,反馈凸轮也随之作逆时针方向转动,通过滚轮使副杠杆4绕支点转动,并将反馈弹簧拉伸,弹簧对主杠杆3的拉力与信号压力用在波纹管上的力达到力矩平衡时,仪表达到平衡状态。执行机构的阀位维持在一定的开度上,一定的信号压力就对应于一定的阀位开度。 

  气动阀门是工业管道系统自动化的一种重要装置,是在普通阀门的基础上安装气动执行器,通过气源压力驱动执行器工作。从阀门的运动方式一般分为:直行程与角行程;从执行器一般分为:单作用与双作用。气动阀门通过输出信号实现阀门的切断、接通、调节等功能,一般气动阀门都配置电磁阀、气源三联件、限位开关、定位器等配件一起使用。

  气动阀门定位器是按力平衡原理设计工作的,其工作原理是按力平衡原理设计和工作的。当通入波纹管的信号压力增加时,使杠杆2绕支点转动,档板靠近喷嘴,喷嘴背压经放大器放大后,送入薄膜执行机构气室,使阀杆向下移动,并带动反馈杆(摆杆)绕支点转动,连接在同一轴上的反馈凸轮(偏心凸轮)也跟着作逆时针方向转动,通过滚轮使杠杆1绕支点转动,并将反馈弹簧拉伸、弹簧对杠杆2的拉力与信号压力作用在波纹管上的力达到力矩平衡时仪表达到平衡状态。此时,一定的信号压力就与一定的阀门位置相对应。 以上作用方式为正作用,若要改变作用方式,只要将凸轮翻转,A向变成B向等,即可。 所谓正作用定位器,就是信号压力增加,输出压力亦增加;所谓反作用定位器,就是信号压力增加,输出压力则减少。 一台正作用执行机构只要装上反作用定位器,就能实现反作用执行机构的动作;相反,一台反作用执行机构只要装上反作用定位器,就能实现正作用执行机构的动作。

  阀门气动装置安全、可靠、成本低,使用维修方便,是阀门驱动结构中的一大分支。目前气动装置在具有防爆要求的场合应用较多。阀门气动装置采用气源的工作压较低,一般不大于0.82MPa。又因结构尺寸不宜过大,因而阀门气动装置的总推力不可能很大。
一、阀门气动装置的使用条件
  气源工作压力 0.4~0.7(MPa)
  环境温度和介质温度 5~60(℃)
  活塞工作速度和叶片径线速度 10~500(mm/s)
  电磁控制输入信号电流 4~20mA
二、阀门气动装置的分类
  阀门气动装置按其结构特点分为三种型式:薄膜式气动装置、气缸或气动装置、摆动式气动装置。此外还有气动马达式气动装置
  薄膜式 1、薄膜气缸 2、膜片 ①盘形膜片 ②平膜片 3、弹簧 4、活塞杆
  气缸式 1、气缸 ①单气缸 ②双气缸 2、活塞与活塞环 ①O形密封圈 ②J形密封圈 ③U形密封圈 ④V形密封圈 3、活塞杆 4、手动操作机构 5、气路附件 ①回路系统 ②信号返回路 ③空气过滤器 ④减压阀油雾器 ⑤控制换向阀
  摆动式 1、缸体 2、定子 3、转子 4、叶片
三、各类气动装置的结构特点
  薄膜式 行程短,<40mm,结构紧凑,灵活,无手动机构
  气缸式 行程长,必要时需加缓冲机构,出力不够采用双气缸结构,有手动和手气动切换结构
  摆动式 结构简单,成本低,往复运动直接变成旋转运动
  气动马达式 可以直接代替阀门电动装置的电动机而成为气动装置,因而可具有电动装置的力矩控制等功能,但结构复杂