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气动执行机构工作原理及选型




 RAT单作用执行器输出力矩




1、指示器
NAMUR标准指示器方便安装位置开关、定位器等附件。
2、输出轴
镀镍合金钢、高精密一体式输出轴同时符合NAMUR、ISO5211、DIN3337标准。可根据客户要求定制尺寸和不锈钢材料。
3、缸体
ASTM6005挤压铝合金缸体可以采用硬质氧化、氧化、环氧树脂喷涂(根据要求喷涂兰色、橙色、黄色等)、PTFE涂层或镀镍满足不同要求。
4、端盖
压铸铝合金表面金属粉末喷涂各种颜色、PTFE 涂层或镀镍处理。
5、活塞
双活塞齿条、采用压铸铝合金氧化或者铸钢镀镍锌处理,安装位置对称、运作迅速、使用寿命长、简单的颠倒活塞可以改变旋转方向。
6、行程调节
两个独立的行程调节螺钉可以进行方便、精确±5°的调节开、关位置。
7、高性能弹簧
采用进口优质材料,镀层处理组合式预涂层处理,预压装配。具有较强的抗腐蚀性和使用寿命。能够安全、简单的拆卸单作用执行器,通过改变弹簧数量满足不同的力矩输出范围。
8、轴承、导板
采用低摩擦、长寿命复合材料,避免了金属与金属的直接接触,维修更换简单方便。
9、密封圈
在常温工作条件下使用丁腈橡胶,在高温或低温时采用氟橡胶或硅橡胶。

工作原理
1、双作用式(俯视图)  
压缩空气由A口输入,使左右活塞向相反方向运动,输出轴逆时针方向转动,打开阀门,两活塞侧面的空气由B口排出。 压缩空气由B口输入,使左右活塞向中心移动,输出
轴顺时针方向转动,关闭阀门,两活塞中间的空气由
A口排出。
2、单作用式(俯视图)    
   
压缩空气由A口输入,使左右活塞向相反方向运动,输出轴逆时针方向转动,打开阀门,两活塞侧面的空气由B口排出。 失气或失电时,由于弹簧的作用使两活塞向中心移
动,输出轴顺时针方向转动,关闭阀门,空气由A口
排出,B口进气可加速关闭阀门。
   
执行器及附件的功能和用途
双作用执行器:控制阀门的开启和关闭。
单作用执行器(弹簧复位):当电路气路切断或故障时,自动关闭(常闭式)或自动打开(常开式)阀门。
双电控电磁阀:一个线圈通电时阀门打开,另一个线圈通电时阀门关闭,有记忆功能(可供防爆型)。
单电控电磁阀:供电时阀门打开或关闭,断电时阀门关闭或打开(可供防爆型)。
限位开关(回讯器):远距离传送阀门打开或关闭的信号(可供防爆型)。
气动定位器:根据气压信号(0.2~1Bar)的大小对阀门的介质流量进行调节控制(可供防爆型)。
电气定位器:根据电流信号(4~20mA)的大小对阀门的介质流量进行调节控制(可供防爆型)。
电气转换器:将电流信号转换成气压信号,与气动定位器配套使用。
气源处理三联件:包括减压阀、过滤器、油雾器。对气源稳压、清洁及对连动部件起润滑作用。
手动装置:当气路电路切断或有故障时,用于手动操作阀门的启闭。
型号选择
首先确定阀门启、闭时所需要的力矩,在正常使用条件下,推荐安全系数为15~20%。对水蒸汽或非润滑液体介质增加至25%安全值。非润滑的浆料液体介质增加至40%安全值;非润滑的颗粒粉料介质增加至80%安全值。然后根据使用的气源压力,查找双作用式或单作用式输出力矩表,就可得到准确的气动执行器型号。单作用执行器输出力矩表中,弹簧输出力矩终点栏中的力矩即为关闭阀门的力矩。
双作用执行器选用示例:
球阀所需力矩=280N.m
使用介质:水
安全系数(20%)=280(1+20%)=336N.m
气源压力=4Bar
查双作用式输出力矩表的型号为:RAT140DA,在4Bar气源压力下输出力矩是350.96N.m
单作用执行器的选型示例
在单作用执行器的选配过程中,如果能够了解阀门在开启、运行和关闭时的扭矩分配,我们就可以更加经济、更加合理地选配执行器。

例如
阀门需要力矩=80N.m
安全力矩80(1+30%)=104N.m
打开后扭矩104x30%=32N.m
气源压力=4Bar
我们可以选择RFS125S K10
●空气行程0°=114.4N.m>104N.m
●空气行程90°=59.4N.m>32N.m
●弹簧行程90°=173.8N.m>32N.m
●弹簧行程0°=118.8N.m>104N.m
●以上数据显示可以满足该蝶阀的正常启闭。
 
注 意
单作用执行器弹簧复位过程中,执行器B口通气不影响执行器输出力矩,相反帮助弹簧的复位。
耗气量计算
气缸开向容器和关向容积
型 号  开向容积(L)
 
关向容积(L)  型号  开向容积(L)  关向容积(L)
RAT032
 
0.035 0.045 RAT160 2.6 3.7
RAT052
 
0.09 0.12 RAT190 4.2 5.9
RAT063
 
0.14 0.2 RAT210 5.7 8.2
RAT075
 
0.21 0.3 RAT240 9 12.8
RAT083
 
0.29 0.41 RAT270 12.6 17.9
RAT092
 
0.49 0.71 RAT300 21.4 30
RAT105
 
0.7 0.99 RAT350 31.2 43.7
RAT140 1.7 2.4 RAT400 47.9 67.1

耗气量计算
双作用式耗气量(L/分)= 气缸容积(开向容积+关向容积)× { 供气压力(Kpa)+101.3/101.3}×次数/分钟。
单作用式耗气量(L/分)= 气缸开向容积×{ 供气压力(Kpa)+101.3/101.3}×次数/分钟。

执行器的重量

型 号 RAT032 RAT052 RAT063 RAT075 RAT083 RAT092
近似重量 0.72   1.3 1.4 1.9 2.9 2.7 3.2 3.1 3.6 5.1 5.9
型 号 RAT105 RAT125 RAT140 RAT160 RAT190 RAT210
近似重量 5.8 7.0 9.4 10.5 13.7 16.2 24.5 49.6 31.2 37.3 40.2 48
型 号 RAT240 RAT270 RAT300 RAT350 RAT400  
近似重量 60.5 72.4 85.4 104.6 120.1 196.6 192.5 250.5 283 344.5    


操作条件
操作介质
清洁干燥或润滑的空气或惰性气体,只要和执行器内部零件和润滑剂兼容的非腐蚀性气体。
● 操作介质的露点温度为-20℃。介质中的杂质微粒尺寸不超过30u。
● 选用定位器时其使用介质中的杂质微粒尺寸不超过5u。
气源压力
3bar 至(to) 8bar。
工作环境温度
标准型为-20℃ 至 +80℃。
低温型为-40℃ 至 +80℃
高温型为-20℃ 至 +160℃。
润滑
正常使用条件下,标准型无需添加润滑剂。对低温或高温的使用场合,需要用特殊的润滑剂.
三位式执行器
三位式执行器
三位式气动执行器提供了一种0°、45°、90°或者中间任意角行程的三个位置的操作方式。中间位置是由两个辅助活塞移动产生的机械制动来实现的,中间位置根据需要是可调的。
图1 是中间位置,气源分别进入2口和D口,空气从4口和C口排出来实现的。气源供至D口时迫使辅助活塞向中心移动,推动作为机械限位使内部活塞在设定位置停止。
图2 是全开位置,气源分别进入2口和C口,(C口可不供气),空气从4口和D口排出时来实现。
图3 是全关位置,气源进入4口,空气从2口排出时来实现的。无需作C口和D口。
 

订货须知
气动执行器:双作用式,单作用式(常闭式或常开式);
阀门工作压力,使用介质及工作的环境温度,硬或软密封;
电磁阀:双电控电磁阀,单电控电磁阀,使用电压,是否防爆;
信号反馈:机械式开关,接近式开关,使用电压,输出电流信号,防爆型;
定位器:气动定位器,电气定位器,电流信号,气压信号,电气转换器,防爆型;
气源处理三联件;
手动装置;
特殊定制;
附件应说明是国产还是进口。
优质产品
每一个执行器出厂前均经过测试和检验。
每一个执行器都带有质量检验合格标签。
每一个执行器都有标准NUMAR接口规格,及底孔安装尺寸。
每一个执行器都用特殊的纸箱包装,带上产品标签及说明书。

常见故障及检查、排除方法

故障现象 检查项目 解决方法
气动阀门不能动作 1、电磁阀是否正常,线圈是否烧坏,电磁阀
芯是否被脏物卡死。
更换电磁阀、更换线圈、清除脏物。
2、对气动执行器单独供气试验,检查密封圈
及气缸是否是损坏。
更换已坏密封圈及气缸。
3、阀内有杂质将阀芯卡住。 清除杂质,更换已损件。
4、手动机构的手柄处在手动位置。 将手柄转到气动位置。
动作迟缓、爬行 1、气源压力不够。 增加气源压力(0.4~0.7Mpa)
2、气动执行器输出扭矩过小。 增大气动执行器的型号规格。
3、 阀门阀芯或其他阀件装配太紧。 重新装配调整。
4、 气源管路堵塞,流量过小。 排除堵塞,更换过滤器滤芯。
回信器无信号 1、 电源线路短路或断路。 检修电源线路。
2、 回信器内凸轮位置不准确。 调整凸轮至正确位置
3、 微动开关损坏。 更换微动开关


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设计及特点
RAT系列气动执行器在综合运用国内外新技术、新材料、新工艺和创新观念的基础上进行研制、开发、设计而成,具有以下特点:
全面符合最新的国际规范:ISO5211、DIN3337和VD/VDE3845、NAMUR标准。
挤压的高强度铝制缸体,内表面经细磨及硬质阳极氧化处理,使用寿命长,摩擦系数低、动作迅速。
优美紧凑、现代化的造型,多规格的系列产品使选型更经济实惠。
所有活动表面均选用高质量的轴承,低摩擦、长寿命、无噪音。
外部安装两个独立的行程调节机构,方便进行±5°全开或全关位置的调整。
外部结构一样的执行器有双作用式和单作用式(弹簧复位)供选择,单作用式有常闭式和常开式。
NAMUR标准的多功能位置指示器可视代指示,安装并输出所有附件。
预压缩负荷弹簧,安装、拆卸安全、方便。
活塞和端盖采用压铸铝合金,强度高、重量轻。
改变密封件材料,可应用于高温或低温场合。
根据需要可提供多种角行程(例如:120°、135°、180°等)和三位式气动执行器。
不需要连接板,可直接安装电磁阀。

发布人:neeinn 发布时间:2010年6月22日 已被浏览 0 次 〖 打印本文

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