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气动阀门选择问题详解

日期:2020-09-22 03:31
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摘要:
 

气动阀门选择问题详解;

阀处于气动控制系统的核心地位,有各种型号的方向控制阀(Directional Control Valve, DCV)和比例控制阀可供选择。方向控制阀无疑是*常用的阀,它们控制压缩空气 的方向,例如决定一个气缸的行程是向前还是后退。
阀是由其主要连接的数量和可能的切换位置来识别的。举例来说一个“3/2”阀对应于三个端口和两个切换位置。除端口和切换位置的功能各异外,方向控制阀的机械设计和功能性设计也有不同。DCV的设计类型包括:塞头(球形塞头、扁平塞头)、阀轴、扁平滑块和旋转滑块。即使在同一类型中,仍有可能应用不同的设计方法和材料。例如,一个线轴阀(Spool Valve)可能有沿其阀轴的密封环或者代替密封位于阀本体中。设计特性影响阀的服务寿命、流率、执行器件、驱动力、尺寸大小以及价格。
当方向阀用于执行全部切换操作时,比例阀(Proportional Valve, PV) 则调节压力和流率。比例阀*主要的基本特性是将输入信号转换为特定的输出信号。比例阀通常包括两个器件—一个导向控制和一个阀单元。导向控制由两个2/2通路导向阀或一个比例电磁线圈(solenoid)组成,还包括用于评估的电子线路。阀单元只包含集成的气动功能。
一个直流电压或电流(例如0~10V电压或0~20mA电流)作用于控制块连接件。电压或电流然后对应于一个特定的被控压力。在工作端口的实际压力由集成的压力传感器测量,然后发送到评估电子线路,后者对实际压力和期望的压力进行比较。电子线路单元随即根据压力偏差依次切换导向阀和主阀的操作位置,一直到获得期望的压力。对“标准”的方向控制阀而言,只能有单一的切换位置,但比例方向控制阀还允许有中间位置。这就是说,例如除“打开”或“关闭”等终点位置外,中间位置如“稍微打开”是可能的。
用于切换工作位置的执行器件是一个比例电磁线圈,当电磁线圈被电子线路激励时,线圈电压会随之改变,控制活塞的位置将按照此变化的电磁场强度而变化。作为其结果,借助于控制活塞的作用,每个空气通路同时会有不同程度的打开或关闭。这不仅启动气缸移动方向的开环或闭环控制,还对气缸的移动速度进行控制。因此,可以认为这种阀起到节流的功能,在切换频率约为100Hz时,这种类型的阀可以达到相当高的动态性能。
比例阀有范围广阔的应用领域,例如,在材料开卷时,应用比例阀能以气动方式保持开卷过程中的恒定张力。比例方向控制阀在气缸定位方面有进一步的应用,在这种情况,气缸配置一个位移编码器,该编码器提供活塞实际位置的反馈信号。为了获得一个特定的位置,比例方向控制阀控制进入或离开气缸的容积流量。

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