氣動閥門的選擇
氣動閥門的選擇 ;
閥處於氣動控製係統的核心地位,有各種型號的方向控製閥(Directional Control Valve, DCV)和比例控製閥可供選擇。方向控製閥無疑是*常用的閥,它們控製壓縮空氣(或者其他合適的流體)的方向,例如決定一個氣缸的行程是向前還是後退。
閥是由其主要連接的數量和可能的切換位置來識彆的。舉例來說一個“3/2”閥對應於三個端口和兩個切換位置。除端口和切換位置的功能各異外,方向控製閥的機械設計和功能性設計也有不同。DCV的設計類型包括:塞頭(球形塞頭、扁平塞頭)、閥軸、扁平滑塊和旋轉滑塊。即使在同一類型中,仍有可能應用不同的設計方法和材料。例如,一個線軸閥(Spool Valve)可能有沿其閥軸的密封環或者代替密封位於閥本體中。設計特性影響閥的服務壽命、流率、執行器件、驅動力、尺寸大小以及價格。
當方向閥用於執行全部切換操作時,比例閥(Proportional Valve, PV) 則調節壓力和流率。比例閥*主要的基本特性是將輸入信號轉換為特定的輸出信號。比例閥通常包括兩個器件—一個導向控製和一個閥單元。導向控製由兩個2/2通路導向閥或一個比例電磁線圈(solenoid)組成,還包括用於評估的電子線路。閥單元隻包含集成的氣動功能。
一個直流電壓或電流(例如0~10V電壓或0~20mA電流)作用於控製塊連接件。電壓或電流然後對應於一個特定的被控壓力。在工作端口的實際壓力由集成的壓力傳感器測量,然後發送到評估電子線路,後者對實際壓力和期望的壓力進行比較。電子線路單元隨即根據壓力偏差依次切換導向閥和主閥的操作位置,一直到獲得期望的壓力。對“標準”的方向控製閥而言,隻能有單一的切換位置,但比例方向控製閥還允許有中間位置。這就是說,例如除“打開”或“關閉”等終點位置外,中間位置如“稍微打開”是可能的。
用於切換工作位置的執行器件是一個比例電磁線圈,當電磁線圈被電子線路激勵時,線圈電壓會隨之改變,控製活塞的位置將按照此變化的電磁場強度而變化。作為其結果,借助於控製活塞的作用,每個空氣通路同時會有不同程度的打開或關閉。這不僅啟動氣缸移動方向的開環或閉環控製,還對氣缸的移動速度進行控製。因此,可以認為這種閥起到節流的功能,在切換頻率約為100Hz時,這種類型的閥可以達到相當高的動態性能。
比例閥有範圍廣闊的應用領域,例如,在材料開卷時,應用比例閥能以氣動方式保持開卷過程中的恒定張力。比例方向控製閥在氣缸定位方麵有進一步的應用,在這種情況,氣缸配置一個位移編碼器,該編碼器提供活塞實際位置的反饋信號。為了獲得一個特定的位置,比例方向控製閥控製進入或離開氣缸的容積流量。
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