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如何選擇氣動(dòng)閥

2017-08-04 16:07:24 點(diǎn)擊數(shù):

如何選擇氣動(dòng)閥 
 閥處于氣動(dòng)控制系統(tǒng)的核心地位,有各種型號的方向控制閥(Directional Control Valve, DCV)和比例控制閥可供選擇。方向控制閥無疑是最常用的閥,它們控制壓縮空氣(或者其他合適的流體)的方向,例如決定一個(gè)氣缸的行程是向前還是后退。 
   方向控制閥是由其主要連接的數(shù)量和可能的切換位置來識別的。舉例來說一個(gè)“3/2”閥對應(yīng)于三個(gè)端口和兩個(gè)切換位置。除端口和切換位置的功能各異外,方向控制閥的機(jī)械設(shè)計(jì)和功能性設(shè)計(jì)也有不同。DCV的設(shè)計(jì)類型包括:塞頭(球形塞頭、扁平塞頭)、閥軸、扁平滑塊和旋轉(zhuǎn)滑塊。即使在同一類型中,仍有可能應(yīng)用不同的設(shè)計(jì)方法和材料。例如,一個(gè)線軸閥(Spool Valve)可能有沿其閥軸的密封環(huán)或者代替密封位于閥本體中。設(shè)計(jì)特性影響閥的服務(wù)壽命、流率、執(zhí)行器件、驅(qū)動(dòng)力、尺寸大小以及價(jià)格。
當(dāng)方向閥用于執(zhí)行全部切換操作時(shí),比例閥 (Proportional Valve, PV) 則調(diào)節(jié)壓力和流率。比例閥最主要的基本特性是將輸入信號轉(zhuǎn)換為特定的輸出信號。比例閥通常包括兩個(gè)器件—一個(gè)導(dǎo)向控制和一個(gè)閥單元。導(dǎo)向控制由兩個(gè)2/2通路導(dǎo)向閥或一個(gè)比例電磁線圈(solenoid)組成,還包括用于評估的電子線路。閥單元只包含集成的氣動(dòng)功能。
一個(gè)直流電壓或電流(例如0~10V電壓或0~20mA電流)作用于控制塊連接件。電壓或電流然后對應(yīng)于一個(gè)特定的被控壓力。在工作端口的實(shí)際壓力由集成的壓力傳感器測量,然后發(fā)送到評估電子線路,后者對實(shí)際壓力和期望的壓力進(jìn)行比較。電子線路單元隨即根據(jù)壓力偏差依次切換導(dǎo)向閥和主閥的操作位置,一直到獲得期望的壓力。
比例方向控制閥有更多的功能
對“標(biāo)準(zhǔn)”的方向控制閥而言,只能有單一的切換位置,但比例方向控制閥還允許有中間位置。這就是說,例如除“打開”或“關(guān)閉”等終點(diǎn)位置外,中間位置如“稍微打開”是可能的。
用于切換工作位置的執(zhí)行器件是一個(gè)比例電磁線圈,當(dāng)電磁線圈被電子線路激勵(lì)時(shí),線圈電壓會(huì)隨之改變,控制活塞的位置將按照此變化的電磁場強(qiáng)度而變化。作為其結(jié)果,借助于控制活塞的作用,每個(gè)空氣通路同時(shí)會(huì)有不同程度的打開或關(guān)閉。這不僅啟動(dòng)氣缸移動(dòng)方向的開環(huán)或閉環(huán)控制,還對氣缸的移動(dòng)速度進(jìn)行控制。因此,可以認(rèn)為這種閥起到節(jié)流的功能,在切換頻率約為100Hz時(shí),這種類型的閥可以達(dá)到相當(dāng)高的動(dòng)態(tài)性能。
比例閥有范圍廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域,例如,在材料開卷時(shí),應(yīng)用比例閥能以氣動(dòng)方式保持開卷過程中的恒定張力。比例方向控制閥在氣缸定位方面有進(jìn)一步的應(yīng)用,在這種情況,氣缸配置一個(gè)位移編碼器,該編碼器提供活塞實(shí)際位置的反饋信號。為了獲得一個(gè)特定的位置,比例方向控制閥控制進(jìn)入或離開氣缸的容積流量。
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