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SMC气缸-工作原理
根据工作所需力的大小来确定活塞杆上的推力和拉力。由此来选择气缸时应使气缸的输出力稍有余量。若缸径选小了,输出力不够,气缸不能正常工作;但缸径过大,不仅使设备笨重、成本高,同时耗气量增大,造成能源浪费。在夹具设计时,应尽量采用增力机构,以减少气缸的尺寸。

SMC气缸的结构:
SMC气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件组成,其内部结构如图所示:
1)SMC气缸缸筒
缸筒的内径大小代表了气缸输出力的大小。活塞要在缸筒内做平稳的往复滑动,缸筒内表面的表面粗糙度应达到Ra0.8um。对钢管缸筒,内表面还应镀硬铬,以减小摩擦阻力和磨损,并能防止锈蚀。缸筒材质除使用高碳钢管外,还是用高强度铝合金和黄铜。小型气缸有使用不锈钢管的。带磁性开关的气缸或在耐腐蚀环境中使用的气缸,缸筒应使用不锈钢、铝合金或黄铜等材质。
SMC气缸活塞上采用组合密封圈实现双向密封,活塞与活塞杆用压铆链接,不用螺母。
2)SMC气缸端盖
端盖上设有进排气通口,有的还在端盖内设有缓冲机构。杆侧端盖上设有密封圈和防尘圈,以防止从活塞杆处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。杆侧端盖上设有导向套,以提高气缸的导向精度,承受活塞杆上少量的横向负载,减小活塞杆伸出时的下弯量,延长气缸使用寿命。导向套通常使用烧结含油合金、前倾铜铸件。端盖过去常用可锻铸铁,现在为减轻重量并防锈,常使用铝合金压铸,微型缸有使用黄铜材料的。
3)SMC气缸活塞
活塞是气缸中的受压力零件。为防止活塞左右两腔相互窜气,设有活塞密封圈。活塞上的耐磨环可提高气缸的导向性,减少活塞密封圈的磨耗,减少摩擦阻力。耐磨环长使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夹布合成树脂等材料。活塞的宽度由密封圈尺寸和必要的滑动部分长度来决定。滑动部分太短,易引起早期磨损和卡死。活塞的材质常用铝合金和铸铁,小型缸的活塞有黄铜制成的。
4)SMC气缸活塞杆
活塞杆是气缸中最重要的受力零件。通常使用高碳钢,表面经镀硬铬处理,或使用不锈钢,以防腐蚀,并提高密封圈的耐磨性。
5)SMC气缸密封圈
回转或往复运动处的部件密封称为动密封,静止件部分的密封称为静密封。
缸筒与端盖的连接方法主要有以下几种:
整体型、铆接型、螺纹联接型、法兰型、拉杆型。
6)SMC气缸气缸工作时要靠压缩空气中的油雾对活塞进行润滑。也有小部分免润滑气缸。
SMC气动元件的优点:
1、气动装置结构简单、轻便、安装维护简单。介质为空气,较之液压介质来说不易燃烧,故使用安全
2、工作介质是取之不尽的空气、空气本身不花钱。排气处理简单,不污染环境,成本低。
3、输出力以及工作速度的调节非常容易。气缸的动作速度一般小于1M/S,比液压和电气方式的动作速度快。
4、可靠性高,使用寿命长。电器元件的有效动作次数约为百万次,而一般电磁阀的寿命大于3000万次,某些质量好的阀超过2亿次。
5、利用空气的压缩性,可贮存能量,实现集中供气。可短时间释放能量,以获得间歇运动中的高速响应。可实现缓冲。对冲击负载和过负载有较强的适应能力。在一定条件下,可使气动装置有自保持能力。
6、全气动控制具有防火、防爆、防潮的能力。与液压方式相比,气动方式可在高温场合使用。
7、由于空气流动损失小,压缩空气可集中供应,远距离输送。
SMC电磁阀在选型时的注意事项
一:SMC电磁阀适用性
管路中的流体必须和选用的电磁阀系列型号中标定的介质一致。
流体的温度必须小于选用电磁阀的标定温度。
电磁阀允许液体粘度一般在20CST以下,大于20CST应注明。
工作压差,管路最高压差在小于0.04MPa时应选用如ZS,2W,ZQDF,ZCM系列等直动式和分步直动式;最低工作压差大于0.04MPa时可选用先导式(压差式)电磁阀;最高工作压差应小于电磁阀的最大标定压力;一般电磁阀都是单向工作,因此要注意是否有反压差,如有安装止回阀。
流体清洁度不高时应在电磁阀前安装过滤器,一般电磁阀对介质要求清洁度要好。
注意流量孔径和接管口径;电磁阀一般只有开关两位控制;条件允许请安装旁路管,便于维修;有水锤现象时要定制电磁阀的开闭时间调节。
SMC电磁阀注意环境温度对电磁阀的影响
电源电流和消耗功率应根据输出容量选取,电源电压一般允许±10%左右,必须注意交流起动时VA值较高。
二、SMC电磁阀可靠性
电磁阀分为常闭和常开二种;一般选用常闭型,通电打开,断电关闭;但在开启时间很长关闭时很短时要选用常开型了。
寿命试验,工厂一般属于型式试验项目,确切地说我国还没有电磁阀的专业标准,因此选用电磁阀厂家时慎重。
动作时间很短频率较高时一般选取直动式,大口径选用快速系列。
三、SMC电磁阀安全性
一般电磁阀不防水,在条件不允许时请选用防水型,工厂可以定做。
电磁阀的最高标定公称压力一定要超过管路内的最高压力,否则使用寿命会缩短或产生其它意外情况。
有腐蚀性液体的应选用全不锈钢型,强腐蚀性流体宜选用塑料王(SLF)电磁阀。
爆炸性环境必须选用相应的防爆产品。
四、SMC电磁阀经济性
有很多电磁阀可以通用,但在能满足以上三点的基础上应选用最经济的产品。
SMC电磁阀的选型
电磁阀选型首先应该依次遵循安全性,可靠性,适用性,经济性四大原则,其次是根据六个方面的现场工况(即管道参数、流体参数、压力参数、电气参数、动作方式、特殊要求进行选择)。
SMC电磁阀选型依据:
一、SMC电磁阀根据管道参数选择电磁阀的:通径规格(即DN)、接口方式
1、按照现场管道内径尺寸或流量要求来确定通径(DN)尺寸。
2、接口方式,一般>DN50要选择法兰接口,≤DN50则可根据用户需要自由选择。
二、SMC电磁阀根据流体参数选择电磁阀的:材质、温度组
1、腐蚀性流体:宜选用耐腐蚀电磁阀和全不锈钢;食用超净流体:宜选用食品级不锈钢材质电磁阀。
2、高温流体:要选择采用耐高温的电工材料和密封材料制造的电磁阀,而且要选择活塞式结构类型的。
3、流体状态:大至有气态,液态或混合状态,特别是口径大于DN25订货时一定要区分开来。
4、流体粘度:通常在50cSt以下可任意选择,若超过此值,则要选用高粘度电磁阀。
三、SMC电磁阀根据压力参数选择电磁阀的:原理和结构品种
1、公称压力:这个参数与其它通用阀门的含义是一样的,是根据管道公称压力来定。
2、工作压力:如果工作压力低则必须选用直动或分步直动式原理;最低工作压差在0.04Mpa以上时直动式、分步直动式、先导式均可选用。
四、SMC电磁阀电气选择:电压规格应尽量优先选用AC220V、DC24较为方便。
五、SMC电磁阀根据持续工作时间长短来选择:常闭、常开、或可持续通电
1、当电磁阀需要长时间开启,并且持续的时间多余关闭的时间应选用常开型。
2、要是开启的时间短或开和关的时间不多时,则选常闭型。
3、但是有些用于安全保护的工况,如炉、窑火焰监测,则不能选常开的,应选可长期通电型。
六、根据环境要求选择辅助功能:防爆、止回、手动、防水雾、水淋、潜水
1、爆炸性环境:必须选用相应防爆等级的电磁阀(我公司现有:d II BT4、d II CT5、Ex m I/II T4) 。
2、当管内流体有倒流现象时,可选择我公司OK71-N、OK72-N系列带止回功能电磁阀。
3、当需要对电磁阀进行现场人工操作时,可选择我公司OK71-S、OK72-S系列带手动功能电磁阀。
4、露天安装或粉尘多场合应选用防水,防尘品种(防护等级在IP54以上)。
5、用于喷泉必须采用潜水型电磁阀(防护等级在IP68以上)。
SMC电磁阀选择使用时需要注意的特性
一、SMC电磁阀安全性:
1、腐蚀性介质:宜选用塑料王电磁阀和全不锈钢;对于强腐蚀的介质必须选用隔离膜片式。例CD-F. Z3CF。中性介质,也宜选用铜合金为阀壳材料的电磁阀,否则,阀壳中常有锈屑脱落,尤其是动作不频繁的场合。氨用阀则不能采用铜材。
2、爆炸性环境:必须选用相应防爆等级产品,露天安装或粉尘多场合应选用防水,防尘品种。
3、电磁阀公称压力应超过管内最高工作压力。
二、SMC电磁阀适用性:
1.SMC电磁阀介质特性
1.1质气,液态或混合状态分别选用不同品种的电磁阀,例ZQDF用于空气,ZQDF—Y用于液体, ZQDF—2(或-3)用于蒸汽,否则易引起误动作。ZDF系列多功能电磁阀则可通通于气.液体。最好订时告明介质状态,安装用户就不必再调式。
1.2介质温度不同规格产品,否则线圈会烧掉,密封件老化,严重影响寿命命。
1.3介质粘度,通常在50cSt以下。若超过此值,通径大于15mm用ZDF系列多功能电磁阀作特殊订货。通径小于15mm订高粘度电磁阀。
1.4介质清洁度不高时都应在电磁阀前配装反冲过滤阀,压力低时尚可选用直动膜片式电磁阀作例如CD—P。
1.5介质若是定向流通,且不允许倒流ZDF—N和ZQDF—N单需用双向流通,请作特殊要求提出。
1.6介质温度应选在电磁阀允许范围之内。
2.SMC电磁阀管道参数
2.1根据介质流向要求及管道连接方式选择阀门通口及型号。例如,用于一条管道向两条管道切换的,小通径的选CA5和Z3F,中等或大通径请选ZDF—Z1/2。又如控制两条管道汇流的,请选ZDF—Z2/1等。
2.2根据流量和阀门Kv值选定公称通径,也可选同管道内径。请注意有的厂家未标有Kv值,往往阀孔尺寸小于接口管径,切不可贪图价低而误事。
2.3SMC电磁阀工作压差
最低工作压差在0.04Mpa以上是可选用间接先导式;最低工作压差接近或小于零的必须选用直动式或分步直接式。
3.SMC电磁阀环境条件
3.1环境的最高和最低温度应选在允许范围之内,如有超差需作特殊订货提出。
3.2环境中相对湿度高及有水滴雨淋等场合,应选防水电磁阀
3.3环境中经常有振动,颠簸和冲击等场合应选特殊品种,例如船用电磁阀。
3.4在有腐蚀性或爆炸性环境中的使用应优先根据安全性要求选用耐发蚀
3.5环境空间若受限制,请选用多功能电磁阀,因其省去了旁路及三只手动阀且便于在线维修。
4.电源条件
4. 1根据供电电源种类,分别选用交流和直流电磁阀。一般来说交流电源取用方便。
4.2电压规格用尽量优先选用AC220V.DC24V。
4.3电源电压波动通常交流选用+%10%.-15%,直流允许±%10左右,如若超差,须采取稳压措施或提出特殊订货要求。
4.4应根据电源容量选择额定电流和消耗功率。须注意交流起动时VA值较高,在容量不足时应优先选用间接导式电磁阀。
5.SMC电磁阀控制精度
5.1普通电磁阀只有开、关两个位置,在控制精度要求高和参数要求平稳时请选用多位电磁阀;Z3CF三位常开电磁阀,具有微启,全开和关闭三种流量;
ZDF-Z1/1组合多功能电磁阀具有全开、大开、小开、全开四种流量。
5.2动作时间:指电信号接通或切断至主阀动作完成时间,只有本公司专利产品多功能电磁阀可对开启和关闭时间分别调节,不仅可满足控制精度要求,还可防止水锤破坏。
5.3泄漏量
样本上给出的泄漏量数值为常用经济等级,若嫌偏高,请作特殊订货。
三、SMC电磁阀可靠性:
1、工作寿命,此项不列入出厂试验项目,属于型式试验项目。为确保质量应选正规厂家的名牌产品。
2、工作制式:分长期工作制,反复短时工作制和短时工作制三种。本公司常规产品均为长期工作制,即线圈允许长期通电工作。对于长时间阀门开通只有短时关闭的情况,则宜选用常开电磁阀。用在短时工作制而批量又
很大时,可作特殊订货以降低功耗。
3、工作频率:动作频率要求高时,结构应优选直动式电磁阀,电源听优选交流。
4、SMC电磁阀动作可靠性
严格地来说此项试验尚未正式列入我国电磁阀专业标准,为确保质量应选正规厂家的名牌产品。有些场合动作次数并不多,但对可靠性要求却很高,如消防、紧急保护等,切不可掉以轻心。特别重要的,还应采取两只连用双保险。
四、SMC电磁阀经济性:
它选用的尺度之一,但必须是在安全、适用、可靠的基础上的 经济。
经济性不单是产品的售价,更要优先考虑其功能和质量以及安装维修及其它附件所需用费用。
更重要的是,一只电磁阀在整个自控系统中在整个自控系统中乃至生产线中所占成本微乎其微,如果贪图小便宜而错选早造成损害群是巨大的。

2010/10/20 15:45:53
 

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