提高SMC電磁閥上密封壽命的方法

【資料簡(jiǎn)介】

　　提高SMC電磁閥上密封壽命的方法
 

　　SMC電磁閥的各偏心參數(shù)及錐頂角的選取，決定了閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)是否干涉，關(guān)閉時(shí)密封面密封比壓是否均勻，及其密封的性。
 

　　SMC電磁閥的整個(gè)關(guān)閉過(guò)程都不會(huì)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，在終關(guān)閉瞬間整個(gè)密封面相互貼合，類(lèi)似于截止閥的關(guān)閉特性。因此三偏心蝶閥是扭矩密封型閥門(mén)，突破了以往蝶閥只能作為位置密封型閥門(mén)的限制。
 

　　SMC電磁閥的徑向偏心a、動(dòng)密封副厚度b、靜密封副厚度c、密封面橢圓長(zhǎng)軸d、軸向偏心e、偏心角α和錐頂角β等7個(gè)參數(shù)可以確定三偏心蝶閥的密封副結(jié)構(gòu)。d是由閥門(mén)的公稱(chēng)通徑DN確定，e是由閥門(mén)的蝶板厚度和閥軸直徑?jīng)Q定的，b和c是由閥門(mén)的設(shè)計(jì)壓力及密封面材料、密封面密封比壓決定的，a、α和β的選擇則決定了三偏心蝶閥關(guān)閉時(shí)是否干涉及關(guān)閉后密封面密封比壓是否均勻，密封是否。
 

　　SMC電磁閥設(shè)計(jì)中各個(gè)參數(shù)的選擇方法
 

　　SMC電磁閥無(wú)論參數(shù)如何選取，在閥門(mén)全關(guān)狀態(tài)下蝶板與閥體的密封副都是貼合的。開(kāi)啟閥門(mén)如果不發(fā)生干涉，則過(guò)關(guān)閥門(mén)密封副必將全面干涉(圖2a)。開(kāi)啟閥門(mén)如果有干涉產(chǎn)生，則過(guò)關(guān)閥門(mén)密封副將部分干涉、部分脫離(圖2b)。此時(shí)的參數(shù)選擇不可用。
 

　　(a)過(guò)關(guān)閥門(mén)密封副全面干涉
 

　　(b)過(guò)關(guān)閥門(mén)密封副部分干涉
 

　　SMC電磁閥設(shè)計(jì)中各個(gè)參數(shù)的選擇方法
 

　　SMC電磁閥閥門(mén)密封副工作狀態(tài)
 

　　只有當(dāng)發(fā)生圖2a中的情況時(shí)，選擇的參數(shù)才是可用的，然而一臺(tái)閥門(mén)會(huì)有無(wú)數(shù)的參數(shù)組合能夠滿足圖2a中的情況。只有選擇出的參數(shù)組合才能閥門(mén)的密封性能，降低閥門(mén)的制造難度。
 

　　SMC電磁閥數(shù)據(jù)分析
 

　　以DN300低溫蝶閥為例，分析各個(gè)參數(shù)選擇的方法。DN300低溫蝶閥是設(shè)計(jì)應(yīng)用于空分行業(yè)，需在-196℃深冷工況下長(zhǎng)期工作。此設(shè)計(jì)中d為290mm，e為35mm，b為8mm、c為20mm。通過(guò)Solidworks軟件可以確定a、α和β的取值范圍(表1)。
 

　　SMC電磁閥設(shè)計(jì)中各個(gè)參數(shù)的選擇方法
 

　　SMC電磁閥參數(shù)a、α、β取值范圍
 

　　在參數(shù)a、α、β的取值范圍內(nèi)，單一變換某一參數(shù)過(guò)關(guān)閥門(mén)0.3°，計(jì)算密封副的干涉量。以變換參數(shù)為橫坐標(biāo)，干涉量為縱坐標(biāo)繪制出參數(shù)與干涉量變化趨勢(shì)圖(圖3)。
 

　　SMC電磁閥設(shè)計(jì)中各個(gè)參數(shù)的選擇方法
 

　　(a)徑向偏心 (b)偏心角 (c)錐頂角
 

　　SMC電磁閥參數(shù)與干涉量關(guān)系
 

　　從徑向偏心、偏心角、錐頂角與干涉量的關(guān)系可以看出，在不干涉的參數(shù)取值范圍內(nèi)，徑向偏心、偏心角和錐頂角與干涉量呈正線性關(guān)系。
 

　　SMC電磁閥用氣量多大？ 耗氣大小是看調(diào)節(jié)頻繁程度，跟氣缸或者薄膜沒(méi)有關(guān)系。 調(diào)節(jié)閥耗氣是持續(xù)性的，開(kāi)關(guān)閥是間歇性的，但是動(dòng)作時(shí)瞬間耗氣量非常大，不能用通常的耗氣量考慮了。 PS:調(diào)節(jié)氣動(dòng)閥門(mén)用氣量多大？
 

　　耗氣大小是看調(diào)節(jié)頻繁程度，跟氣缸或者薄膜沒(méi)有關(guān)系。
 

　　SMC電磁閥耗氣是持續(xù)性的，開(kāi)關(guān)閥是間歇性的，但是動(dòng)作時(shí)瞬間耗氣量非常大，不能用通常的耗氣量考慮了。
 

　　PS:調(diào)節(jié)閥1Nm3/h
 

　　開(kāi)關(guān)閥2Nm3/h
 

　　SMC電磁閥構(gòu)靜態(tài)時(shí)理論上不耗氣，但控制部分如閥門(mén)定位器要耗氣。
 

　　SMC電磁閥設(shè)計(jì)一般要求靜態(tài)每分鐘小于等于5升(0.4MPa)，實(shí)際上按 8~12 升計(jì)。
 

　　SMC電磁閥構(gòu)實(shí)際耗氣量和動(dòng)作頻繁程度相關(guān)，所以數(shù)量在氣動(dòng)儀表中比例較大時(shí)裕量放大些。
 

　　氣動(dòng)臺(tái)件數(shù)少于20并含執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，要采用儲(chǔ)氣罐。
 

　　1、耗氣量： 氣缸往復(fù)一個(gè)行程的情況下，氣缸以及缸與換向閥之間的配管內(nèi)所消耗的空氣量(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓狀態(tài)下)
 

　　2、*大耗氣率： 氣缸活塞以*大速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)所消耗的空氣量(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓狀態(tài)下)
 

　　氣缸的*大耗氣量： Q=活塞面積 x 活塞的速度 x *對(duì)壓力
 

　　通常用的公式是： Q=0.046D?v(p+0.1)
 

　　Q------標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣缸*大耗氣量(L/min)
 

　　D------氣缸的缸徑(cm)
 

　　v------氣缸的*大速度(mm/s)
 

　　p------使用壓力(MPa)