气缸、各种阀

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资源描述

逆流阀•对夹止回阀又称为逆流阀、逆止阀、背压阀、单向阀。这类阀门是靠管路中介质本身的流动产生的力而自动开启和关闭的,属于一种自动阀门。用途•止回阀用于管路系统,其主要作用是防止介质倒流、防止泵及其驱动电机机反转,以及容器内介质的泄放。止回阀还可用于给其中的压力可能升至超过主系统压力的辅助系统提供补给的管路上。止回阀根据材质的不同,可以适用于各种介质的管路上。止回阀安装在管路上,即成为这一完整管路的流体部件之一,其阀瓣启闭过程就要受它所处系统瞬变流动状态所影响;反过来,阀瓣的关闭特性又对流体流动状态产生发作用。工作特点•止回阀的工作特点是载荷变化大,启闭频率小,一投入关闭或开启状态,适用周期便很长,且不要求运动部件运动。但一旦又“切换”要求,则必须动之灵活,这一要求较常见的机械运动更为苛刻。由于止回阀在大多数实际使用中,定性地确定用于快速关闭,而在止回阀关闭的瞬间,介质是方向流动的,随着阀瓣的关闭,介质从最大倒流速度迅速降至零,而压力则迅速升高,即产生可能对管路系统有破坏作用的“水锤”现象。对于多台泵并联适用的高压管路系统,止回阀的水锤问题更加突出。水锤是压力管道中瞬变流动中的一种压力波,它是由于压力管道中流体流速的变化而引起的压力升跃或下降的水力冲击现象。其产生的物理原因是流体的不可压缩性、流体运动惯性与管道弹性的综合作用结果。为了防止管道中的水锤隐患,多年来,人们在止回阀的设计中,采用了一些新结构、新材料,在保证止回阀适用性能的同时,将水锤的冲击力减至最小方面取得了可喜的进展。止回阀是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣,用来防止介质倒流的阀门,又称逆止阀、单向阀、逆流阀、和背压阀。止回阀属于一种自动阀门,其主要作用是防止介质倒流、防止泵及驱动电动机反转,以及容器介质的泄放。止回阀还可用于给其中的压力可能升至超过系统压的辅助系统提供补给的管路上。止回阀主要可分为旋启式止回阀(依重心旋转)与升降式止回阀(沿轴线移动)。工作原理•这种类型的阀门的作用是只允许介质向一个方向流动,而且阻止方向流动。通常这种阀门是自动工作的,在一个方向流动的流体压力作用下,阀瓣打开;流体反方向流动时,由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座,从而切断流动。•其中不锈钢对夹式止回阀就属于这种类型的阀门,它包括旋启式止回阀和升降式止回阀。旋启式止回阀有一介铰链机构,还有一个像门一样的阀瓣自由地靠在倾斜的阀座表面上。为了确保阀瓣每次都能到达阀座面的合适位置,阀瓣设计在铰链机构,以便阀瓣具有足够有旋启空间,并使阀瓣真正的、全面的与阀座接触。阀瓣可以全部用金属制成,也可以在金属上镶嵌皮革、橡胶、或者采用合成覆盖面,这取决于使用性能的要求。旋启式止回阀在完全打开的状况下,流体压力几乎不受阻碍,因此通过阀门的压力降相对较小。升降式止回阀的阀瓣座落位于阀体上阀座密封面上。此阀门除了阀瓣可以自由地升降之外,其余部分如同截止阀一样,流体压力使阀瓣从阀座密封面上抬起,介质回流导致阀瓣回落到阀座上,并切断流动。根据使用条件,阀瓣可以是全金属结构,也可以是在阀瓣架上镶嵌橡胶垫或橡胶环的形式。像截止阀一样,流体通过升降式止回阀的通道也是狭窄的,因此通过升降式止回阀的压力降比旋启式止回阀大些,而且旋启式止回阀的流量受到的限制很少。阀门定义•一阀门的定义:“阀”的定义是在流体系统中,用来控制流体的方向、压力、流量的装置。阀门是使配管和设备内的介质(液体、气体、粉末)流动或停止、并能控制其流量的装置。•二根据启闭阀门的作用不同,阀门的分类方法很多,这里介绍下列几种。1.按作用和用途分类(1)截断阀:截断阀又称闭路阀,其作用是接通或截断管路中的介质。截断阀类包括闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀和隔膜等。(2)止回阀:止回阀又称单向阀或逆止阀,其作用是防止管路中的介质倒流。水泵吸水关的底阀也属于止回阀类。(3)安全阀:安全阀类的作用是防止管路或装置中的介质压力超过规定数值,从而达到安全保护的目的。(4)调节阀:调节阀类包括调节阀、节流阀和减压阀,其作用是调节介质的压力、流量等叁数。(5)分流阀:分流阀类包括各种分配阀和疏水阀等,其作用是分配、分离或混合管路中的介质。•2.按公称压力分类(1)真空阀:指工作压力低于标准大气压的阀门。(2)低压阀:指公称压力PN≤1.6Mpa的阀门。(3)中压阀:指公称压力PN为2.5、4.0、6.4Mpa的阀门。(4)高压阀:指工称压力PN为10~80Mpa的阀门。(5)超高压阀:指公称压力PN≥100Mpa的阀门。•3.按工作温度分类(1)超低温阀:用于介质工作温度t-100℃的阀门。(2)低温阀:用于介质工作温度-100℃≤t≤-40℃的阀门。(3)常温阀:用于介质工作温度-40℃≤t≤120℃的阀门。(4)中温阀:用于介质工作温度120℃(5)高温阀:用于介质工作温度t450℃的阀门。•4.按驱动方式分类(1)自动阀是指不需要外力驱动,而是依靠介质自身的能量来使阀门动作的阀门。如安全阀、减压阀、疏水阀、止回阀、自动调节阀等。(2)动力驱动阀:动力驱动阀可以利用各种动力源进行驱动。电动阀:借助电力驱动的阀门。气动阀:借助压缩空气驱动的阀门。液动阀:借助油等液体压力驱动的阀门。此外还有以上几种驱动方式的组合,如气-电动阀等。(3)手动阀:手动阀借助手轮、手柄、杠杆、链轮,由人力来操纵阀门动作。当阀门启闭力矩较大时,可在手轮和阀杆之间设置此轮或蜗轮减速器。必要时,也可以利用万向接头及传动轴进行远距离操作。综上所述,阀门分类方法是很多的,但主要是按其在管路中所起的作用进行分类。工业和民用工程中的通用阀门可分成11类,即闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、止回阀、节流阀、安全阀、减压阀和疏水阀。其他特殊阀门,如仪表用阀、液压控制管路系统用阀,各种化工机械设备本体用阀等,均不在本书介绍范围以内。•5.按公称通径分类(1)小通径阀门:公称通径DN≤40mm的阀门。(2)中通径阀门:公称通径DN为50~300mm的阀门。(3)大通径阀门:公称阀门DN为350~1200mm的阀门。(4)特大通径阀门:公称通径DN≥1400mm的阀门。•.按结构特征分类(1)截门形:启闭件(阀瓣)由阀杆带动沿着阀座中心线作升降运动;(2)旋塞形:启闭件(闸阀)由阀杆带动沿着垂直于阀座中心线作升降运动;(3)旋塞阀:启闭件(锥塞或球)围绕自身中心线旋转;(4)旋启阀:启闭件(阀瓣)围绕座外的轴旋转;(5)蝶行:启闭件(圆盘)围绕阀座内的固定轴旋转;(6)滑阀行:启闭件在垂直于通道的方向滑动。•7.按连接方法分类(1)螺纹连接阀门:阀体带有内螺纹或外螺纹,与管道螺纹连接。(2)法兰连接阀门:阀体带有法兰,与管道法兰连接。(3)焊接连接阀门:阀体带有焊接坡口,与管道焊接连接。(4)卡箍连接阀门:阀体带有夹口,与管道夹箍连接。(5)卡套连接阀门:与管道采用卡套连接。(6)对夹连接阀门:用螺栓直接将阀门及两头管道穿夹在一起的连接形式。•8.按阀体材料分类(1)金属材料阀门:其阀体等零件由金属材料制成。如铸铁阀、碳钢阀、合金钢阀、铜合金阀、铝合金阀、铅合金阀、钛合金阀、蒙乃尔合金阀等。(2)非金属材料阀门:其阀体等零件由非金属材料制成。如塑料阀、陶阀、搪阀、玻璃钢阀等。(3)金属阀体衬里阀门:阀体外形为金属,内部凡与介质接触的主要表面均为衬里,如衬胶阀、衬塑料阀、衬陶阀等。气缸•①单作用气缸:仅一端有活塞杆,从活塞一侧供气聚能产生气压,气压推动活塞产生推力伸出,靠弹簧或自重返回。•②双作用气缸:从活塞两侧交替供气,在一个或两个方向输出力。•③膜片式气缸:用膜片代替活塞,只在一个方向输出力,用弹簧复位。它的密封性能好,但行程短。•④冲击气缸:这是一种新型元件。它把压缩气体的压力能转换为活塞高速(10~20米/秒)运动的动能,借以作功。冲击气缸增加了带有喷口和泄流口的中盖。中盖和活塞把气缸分成储气腔、头腔和尾腔三室。它广泛用于下料、冲孔、破碎和成型等多种作业。作往复摆动的气缸称摆动气缸,由叶片将内腔分隔为二,向两腔交替供气,输出轴作摆动运动,摆动角小于280°。此外,还有回转气缸、气液阻尼缸和步进气缸等。•气缸的作用:•将压缩空气的压力能转换为机械能,驱动机构作直线往复运动、摆动和旋转运动。•气缸的分类:•直线运动往复运动的气缸、摆动运动的摆动气缸、气爪等。•气缸的结构:•气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件组成气缸结构气缸结构•1)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。•SMCCM2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)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)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)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)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)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。气缸的选择•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

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