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浅谈费斯托电磁阀的主要性能以及测试
发布时间:2018-12-06   点击次数:287次

    浅谈费斯托电磁阀的主要性能以及测试
    费斯托电磁阀的性能指标有:基本误差、回差、死区、始终点偏差、额定行程偏差、泄漏量、密封性、耐压强度、外观、额定流量系数、固有流量特性、耐振动性能、动作寿命,计13项、前9项为出厂检验项目。 由于调节阀的运输、工作弹簧范围的调整等因素,安装前往往需要对如下性能进行调整、检验:
    1)基本误差 将规定的输入信号平稳地按增大和减小方向输入执行机构气室(或定位器),测量各点所对应的行程值,计算出实际“信号-行程”关系与理论关系之间的各点误差。其大值即为基本误差。试验点应至少包括信号范围0、25%、50%、75%、100%这5个点。测量仪表基本误差限应小于被试阀基本误差限的1/4。
    2)回差 试验程序与上面第1)点所述相同。在同一输入信号上所测得的正反行程的大差值即为回差。
    3)始终点偏差 方法同第1)点。信号的上限(始点)处的基本误差即为始点偏差;信号的下限(终点)处的基本误差为终点偏差。
    4)额定行程偏差 将额定输入信号加入气动执行机构气室(或定位器),使阀杆走完全程,实际行程与额定行程之差与额定行程之比即为额定行程偏差。实际行程必须大于额定行程。
    5)泄漏量 试验介质为10~50℃的清洁气体(空气和氮气)或液体(水或煤油);试验压力A程序为:当阀的允许压差大于350KPa时,试验压力均按350KPa做,小于350KPa时按允许压差做;B试验程序按阀的大工作压差做。试验信号压力应确保阀处于关闭状态。在A试验程序时,气开阀执行机构信号压力为零;气闭阀执行机构信号压力为输入信号上限值加20KPa;两位式阀执行机构信号压力应为设计规定值。在B试验程序时,执行机构的信号压力应为设计规定值。试验介质应按规定流向加入阀内,阀出口可直接通大气或连接出口通大气的低压头损失的测量装置,当确认阀和下游各连接管道完全充满介质后方可测取泄漏。1.2 电动调节阀主要性能以及测试
    费斯托电磁阀主要性能指标有:基本误差、回差、死区、额定行程偏差、泄漏量、密封性、耐压强度、外观、额定流量系数,固有流量特性、耐振动、温度、长期工作可靠性、防爆、阻尼特性、电源电压变化影响、环境温度变化影响、绝缘电阻、绝缘强度等。前10项指标的要求和试验方法均与气动阀相同或相似,其中基本误差、回差、死区、泄漏量、密封、外观、阻尼特性、电源电压变化影响、绝缘电阻为出厂试验项目,后3项性能指标的要求和试验方法为:
    1)费斯托电磁阀阻尼特性 费斯托电磁阀反行程的两个方向上规定为阀杆不超过3次“半周期”摆动。试验方法是在输入端分别加入输入信号范围值的20%、50%、80%信号,观察阀杆在正、反行程相应位置上“半周期”摆动次数。
    2)费斯托电磁阀电源电压变化影响 电动调节阀的供电电压在220+20 -30V范围内变化时,阀杆的位移变化值不应超过全行程的1.5%。试验方法是在电源电压为220V时,在输入端加入信号范围值的20%的信号测量相对应的阀杆行程值,然后将电源电压调到190V和240V,测量相对应的阀杆行程变化值。再依次加入信号范围值的50%、80%的信号、测量阀杆行程的变化值。
    费斯托电磁阀当介质从轴向弧状流道进入外壳,锥型导流罩壳可以梳直流体,使流体速度分布均匀,这样能量损失较小。然后经过套筒窗口,向套筒中部集中,流出阀门。无论活塞在何位置,阀腔内无论任何位置水流断面均为环状,在出口处向轴心收缩,从而避免因节流而可能产生的气蚀对阀体和管道的破坏,而调节特性可以在套筒上开设不同形状的窗口实现。轴流型流量调节阀能满足各种特殊调节要求的工况。调节功能是靠一类似于活塞状圆柱体阀芯在阀腔内作轴向运动实现,它的行程与管内介质流向一致。介质从轴向弧状进入外壳,活塞阀内的流道为轴对称形,流体流过时不会产生紊流。
    费斯托电磁阀阀体可设计成一个整体,具有高流通能力,流量特性可随用户需求更换套筒,能有效地避免气蚀和震动。内壳有流线型的导流筋和外壳相连,活塞用安装在壳内的斜齿条副或齿轮齿条副或曲柄连杆机构操作。因而增加了力臂区间,使驱动力减小。轴流型调节阀可采用金属对金属及金属与橡胶双重密封结构,实现双向气泡级密封,从而达到密封系统使用寿命长,关闭严密。
    4 性能分析
    普通费斯托电磁阀的整体结构是球形的。内部流道基本上象一个平置的S形,流体进入阀体后经过流向的多次转变,特别是节流口前后有两次90°的突然转变,对流体动能的损失较大,因而流阻高。从流路上分析,其流路复杂,Cv值小,防堵差,尺寸大,动作不灵敏,外观差。从移动方式分析,阀杆上下运动,滑动摩擦大,阀杆密封差,抗振动性能差。从结构上分析,单密封允许压差小,双密封泄漏大,阀芯在中间,无法避开高速介质的直接冲刷。影响使用寿命。
    费斯托电磁阀解决了普通调节阀阀芯垂直节流,而介质水平流进流出,阀腔内流道转弯,流路形状复杂的(形状如倒S型)状态。这样,就不存在介质流动死区,不会造成堵塞。轴流结构流阻低,内外壳体整体铸造,抗介质脉动振动性好,使脉动压力抵消在阀体内壁,不直接作用于阀芯或套筒,适用于调节管道介质流量、流态以及调节管网压力的工况中。轴流结构设计和材料选用使其适于污水堵塞滑道,不易结垢,不易卡阻。平衡式阀芯结构使驱动装置明显减小。而软硬双重密封结构,保证阀门渗漏量为零,可作为截止阀使用。
    5 套筒设计
    工业生产控制系统的多样性决定了费斯托电磁阀必须具备灵活的可调结构,轴流型调节阀要适应现代工业的发展也必须具备此特点。套筒是为适应高压差,大口径的管道需要而设计的一种流量节流零件。套筒阀因其独特的导向稳定性和易于实现高精度调节被广泛使用,套筒阀的发明使原有阀门的流通能力提高了20%。套筒是为解决单座阀流通能力过低,不平衡力大而设计的一种结构,使用较广泛。轴流型调节阀吸取了它的优点,延用了此结构。套筒(图4)分为低噪声式、线性特性式、等百分比式和低压降比式等。

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