氣動球閥單作用與雙作用選型分析

【資料簡介】

氣動球閥單作用與雙作用選型分析

選用氣動執行器時，在已確定閥門的扭矩上再增加安全值。水蒸氣或非潤滑的液體介質增加 25％安全值；非潤滑的漿料液體介質增加40％安全值；非潤滑的干氣介質增加60％安全值；非潤滑用氣體輸送的顆粒粉料介質增加100％安全值；對于清潔、無摩擦的潤滑介質增加20％安全值(本公司)。

氣動球閥單作用與雙作用選型分析執行器的選用

1、 雙作用式GTD

使用雙作用式的執行器，先確定閥門的扭矩，水蒸汽或非潤滑的介質增加25%安全值；非潤滑的干氣介質增加60%安全值；非潤滑用氣體輸送的顆粒粉料介質增加99%安全值；對于清潔、無摩擦的潤滑介質增加20%安全值，然后根據氣源工作壓力，查找雙作用式扭矩表，可得到標準的GTD型號，例如：氣源壓力只有5bar，控制一個需要扭矩400N.m球閥，介質為非潤滑的水蒸汽，考慮到安全因素，增加25%等于500N.m，首先按表查找氣源壓力5bar,然后沿該列垂直查找等于或相近的扭矩數據，選591N.m，再沿該行向左查找其型號，選擇GTD160型。

2、 單作用式（彈簧復位）GTE

使用單作用式執行器，先確定閥門的扭矩，水蒸氣或非潤滑的介質增加25%安全值；非潤滑的干氣介質增加60%安全值；非潤滑用氣體輸送的顆粒粉料介質增加99%安全值；對于清潔、無摩擦的潤滑介質增加20%安全值，然后查找單作用式扭矩表，先查得彈簧復位終點，再查氣源工作壓力終點，氣源壓力扭矩應該大于彈簧復位扭矩，可得到準確的GTE型號，例如：氣源壓力只有4bar，控制一個需要扭矩180N.m碟閥，介質為非潤滑的干燥氣體，考慮到安全因素，增加60%等于288N.m，首先按表查找彈簧復位終點得到相近扭矩305N.m，然后沿該行向左查找氣源壓力4bar的開始扭矩584N.m正好氣源壓力扭矩大于彈簧復位扭矩，再沿該行向左查找其型號，選擇GTE190型。GTE單作用式輸出扭矩表中，彈簧復位“終點”扭矩即為關閉閥門的扭矩，彈簧復位“開始”扭矩即為打開閥門的扭矩。相對應的氣源壓力開始的扭矩即為關閉閥門的扭矩，氣源壓力“終點”扭矩即為打開閥門的扭矩。

要點：氣動球閥單作用與雙作用選型分析的選擇

連接方式：法蘭連接，對夾連接，內螺紋連接，外螺紋連接，快裝連接，焊接連接（對焊連接，承插焊連接）

閥座密封：金屬硬密封球閥，即閥座密封面與球體密封面為金屬對金屬的球閥。適用于高溫，含有固體顆粒，需要耐磨損的工況。軟密封球閥，閥座采用聚四氟乙烯PTFE，對位聚苯PPL彈性密封材料，密封效果好，可以實現零泄漏。

閥門材料：WCB鑄鋼，低溫鋼，不銹鋼304，304L，316，316L，雙相鋼，鈦合金，等等。

使用溫度：常溫球閥，-40℃～120℃。中溫球閥，120～450℃。高溫球閥，≥450℃。低溫球閥-100～-40℃。超低溫球閥≤100℃。

工作壓力：低壓球閥，公稱壓力PN≤1.6MPa。中壓球閥，公稱壓力2.0-6.4MPa。高壓球閥≥10MPa。真空球閥，低于一個大氣壓的球閥。

結構形式：浮動球球閥，固定球球閥，V型球閥，偏心半球閥，旋球閥

流道形式：直通球閥，三通球閥（L型流道，T型流道），四通球閥

第二要點：氣動球閥單作用與雙作用選型分析氣動執行機構選擇

雙作用活塞式氣動執行機構，主要有氣缸，端蓋，活塞。齒輪軸。限位塊，調節螺釘，指示器等零件組成。用壓縮空氣作為動力，推動活塞運動。活塞上集成了齒條帶動齒輪軸轉動90°，進而帶動球閥的開關動作。

單作用活塞式氣動執行機構，主要在活塞和端蓋間加入復位彈簧，可以在氣源壓力故障時依靠彈簧的推動力使球閥復位，保持打開或關閉的位置，保證工藝系統的安全。所以選用單作用氣缸是要選擇好球閥是常開或常閉狀態。氣缸現在主要種類有GT氣缸，AT氣缸，AW氣缸等。

GT出現較早，AT算是GT的改進型，是現在主流產品，可以與球閥免支架安裝，比支架安裝更快捷，方便，也更加牢固。可以調整0°和90°位置，方便安裝各種電磁閥，行程開關，手輪機構附件。AW氣缸主要用于大口徑球閥，輸出力大，采用活塞撥叉結構。

氣動執行器附件的功能及用途

1、 雙作用氣動執行器：控制閥門的開啟和關閉。

2、 單作用氣動執行器：電路、氣路切斷或有故障時、自動關閉閥門。

3、 單電控磁閥：供電時閥門開啟或關閉，斷電時閥門關閉或打開。

4、 雙電控磁閥：一個線圈通電時閥門開啟，另一個線圈通電時閥門關閉，有記憶功能。

5、 回訊器：遠距離傳閥門開或關位置的信號。

6、 電氣定位器：根據電流信號（4~20mA）的大小對閥門的開啟（即介質流量）進行調節控制。

7、 電氣轉換器：將電流信號轉換成氣壓信號，與氣動定位器配套使用。

8、 氣動定位器：根據氣壓信號（0.02~0.1Mpa）大小來控制閥門的開度、進行調節控制。

9、 氣動三聯件：減壓閥、過濾器、油霧器。對氣源穩定、清潔及運動部件起潤滑作用。

10、 手動機構：當電路、氣路切斷或有故障時，用于操作閥門的啟閉。

第三要點：氣動球閥單作用與雙作用選型分析氣動附件的選擇

電磁閥：雙作用氣缸一般配二位五通電磁閥或三位五通電磁閥。單作用氣缸可以配二位三通電磁閥。電壓可以選用DC24V，AC220V等。要考慮防爆要求。

行程開關：作用是使執行器的轉動轉換為觸點信號，輸出到控制儀表，反饋出現場球閥的開關狀態。常用的有機械式，磁感應式。也要考慮防爆要求。

手輪機構：安裝在球閥和氣缸之間，可以在氣源故障時改為手動開關，保證系統安全，不耽擱生產。

氣源處理元件：有二聯件和三聯件，功能是過濾，減壓，油霧。建議安裝，避免氣缸進雜質造成氣缸卡住。

閥門定位器：對于比例調節型氣動球閥需要安裝，多用于氣動V型球閥。輸入4-20mA，要考慮是否帶反饋輸出信號。是否需要防爆。有普通型，智能型。

快速排氣閥：加快氣動球閥開關速度。安裝在氣缸和電磁閥之間，使氣缸內的氣體不通過電磁閥，快速排出。

氣動放大器：安裝在通往氣缸的氣路中接收定位器出口的壓力信號，提供很大的流量給執行機構，用于提高閥門的動作速度。按1：1（信號和輸出的比例）。主要用來傳輸氣動信號到遠距離（0-300米），減少傳輸滯后的影響。氣動保位閥：主要是對氣源壓力進行聯鎖操作，當低于氣源壓力時切斷閥門供氣管路，使閥門保持氣源故障前位置。當氣源壓力恢復時，同時恢復對氣缸的供氣。

氣動球閥選型時要綜合考慮球閥，氣缸，附件的因素，每一種選擇出現失誤時，都會對氣動球閥的使用造成影響，有時是小。有時是無法滿足工藝要求。所以選型時一定要知曉工藝參數和要求。

氣動球閥單作用與雙作用選型分析技術數據

工作介質	干燥、清潔不含腐蝕性氣體。
工作氣源壓力	雙作用式：2~8bar
	單作用式：4~8bar
工作溫度	常溫型：-20℃~+80℃（丁腈橡膠O型圈）
	高溫型：-20℃~+160℃（氟橡膠O型圈）
	低溫型：-40℃~+80℃（硅橡膠O型圈）
回轉角度	標志型：90°±5°
	非標志型：0°~180°
輸出扭矩	雙作用式：4~10560N.m
	單作用式：6.9~2668N.m
接口螺紋	GT40~GT83? G1/8”
	GT110~GT350? G1/4”

GTD雙作用式輸出扭矩表

型號	氣源壓力（bar）
	2	3	4	5	6	7	8
GTD40	3.9	5.8	7.7	9.6	11.5	13.3	15.2
GTD52	8.32	12.48	16.64	20.8	24.96	29.1	33.2
GTD63	12.2	18.3	24.4	30.5	36.3	42.8	48.9
GTD83	29.6	44.4	59.2	74	88.8	103.6	118.4
GTD110	74.5	111.7	149	186.2	223.5	260.5	298
GTD127	119	178.5	238	297.9	357	416.5	476.5
GTD160	236	354.6	472	591	709	827	945
GTD190	444	667	889	1111	1334	1556	1778
GTD210	488	733	977	1222	1466	1710	1955
GTD255	1081	1621	2162	2702	3243	3783	4324
GTD300	1662	2493	3326	4156	4987	5818	6650
GTD350	2640	3960	5280	6600	7920	9240	10560

氣動球閥單作用與雙作用選型分析GTE單作用式輸出扭矩表

型號	彈簧 數量	氣源壓力（bar）						彈簧復位
		3		4		?5
		開始	終點	開始	終點	開始	終點	開始	終點
GTE40	10
	12
GTE52	10			9.74	0.84	13.9	5	15.8	6.9
	12					12	1.9	18.9	8.2
GTE63	10			14.2	1.3	20.3	7.4	23.1	10.2
	12					18.1	2.7	27.8	12.4
GTE83	10			33.8	8.6	48.6	23.4	50.6	25.4
	12					44.1	13.8	60.2	29.9
GTE110	10			89	13	126.2	50.2	136	60
	12					114.2	18.2	168	72
GTE127	10			139.9	31.7	199.4	91.2	206.3	98.1
	12					182.5	52.5	245	115
GTE160	10			299	86	418	205	386	173
	12			266	7	385	126	465	206
GTE190	10	362	59	584	281	806	503	608	305
	12			529	168	751	390	721	360
GTE210	10	368	147	612	391	857	636	586	365
	12	301	29	545	273	790	518	704	432
GTE255	10	732	171	1271	713	1813	1253	1449	889
	12			1095	423	1635	963	1739	1067
GTE300	10	1093	53	1926	886	2756	1716	2440	1400
	12			1646	397	2476	1227	2929	1680
GTE350	10			3057	1232	4377	2552	4048	2223
	12			2612	422	3932	1742	4858	2668

工作原理

氣動球閥單作用與雙作用選型分析結構特點

1、 緊湊的雙活塞齒輪，齒條式結構，嚙合精確，傳動平穩，輸出扭矩穩定。

2、 缸體為擠壓鋁合金，并經硬質陽極氧化處理，表面質地堅硬，耐磨性強。

3、 相同規格有雙作用式和單作用式（彈簧復位）。

4、 活塞和輸出軸的活動部位均安裝耐磨性材料支承，避免金屬件間的直接接觸，減少磨損和摩擦。

5、 安裝、連接尺寸根據國家標準ISO5211.DIN3337和VDI/VDE3845進行設計，可與普通氣動執行器互換。

6、 缸體、端蓋、輸出軸、彈簧、緊固件等均經防腐處理。

7、 輸出軸的安裝連接孔有多種形狀（四方孔、扁孔、軸鏈孔）供選擇。

8、 有常溫型、高溫型、低溫型。

9、 單作用式的彈簧經預壓縮后安裝、易安裝、拆卸、且安全性好。

10、外觀美觀、重量輕、具有防水性能。

選用雙作用式執行器時,根據氣源工作壓力,查找雙作用式扭矩表，可得到準確的 GTD型號，例如：氣源壓力只有5bar，控制一個需要扭矩200N.m球閥,介質為非潤滑的水蒸氣,考慮到安全因素,增加25％安全值等于250N.m，首先按表查找氣源壓力5bar，然后沿該列垂直查找等于或相近的扭矩數據，選272N.m，再沿該行向左查找其型號，選擇GTD125型。

選用單作用式執行器時，查找單作用式扭矩表，先查得彈簧復位終點，再查氣源工作壓力終點，氣源壓力扭矩應該大干彈簧復位扭矩，可得到準確的 GTE型號，例如：氣源壓力只有4bar，控制一個需要扭矩100N．m蝶閥，介質為非潤滑的干燥氣體，考慮到安全因素,增加60％安全值等于160N.m,首先按表查找彈簧復位終點得到相近扭矩166N．m,然后沿該行向左查找氣源壓力4bar的終點扭矩196N．m，正好氣源壓力扭矩大于彈簧復位扭矩,再沿該行向左查找其型號,選擇GTE160型。

氣動球閥單作用與雙作用選型分析安裝、調試與維護

1、 GT系列氣動執行器可與閥門直接連接，也可通過支架和接頭與閥門安裝連接。

2、 安裝時必須保證氣動執行器的輸出軸與閥門軸的同軸度。

3、 管接頭及導管內部應清洗干凈，無多余物、粉塵及油污等。

4、 電磁閥、電氣定位器、電器轉換器、氣的定位器、回信器等應按相關說明書進行安裝、調試。

5、 氣動執行器兩端的調節螺釘，可以微量調整閥門的開啟角度。調整后必須將螺母銷緊。

6、 執行器與閥門應同時調試，對閥門加壓到

額定壓力，執行器以氣源壓力0.4~0.7Mpa對兩個進氣口進行切換進氣，觀察閥門打開和關閉情況，應轉動靈活無停頓，無爬行現象，并進行多次反復試驗。

7、 安裝電磁閥的氣動執行器，調試時應先用手動按鈕操作（電磁閥上的紅色按鈕）調試，然后再通電調試。

8、 氣源應保持干燥、清潔、定期對與執行器相配合使用的空氣過濾器進行放水，排污。正常使用情況下應每月檢查一次，每年檢修一次