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摘要:本文是笔者结合工作经验,主要针对影响工业气压传动设备性能的高温和粉尘等因素进行了详细分析, 并提出了相应的措施。以供参考。
关键词:气压传动; 维护; 高温; 粉尘
前言:
随着工业自动化的发展,气压传动以其成本小、无污染、响应速度快和易于实现自动控制等特点使其在现代生产中得到了广泛应用。在工业气压传动系统被用于换向和起开关作用场合,如气缸的往复运动、气阀的开启和关闭等。但钢铁厂粉尘和高温等特点使得气压传动设备故障频发,影响到系统的稳定性和使用寿命,最终影响到生产效率。
1影响安全运行的因素
气压传动,是以压缩空气为工作介质,在控制元件的作用下,通过执行元件把压力能转换为直线运动或回转运动形式的机械能,从而完成各种动作,并对外做功。与液压传动系统类似,气压传动系统由气源装置、控制元件、执行元件、气动辅件等部分组成,如图1 所示。气动系统按回路控制的不同功能可分为压力与力控制回路、换向回路、速度控制回路、基本逻辑回路和其他控制回路等。造成气压传动系统失效的因素很多,本文从系统的组成并结合工作环境逐步进行分析。
1. 1气源
气源装置是为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气,它是气压传动系统的重要组成部分。由空气压缩机产生的压缩空气,存在压力波动、水、油、灰尘等问题。压力波动将产生系统冲击,加快系统疲劳磨损;水会造成管道锈蚀;油具有一定的弱酸性,会使橡胶、塑料、密封材料加快老化变质;混在压缩空气中的油蒸气可能聚集在管道、气动系统的容器中形成易燃物,有引起爆炸的危险;灰尘、油污等进入阀体后会造成阀动作失灵。因此气压传动系统的气源必须经过净化、减压、稳压、油雾化等一系列处理后,才能供给控制元件和执行元件使用。为达到这一目的,气源必须经过分水过滤器、减压阀和油雾器等的处理。其中减压阀可对气源进行稳压,使气源处于恒定状态,减小因气源气压突变时对阀门或执行器等硬件的损伤。分水过滤器用于对气源的清洁,可过滤压缩空气中的水分,避免水分随气体进入装置。油雾器可对机体运动部件进行润滑,可以对不方便加润滑油的部件进行润滑, 大大延长机体的使用寿命。在实际应用中多采用气动三联件(图2) ,三联件的安装顺序依进气方向为分水过滤器、减压阀、油雾器,因此必須确保气动三联件处于正常的工作性能状态。
1. 2控制元件
控制元件为阀门,其失效一般表现为阀芯卡死、串气等。这些通常是由灰尘的侵入和阀体变形引起的。以使用最多的换向阀为例,气动换向阀在使用中出气口通常直接敞开,由于钢铁厂现场粉尘较多,尤其是处在方坯火焰切割车上方的换向阀,粉尘在和水蒸气的作用下更容易粘附在阀芯上,最终导致阀芯磨损和卡死;钢铁厂的另一特点是高温,换向阀长期处于高温状态,使其容易产生变形而导致串气、卡阻等现象。因此,控制元件在使用中必须避免出气口直接敞开和避免高温。
1. 3 执行元件
气压传动系统的执行元件多为气缸。以气缸为例,气缸一般都处于高温环境和反复工作状态。气缸出现的故障有活塞杆脱落、活塞杆与端盖之间漏气、活塞杆变形等。这些影响到气压传动系统工作的准确性和灵敏性。
1. 4 其他辅助元件
其他辅助元件包括连接管、管接头等。连接管在恶劣的环境中长期使用后会出现破裂、漏气等情况;连接管与气动元件的密封也会出现漏气现象。这些会造成气压传动系统反映滞缓,甚至无法正常工作。
2气压传动设备的维护
气压传动设备性能的好坏与系统的设计和日常维护密不可分。
2. 1 气压传动设备的系统设计原则
气压传动设备在施工前必须充分考虑使用环境、工作负载、性能要求等因素,这也关系到后期的维护。针对钢铁厂的使用特点,系统设计时必须遵循以下原则:
1) 控制元件、执行元件尽量远离高温,若不可避免则应加以适当保护。
2) 气缸、气阀等直接敞开的出气口应安装消音器,避免刺耳噪音的产生,同时也可有效防止粉尘的侵入。
3) 气压传动系统的管路在设计中应充分考虑各元件的使用情况,对于总气管和支气管等一些固定不动的、不需要经常拆换的地方使用硬管;连接运动部件、希望装拆方便的管路应使用软管。
4) 气压传动设备的气源应专用通道,严禁在气动三联件的下端管道中接入其它设备,杜绝润滑油损失和减小三联件的使用强度。
5) 对于像气动球阀、气动蝶阀等由于主体设备与气缸联接,并整体使用和更换,故可将其作为一个广义的执行元件纳入日常的维护和保养中。
2. 2维护要点
设备的维护包括日常生产中的点巡检和停机检修。日常点巡检的目标是保证气压传动设备在受控状态并能完成要求的动作,在出现紧急状况时及时进行临时性抢修处理;而停机检修的要求比较高, 它的目标是全面、彻底处理使用中反映出来的问题和存在的隐患,并保证有一定的安全使用周期,故气压传动设备的点检和定检的要求也不同。见表1。
3结语
通过对影响气压传动设备系统性能的因素分析,找到了正确的维护措施。长期的实践证明已达到有效的维护效果。设备性能的提高也给企业带来了一定的经济效益。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:气压传动; 维护; 高温; 粉尘
前言:
随着工业自动化的发展,气压传动以其成本小、无污染、响应速度快和易于实现自动控制等特点使其在现代生产中得到了广泛应用。在工业气压传动系统被用于换向和起开关作用场合,如气缸的往复运动、气阀的开启和关闭等。但钢铁厂粉尘和高温等特点使得气压传动设备故障频发,影响到系统的稳定性和使用寿命,最终影响到生产效率。
1影响安全运行的因素
气压传动,是以压缩空气为工作介质,在控制元件的作用下,通过执行元件把压力能转换为直线运动或回转运动形式的机械能,从而完成各种动作,并对外做功。与液压传动系统类似,气压传动系统由气源装置、控制元件、执行元件、气动辅件等部分组成,如图1 所示。气动系统按回路控制的不同功能可分为压力与力控制回路、换向回路、速度控制回路、基本逻辑回路和其他控制回路等。造成气压传动系统失效的因素很多,本文从系统的组成并结合工作环境逐步进行分析。
1. 1气源
气源装置是为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气,它是气压传动系统的重要组成部分。由空气压缩机产生的压缩空气,存在压力波动、水、油、灰尘等问题。压力波动将产生系统冲击,加快系统疲劳磨损;水会造成管道锈蚀;油具有一定的弱酸性,会使橡胶、塑料、密封材料加快老化变质;混在压缩空气中的油蒸气可能聚集在管道、气动系统的容器中形成易燃物,有引起爆炸的危险;灰尘、油污等进入阀体后会造成阀动作失灵。因此气压传动系统的气源必须经过净化、减压、稳压、油雾化等一系列处理后,才能供给控制元件和执行元件使用。为达到这一目的,气源必须经过分水过滤器、减压阀和油雾器等的处理。其中减压阀可对气源进行稳压,使气源处于恒定状态,减小因气源气压突变时对阀门或执行器等硬件的损伤。分水过滤器用于对气源的清洁,可过滤压缩空气中的水分,避免水分随气体进入装置。油雾器可对机体运动部件进行润滑,可以对不方便加润滑油的部件进行润滑, 大大延长机体的使用寿命。在实际应用中多采用气动三联件(图2) ,三联件的安装顺序依进气方向为分水过滤器、减压阀、油雾器,因此必須确保气动三联件处于正常的工作性能状态。
1. 2控制元件
控制元件为阀门,其失效一般表现为阀芯卡死、串气等。这些通常是由灰尘的侵入和阀体变形引起的。以使用最多的换向阀为例,气动换向阀在使用中出气口通常直接敞开,由于钢铁厂现场粉尘较多,尤其是处在方坯火焰切割车上方的换向阀,粉尘在和水蒸气的作用下更容易粘附在阀芯上,最终导致阀芯磨损和卡死;钢铁厂的另一特点是高温,换向阀长期处于高温状态,使其容易产生变形而导致串气、卡阻等现象。因此,控制元件在使用中必须避免出气口直接敞开和避免高温。
1. 3 执行元件
气压传动系统的执行元件多为气缸。以气缸为例,气缸一般都处于高温环境和反复工作状态。气缸出现的故障有活塞杆脱落、活塞杆与端盖之间漏气、活塞杆变形等。这些影响到气压传动系统工作的准确性和灵敏性。
1. 4 其他辅助元件
其他辅助元件包括连接管、管接头等。连接管在恶劣的环境中长期使用后会出现破裂、漏气等情况;连接管与气动元件的密封也会出现漏气现象。这些会造成气压传动系统反映滞缓,甚至无法正常工作。
2气压传动设备的维护
气压传动设备性能的好坏与系统的设计和日常维护密不可分。
2. 1 气压传动设备的系统设计原则
气压传动设备在施工前必须充分考虑使用环境、工作负载、性能要求等因素,这也关系到后期的维护。针对钢铁厂的使用特点,系统设计时必须遵循以下原则:
1) 控制元件、执行元件尽量远离高温,若不可避免则应加以适当保护。
2) 气缸、气阀等直接敞开的出气口应安装消音器,避免刺耳噪音的产生,同时也可有效防止粉尘的侵入。
3) 气压传动系统的管路在设计中应充分考虑各元件的使用情况,对于总气管和支气管等一些固定不动的、不需要经常拆换的地方使用硬管;连接运动部件、希望装拆方便的管路应使用软管。
4) 气压传动设备的气源应专用通道,严禁在气动三联件的下端管道中接入其它设备,杜绝润滑油损失和减小三联件的使用强度。
5) 对于像气动球阀、气动蝶阀等由于主体设备与气缸联接,并整体使用和更换,故可将其作为一个广义的执行元件纳入日常的维护和保养中。
2. 2维护要点
设备的维护包括日常生产中的点巡检和停机检修。日常点巡检的目标是保证气压传动设备在受控状态并能完成要求的动作,在出现紧急状况时及时进行临时性抢修处理;而停机检修的要求比较高, 它的目标是全面、彻底处理使用中反映出来的问题和存在的隐患,并保证有一定的安全使用周期,故气压传动设备的点检和定检的要求也不同。见表1。
3结语
通过对影响气压传动设备系统性能的因素分析,找到了正确的维护措施。长期的实践证明已达到有效的维护效果。设备性能的提高也给企业带来了一定的经济效益。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。