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SMC氣缸-工作原理
根據(jù)工作所需力的大小來(lái)確定活塞桿上的推力和拉力。由此來(lái)選擇氣缸時(shí)應(yīng)使氣缸的輸出力稍有余量。若缸徑選小了，輸出力不夠，氣缸不能正常工作；但缸徑過(guò)大，不僅使設(shè)備笨重、成本，同時(shí)耗氣量增大，造成能源浪費(fèi)。在夾具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量采用增力機(jī)構(gòu)，以減少氣缸的尺寸。
SMC氣缸的結(jié)構(gòu)：
SMC氣缸是由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件組成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示：
1）SMC氣缸缸筒
缸筒的內(nèi)徑大小代表了氣缸輸出力的大小?；钊诟淄矁?nèi)做平穩(wěn)的往復(fù)滑動(dòng)，缸筒內(nèi)表面的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra0.8um。對(duì)鋼管缸筒，內(nèi)表面還應(yīng)鍍硬鉻，以減小摩擦阻力和磨損，并能防止銹蝕。缸筒材質(zhì)除使用碳鋼管外，還是用強(qiáng)度鋁合金和黃銅。小型氣缸有使用不銹鋼管的。帶磁性開(kāi)關(guān)的氣缸或在耐腐蝕環(huán)境中使用的氣缸，缸筒應(yīng)使用不銹鋼、鋁合金或黃銅等材質(zhì)。
SMC氣缸活塞上采用組合密封圈實(shí)現(xiàn)雙向密封，活塞與活塞桿用壓鉚鏈接，不用螺母。
2）SMC氣缸端蓋
端蓋上設(shè)有進(jìn)排氣通口，有的還在端蓋內(nèi)設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu)。桿側(cè)端蓋上設(shè)有密封圈和防塵圈，以防止從活塞桿處向外漏氣和防止外部灰塵混入缸內(nèi)。桿側(cè)端蓋上設(shè)有導(dǎo)向套，以提氣缸的導(dǎo)向，承受活塞桿上少量的橫向負(fù)載，減小活塞桿伸出時(shí)的下彎量，延長(zhǎng)氣缸使用壽命。導(dǎo)向套通常使用燒結(jié)含油合金、前傾銅鑄件。端蓋過(guò)去常用可鍛鑄鐵，現(xiàn)在為減輕重量并防銹，常使用鋁合金壓鑄，微型缸有使用黃銅材料的。
3）SMC氣缸活塞
活塞是氣缸中的受壓力零件。為防止活塞左右兩腔相互竄氣，設(shè)有活塞密封圈?；钊系哪湍キh(huán)可提氣缸的導(dǎo)向性，減少活塞密封圈的磨耗，減少摩擦阻力。耐磨環(huán)長(zhǎng)使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夾布合成樹(shù)脂等材料。活塞的寬度由密封圈尺寸和必要的滑動(dòng)部分長(zhǎng)度來(lái)決定。滑動(dòng)部分太短，易引起早期磨損和卡死?；钊牟馁|(zhì)常用鋁合金和鑄鐵，小型缸的活塞有黃銅制成的。
4）SMC氣缸活塞桿
活塞桿是氣缸中Z重要的受力零件。通常使用碳鋼，表面經(jīng)鍍硬鉻處理，或使用不銹鋼，以防腐蝕，并提密封圈的耐磨性。
5）SMC氣缸密封圈
回轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)處的部件密封稱為動(dòng)密封，靜止件部分的密封稱為靜密封。
缸筒與端蓋的連接方法主要有以下幾種：
整體型、鉚接型、螺紋聯(lián)接型、法蘭型、拉桿型。
6）SMC氣缸氣缸工作時(shí)要靠壓縮空氣中的油霧對(duì)活塞進(jìn)行潤(rùn)滑。也有小部分免潤(rùn)滑氣缸。
SMC氣動(dòng)元件的：
1、氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、安裝維護(hù)簡(jiǎn)單。介質(zhì)為空氣，較之液壓介質(zhì)來(lái)說(shuō)不易燃燒，故使用安全。
2、工作介質(zhì)是取之不盡的空氣、空氣本身不花錢。排氣處理簡(jiǎn)單，不污染環(huán)境，成本低。
3、輸出力以及工作速度的調(diào)節(jié)非常容易。氣缸的動(dòng)作速度一般小于1M/S，比液壓和電氣方式的動(dòng)作速度快。
4、可靠性，使用壽命長(zhǎng)。電器元件的有效動(dòng)作數(shù)約為百萬(wàn)，而一般電磁閥的壽命大于3000萬(wàn)，某些的閥超過(guò)2億。
5、利用空氣的壓縮性，可貯存能量，實(shí)現(xiàn)集中供氣。可短時(shí)間釋放能量，以獲得間歇運(yùn)動(dòng)中的速響應(yīng)?？蓪?shí)現(xiàn)緩沖。對(duì)沖擊負(fù)載和過(guò)負(fù)載有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。在一定條件下，可使氣動(dòng)裝置有自保持能力。
6、全氣動(dòng)控制具有防火、防爆、防潮的能力。與液壓方式相比，氣動(dòng)方式可在溫場(chǎng)合使用。
7、由于空氣流動(dòng)損失小，壓縮空氣可集中供應(yīng)，遠(yuǎn)距離輸送。
SMC電磁閥在選型時(shí)的注意事項(xiàng)
一：SMC電磁閥適用性
管路中的流體必須和選用的電磁閥系列型號(hào)中標(biāo)定的介質(zhì)一致。
流體的溫度必須小于選用電磁閥的標(biāo)定溫度。
電磁閥允許液體粘度一般在20CST以下，大于20CST應(yīng)注明。
工作壓差，管路Z壓差在小于0.04MPa時(shí)應(yīng)選用如ZS,2W,ZQDF,ZCM系列等直動(dòng)式和分步直動(dòng)式；Z低工作壓差大于0.04MPa時(shí)可選用導(dǎo)式（壓差式）電磁閥；Z工作壓差應(yīng)小于電磁閥的Z大標(biāo)定壓力；一般電磁閥都是單向工作，因此要注意是否有反壓差，如有安裝止回閥。
流體清潔度不時(shí)應(yīng)在電磁閥前安裝過(guò)濾器，一般電磁閥對(duì)介質(zhì)要求清潔度要。
注意流量孔徑和接管口徑；電磁閥一般只有開(kāi)關(guān)兩位控制；條件允許請(qǐng)安裝旁路管，便于維修；有水錘現(xiàn)象時(shí)要定制電磁閥的開(kāi)閉時(shí)間調(diào)節(jié)。
SMC電磁閥注意環(huán)境溫度對(duì)電磁閥的影響
電源電流和消耗功率應(yīng)根據(jù)輸出容量選取，電源電壓一般允許±10%左右，必須注意交流起動(dòng)時(shí)VA值較。
二、SMC電磁閥可靠性
電磁閥分為常閉和常開(kāi)二種；一般選用常閉型，通電打開(kāi)，斷電關(guān)閉；但在開(kāi)啟時(shí)間很長(zhǎng)關(guān)閉時(shí)很短時(shí)要選用常開(kāi)型了。
壽命試驗(yàn)，一般屬于型式試驗(yàn)項(xiàng)目，確切地說(shuō)我還沒(méi)有電磁閥的標(biāo)準(zhǔn)，因此選用電磁閥價(jià)格時(shí)慎重。
動(dòng)作時(shí)間很短頻率較時(shí)一般選取直動(dòng)式，大口徑選用快速系列。
三、SMC電磁閥安全性
一般電磁閥不防水，在條件不允許時(shí)請(qǐng)選用防水型，可以定做。
電磁閥的Z標(biāo)定公稱壓力一定要超過(guò)管路內(nèi)的Z壓力，否則使用壽命會(huì)縮短或產(chǎn)生其它意外情況。
有腐蝕性液體的應(yīng)選用全不銹鋼型，強(qiáng)腐蝕性流體宜選用塑料（SLF）電磁閥。
爆炸性環(huán)境必須選用相應(yīng)的防爆產(chǎn)品。
四、SMC電磁閥經(jīng)濟(jì)性
有很多電磁閥可以通用，但在能滿足以上三點(diǎn)的基礎(chǔ)上應(yīng)選用Z經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品。
SMC電磁閥的選型
電磁閥選型應(yīng)該依遵循安全性，可靠性，適用性，經(jīng)濟(jì)性四大原則，其是根據(jù)六個(gè)方面的現(xiàn)場(chǎng)工況（即管道參數(shù)、流體參數(shù)、壓力參數(shù)、電氣參數(shù)、動(dòng)作方式、特殊要求進(jìn)行選擇）。
SMC電磁閥選型依據(jù)：
一、SMC電磁閥根據(jù)管道參數(shù)選擇電磁閥的：通徑規(guī)格（即DN）、接口方式
1、按照現(xiàn)場(chǎng)管道內(nèi)徑尺寸或流量要求來(lái)確定通徑（DN）尺寸。
2、接口方式，一般>DN50要選擇法蘭接口，≤DN50則可根據(jù)用戶需要自由選擇。
二、SMC電磁閥根據(jù)流體參數(shù)選擇電磁閥的：材質(zhì)、溫度組
1、腐蝕性流體：宜選用耐腐蝕電磁閥和全不銹鋼；食用超凈流體：宜選用食品不銹鋼材質(zhì)電磁閥。 2、溫流體：要選擇采用耐溫的電工材料和密封材料制造的電磁閥，而且要選擇活塞式結(jié)構(gòu)類型的。
3、流體狀態(tài)：大有氣態(tài)，液態(tài)或混合狀態(tài)，特別是口徑大于DN25訂貨時(shí)一定要區(qū)分開(kāi)來(lái)。
4、流體粘度：通常在50cSt以下可任意選擇，若超過(guò)此值，則要選用粘度電磁閥。
三、SMC電磁閥根據(jù)壓力參數(shù)選擇電磁閥的：原理和結(jié)構(gòu)品種
1、公稱壓力：這個(gè)參數(shù)與其它通用閥門的含義是一樣的，是根據(jù)管道公稱壓力來(lái)定。
2、工作壓力：如果工作壓力低則必須選用直動(dòng)或分步直動(dòng)式原理；Z低工作壓差在0.04Mpa以上時(shí)直動(dòng)式、分步直動(dòng)式、導(dǎo)式均可選用。
四、SMC電磁閥電氣選擇：電壓規(guī)格應(yīng)盡量選用AC220V、DC24較為方便。
五、SMC電磁閥根據(jù)持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)選擇：常閉、常開(kāi)、或可持續(xù)通電
1、當(dāng)電磁閥需要長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)啟，并且持續(xù)的時(shí)間多余關(guān)閉的時(shí)間應(yīng)選用常開(kāi)型。
2、要是開(kāi)啟的時(shí)間短或開(kāi)和關(guān)的時(shí)間不多時(shí)，則選常閉型。
3、但是有些用于安全保護(hù)的工況，如爐、窯火焰監(jiān)測(cè)，則不能選常開(kāi)的，應(yīng)選可長(zhǎng)期通電型。
六、根據(jù)環(huán)境要求選擇輔助功能：防爆、止回、手動(dòng)、防水霧、水淋、潛水
1、爆炸性環(huán)境：必須選用相應(yīng)防爆等的電磁閥（我公司現(xiàn)有：d II BT4、d II CT5、Ex m I/II T4） 。
2、當(dāng)管內(nèi)流體有倒流現(xiàn)象時(shí)，可選擇我公司OK71-N、OK72-N系列帶止回功能電磁閥。
3、當(dāng)需要對(duì)電磁閥進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)人工操作時(shí)，可選擇我公司OK71-S、OK72-S系列帶手動(dòng)功能電磁閥。
4、露天安裝或粉塵多場(chǎng)合應(yīng)選用防水，防塵品種（防護(hù)等在IP54以上）。
5、用于噴泉必須采用潛水型電磁閥（防護(hù)等在IP68以上）。
SMC電磁閥選擇使用時(shí)需要注意的特性
一、SMC電磁閥安全性：
1、腐蝕性介質(zhì)：宜選用塑料電磁閥和全不銹鋼；對(duì)于強(qiáng)腐蝕的介質(zhì)必須選用隔離膜片式。例CD-F. Z3CF。中性介質(zhì)，也宜選用銅合金為閥殼材料的電磁閥，否則，閥殼中常有銹屑脫落，尤其是動(dòng)作不頻繁的場(chǎng)合。氨用閥則不能采用銅材。
2、爆炸性環(huán)境：必須選用相應(yīng)防爆等產(chǎn)品，露天安裝或粉塵多場(chǎng)合應(yīng)選用防水，防塵品種。
3、電磁閥公稱壓力應(yīng)超過(guò)管內(nèi)Z工作壓力。
二、SMC電磁閥適用性：
1.SMC電磁閥介質(zhì)特性
1.1質(zhì)氣，液態(tài)或混合狀態(tài)分別選用不同品種的電磁閥，例ZQDF用于空氣，ZQDF—Y用于液體， ZQDF—2（或-3）用于蒸汽，否則易引起誤動(dòng)作。ZDF系列多功能電磁閥則可通通于氣.液體。訂時(shí)告明介質(zhì)狀態(tài)，安裝用戶就不必再調(diào)式。
1.2介質(zhì)溫度不同規(guī)格產(chǎn)品，否則線圈會(huì)燒掉，密封件老化，嚴(yán)重影響壽命命。
1.3介質(zhì)粘度，通常在50cSt以下。若超過(guò)此值，通徑大于15mm用ZDF系列多功能電磁閥作特殊訂貨。通徑小于15mm訂粘度電磁閥。
1.4介質(zhì)清潔度不時(shí)都應(yīng)在電磁閥前配裝反沖過(guò)濾閥，壓力低時(shí)尚可選用直動(dòng)膜片式電磁閥作例如CD—P。
1.5介質(zhì)若是定向流通，且不允許倒流ZDF—N和ZQDF—N單需用雙向流通，請(qǐng)作特殊要求提出。
1.6介質(zhì)溫度應(yīng)選在電磁閥允許范圍之內(nèi)。
2.SMC電磁閥管道參數(shù)
2.1根據(jù)介質(zhì)流向要求及管道連接方式選擇閥門通口及型號(hào)。例如，用于一條管道向兩條管道切換的，小通徑的選CA5和Z3F，中等或大通徑請(qǐng)選ZDF—Z1/2。又如控制兩條管道匯流的，請(qǐng)選ZDF—Z2/1等。
2.2根據(jù)流量和閥門Kv值選定公稱通徑，也可選同管道內(nèi)徑。請(qǐng)注意有的價(jià)格未標(biāo)有Kv值，往往閥孔尺寸小于接口管徑，切不可貪圖價(jià)低而誤事。
2.3SMC電磁閥工作壓差
Z低工作壓差在0.04Mpa以上是可選用間接導(dǎo)式；Z低工作壓差接近或小于零的必須選用直動(dòng)式或分步直接式。
3.SMC電磁閥環(huán)境條件
3.1環(huán)境的Z和Z低溫度應(yīng)選在允許范圍之內(nèi)，如有超差需作特殊訂貨提出。
3.2環(huán)境中相對(duì)濕度及有水滴雨淋等場(chǎng)合，應(yīng)選防水電磁閥
3.3環(huán)境中經(jīng)常有振動(dòng)，顛簸和沖擊等場(chǎng)合應(yīng)選特殊品種，例如船用電磁閥。
3.4在有腐蝕性或爆炸性環(huán)境中的使用應(yīng)根據(jù)安全性要求選用耐發(fā)蝕
3.5環(huán)境空間若受限制，請(qǐng)選用多功能電磁閥，因其省去了旁路及三只手動(dòng)閥且便于在線維修。
4.電源條件
4. 1根據(jù)供電電源種類，分別選用交流和直流電磁閥。一般來(lái)說(shuō)交流電源取用方便。
4.2電壓規(guī)格用盡量選用AC220V.DC24V。
4.3電源電壓波動(dòng)通常交流選用+%10%.-15%，直流允許±%10左右，如若超差，須采取穩(wěn)壓措施或提出特殊訂貨要求。
4.4應(yīng)根據(jù)電源容量選擇額定電流和消耗功率。須注意交流起動(dòng)時(shí)VA值較，在容量不足時(shí)應(yīng)選用間接導(dǎo)式電磁閥。
5.SMC電磁閥控制
5.1普通電磁閥只有開(kāi)、關(guān)兩個(gè)位置，在控制要求和參數(shù)要求平穩(wěn)時(shí)請(qǐng)選用多位電磁閥；Z3CF三位常開(kāi)電磁閥，具有微啟，全開(kāi)和關(guān)閉三種流量；
ZDF－Z1/1組合多功能電磁閥具有全開(kāi)、大開(kāi)、小開(kāi)、全開(kāi)四種流量。
5.2動(dòng)作時(shí)間：指電信號(hào)接通或切斷主閥動(dòng)作完成時(shí)間，只有本公司產(chǎn)品多功能電磁閥可對(duì)開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間分別調(diào)節(jié)，不僅可滿足控制要求，還可防止水錘破壞。
5.3泄漏量
樣本上給出的泄漏量數(shù)值為常用經(jīng)濟(jì)等，若嫌偏，請(qǐng)作特殊訂貨。
三、SMC電磁閥可靠性：
1、工作壽命，此項(xiàng)不列入出廠試驗(yàn)項(xiàng)目，屬于型式試驗(yàn)項(xiàng)目。為確保應(yīng)選正規(guī)價(jià)格的產(chǎn)品。 2、工作制式：分長(zhǎng)期工作制，反復(fù)短時(shí)工作制和短時(shí)工作制三種。本公司常規(guī)產(chǎn)品均為長(zhǎng)期工作制，即線圈允許長(zhǎng)期通電工作。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間閥門開(kāi)通只有短時(shí)關(guān)閉的情況，則宜選用常開(kāi)電磁閥。用在短時(shí)工作制而批量又
很大時(shí)，可作特殊訂貨以降低功耗。
3、工作頻率：動(dòng)作頻率要求時(shí)，結(jié)構(gòu)應(yīng)選直動(dòng)式電磁閥，電源聽(tīng)選交流。
4、SMC電磁閥動(dòng)作可靠性
嚴(yán)格地來(lái)說(shuō)此項(xiàng)試驗(yàn)尚未正式列入我電磁閥標(biāo)準(zhǔn)，為確保應(yīng)選正規(guī)價(jià)格的產(chǎn)品。有些場(chǎng)合動(dòng)作數(shù)并不多，但對(duì)可靠性要求卻很，如消防、緊急保護(hù)等，切不可掉以輕心。特別重要的，還應(yīng)采取兩只連用雙保險(xiǎn)。
四、SMC電磁閥經(jīng)濟(jì)性：
它選用的尺度，但必須是在安全、適用、可靠的基礎(chǔ)上的 經(jīng)濟(jì)。
經(jīng)濟(jì)性不單是產(chǎn)品的售價(jià)，更要考慮其功能和以及安裝維修及其它附件所需用費(fèi)用。
更重要的是，一只電磁閥在整個(gè)自控系統(tǒng)中在整個(gè)自控系統(tǒng)中乃線中所占成本微乎其微，如果貪圖小而錯(cuò)選早造成損害群是巨大的。
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