氣閥科技名詞定義
中文名稱:氣閥
英文名稱:valve
其他名稱:氣門
定義:用來控制進(jìn)、排氣道通、斷的元件。 應(yīng)用學(xué)科:機(jī)械工程(一級學(xué)科);傳動(dòng)(二級學(xué)科);氣壓傳動(dòng)(三級學(xué)科) 本內(nèi)容由全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)審定公布
氣閥百科名片
氣閥是壓縮機(jī)氣缸上的重要組件,它負(fù)責(zé)氣體的吸入和排出。傳統(tǒng)的氣閥是由閥座、閥片、彈簧、升程限制器、螺栓等組成。
氣閥的要求
從氣閥工作原理來看,氣閥工作性能將直接影響壓縮機(jī)氣缸的工作,因此,對氣閥有如下要求:
阻力損失小
氣閥阻力損失大小與氣流的閥隙速度及彈簧力大小有關(guān)。氣速越高,能量損失越大;彈簧力過大,阻力損失也大,其大小按氣閥運(yùn)動(dòng)規(guī)律的合理性準(zhǔn)則設(shè)計(jì)確定。
氣閥關(guān)閉及時(shí)、迅速關(guān)閉時(shí)不漏氣,以提高機(jī)器的效率,延長使用期。
壽命長、工作可靠。限制氣閥壽命的主要因素是閥片及彈簧質(zhì)量,一般對長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的壓縮機(jī),希望壽命達(dá)8000小時(shí)以上;對移動(dòng)式、短期或間歇運(yùn)轉(zhuǎn)的壓縮機(jī),要求可稍低些。
形成的余隙容積要小
噪聲小
此外,還要求氣閥裝配、安裝、維修方便,加工容易等
氣閥的結(jié)構(gòu)
氣閥是往復(fù)活塞式壓縮機(jī)中的重要部件,也是易損壞的部件之一。它的好壞直接影響壓縮機(jī)的排氣量、功率消耗及運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性,目前壓縮機(jī)正向高速方向發(fā)展,而限制轉(zhuǎn)速提高的關(guān)鍵問題之一就是氣閥。 活塞式壓縮機(jī)一般都采用“自動(dòng)閥”,就是氣閥的開啟與關(guān)閉是依靠閥片兩邊的壓力差實(shí)現(xiàn)的,沒有其它的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 1-閥座;2-閥片;3-彈簧;4-升程限制器
如圖所示為環(huán)狀進(jìn)氣閥示意圖。氣閥主要由閥座1飛閥片2、彈簧3、升程限制器4和將它們組為一體的螺栓,螺母等組成。排氣閥的結(jié)構(gòu)與吸氣閥基本相同,兩者僅是閥座與升程限制器的位置互換,吸氣閥升程限制器靠近氣缸里側(cè),排氣閥則是閥座靠近氣缸里側(cè)。環(huán)狀閥因其閥片為薄圓環(huán)而得名閥座與升程限制器上都有環(huán)形或孔形通道,供氣體通過。閥片與閥座上的密封口貼合形成密封。升程限制器上有導(dǎo)向凸臺,對閥片升降起導(dǎo)向作用。
氣閥的材料
閥座和升程限制器均受沖擊載荷,閥座還承受閥兩側(cè)的氣體壓力差。要求材料耐沖擊并有足夠強(qiáng)度。閥座和升程限制器的材料可根據(jù)氣體性質(zhì)的不同和承受壓力差的不同而選擇相應(yīng)的材料。
閥片材料應(yīng)具有強(qiáng)度高、韌性好、耐磨、耐腐蝕性能。
氣閥彈簧一般采用碳素彈簧鋼,合金彈簧鋼及不銹鋼等材料。 水泵氣閥壓縮機(jī)氣閥除環(huán)狀閥外,還有網(wǎng)狀閥、碟形閥、孔閥及直流閥等。其作用原理與環(huán)狀閥大體相同,但各有不同的特點(diǎn)。
壓縮機(jī)氣閥工作原理
工作過程空壓機(jī)的低壓級吸氣閥和排氣閥裝在氣缸蓋上,升程為3mm。而高壓級的吸氣閥和排氣閥裝在氣缸中部的閥室內(nèi)。氣缸及活塞均分成直徑上大下小的兩段;钊敳恳陨蠟闅飧椎牡蛪杭壒ぷ骺臻g,空氣經(jīng)濾清器吸入氣缸。活塞中部的環(huán)形空間為高壓級工作空間,由低壓級排出的氣體經(jīng)級間冷卻器冷卻送入高壓級進(jìn)一步被壓縮。為了保證安全,低壓級和高壓級分別裝有安全閥,它們的安全開啟壓力分別比額定排出壓力約高15%和10%。電動(dòng)機(jī)通過彈性連軸器帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),再經(jīng)連桿,活塞銷帶動(dòng)活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)時(shí),空壓機(jī)處于吸氣過程,此時(shí)進(jìn)氣閥彈簧被壓縮,閥片向下運(yùn)動(dòng),于是進(jìn)氣閥打開,吸入氣體;钊匦袝r(shí),即從下止點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)時(shí),吸氣閥開始關(guān)閉,即閥片受其彈簧彈力作用向上運(yùn)動(dòng)至與閥座密合位置。當(dāng)吸、排氣閥均處于關(guān)閉狀態(tài),活塞繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)時(shí),氣體在缸內(nèi)被壓縮,壓力升高到排出壓力時(shí),排氣閥閥片向上運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧而開啟,壓縮過程結(jié)束。排氣閥開啟后,缸內(nèi)壓力即將保持排出壓力大小不變直到活塞行至上止點(diǎn),全部氣體被排出,排氣過程結(jié)束。氣閥開啟的更大位置受升程限制器的限制。
活塞式壓縮機(jī)介紹:當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí),通過連桿的傳動(dòng),活塞便做往復(fù)運(yùn)動(dòng),由氣缸內(nèi)壁、氣缸蓋和活塞頂面所構(gòu)成的工作容積則會(huì)發(fā)生周期性變化;钊麖臍飧咨w處開始運(yùn)動(dòng)時(shí),氣缸內(nèi)的工作容積逐漸增大,這時(shí),氣體即沿著進(jìn)氣管,推開進(jìn)氣閥而進(jìn)入氣缸,直到工作容積變到更大時(shí)為止,進(jìn)氣閥關(guān)閉;活塞反向運(yùn)動(dòng)時(shí),氣缸內(nèi)工作容積縮小,氣體壓力升高,當(dāng)氣缸內(nèi)壓力達(dá)到并略高于排氣壓力時(shí),排氣閥打開,氣體排出氣缸,直到活塞運(yùn)動(dòng)到極限位置為止,排氣閥關(guān)閉。當(dāng)活塞再次反向運(yùn)動(dòng)時(shí),上述過程重復(fù)出現(xiàn)。總之,曲軸旋轉(zhuǎn)一周,活塞往復(fù)一次,氣缸內(nèi)相繼實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣、壓縮、排氣的過程,即完成一個(gè)工作循環(huán)。
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作者:德耐爾@德耐爾空壓機(jī) 空壓機(jī)修訂日期:2011-08-08
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