SMC氣缸的選擇方法及故障診斷方法

    SMC氣缸的選擇方法及故障診斷方法）

    主要依靠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，并借助簡(jiǎn)單的儀表，診斷故障發(fā)生的部位，找出故障原因的方法，稱為經(jīng)驗(yàn)法。經(jīng)驗(yàn)法可按中醫(yī)診斷病人的四字“望、聞、問(wèn)、切"進(jìn)行。

    1）望

    例如；看執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度有誤異常變化；各測(cè)壓力的壓力表顯示的壓力是否符合要求，有無(wú)大波動(dòng)；潤(rùn)滑油的品質(zhì)和滴油量是否符合要求；冷凝水能否正常排出；換向閥排氣口排出空氣是否干凈；電磁閥的指示燈顯示是否正常；緊固螺釘及管接頭有無(wú)松動(dòng)；管道有無(wú)扭曲和壓扁；有無(wú)明顯振動(dòng)存在；加工產(chǎn)品質(zhì)量有無(wú)變化。

    2）聞

    包括耳聞和鼻聞，例如氣缸及換向閥換向時(shí)有無(wú)異常聲音；系統(tǒng)停止工作但尚未泄壓時(shí)，各處有無(wú)漏氣，漏氣聲音大小及其每天的變化情況；電磁線圈和密封圈有無(wú)因過(guò)熱而發(fā)出特殊氣味。

    3）問(wèn)

    即查閱氣動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)檔案，了解系統(tǒng)的工作程序、運(yùn)行要求及主要技術(shù)參數(shù)；查閱產(chǎn)品樣本，了解每個(gè)元件的作用、結(jié)構(gòu)、功能和性能；查閱維護(hù)檢查記錄，了解日常維護(hù)保養(yǎng)工作情況；訪問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)操作人員，了解設(shè)備運(yùn)行情況，了解故障發(fā)生前的征兆及故障發(fā)生時(shí)的狀況；了解曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的故障及排除方法。

    4）切

    如觸摸相對(duì)運(yùn)動(dòng)件外部的手感和溫度，電磁線圈處的溫升。觸摸兩秒鐘感到燙手，則應(yīng)查明原因。氣缸、管道處有無(wú)振動(dòng)感，氣缸有無(wú)爬行感，各接頭處及元件處手感有無(wú)漏氣。

    經(jīng)驗(yàn)法簡(jiǎn)單易行，但由于每個(gè)人的感覺(jué)、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和判斷能力的差異，診斷故障會(huì)存在一定的局限性。

    一、氣缸的選擇

    1、類型的選擇

    根據(jù)工作要求和條件，正確選擇氣缸的類型。要求氣缸到達(dá)行程終端無(wú)沖擊現(xiàn)象和撞擊噪聲應(yīng)選擇緩沖氣缸；要求重量輕，應(yīng)選輕型缸；

    要求安裝空間窄且行程短，可選薄型缸；有橫向負(fù)載，可選帶導(dǎo)桿氣缸；要求制動(dòng)精度高，應(yīng)選鎖緊氣缸；不允許活塞桿旋轉(zhuǎn)，可選具

    有桿不回轉(zhuǎn)功能氣缸；高溫環(huán)境下需選用耐熱缸；在有腐蝕環(huán)境下，需選用耐腐蝕氣缸。在有灰塵惡劣環(huán)境下，需要活塞桿伸出端安

    裝防塵罩。要求無(wú)污染時(shí)需要選用無(wú)給油或無(wú)油潤(rùn)滑氣缸。

    2、安裝形式

    根據(jù)安裝位置、使用目的因素決定。在一般情況下，采用固定式氣缸。在需要隨工作機(jī)構(gòu)連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)（如車床、磨床），應(yīng)選用回

    轉(zhuǎn)氣缸。在要求活塞桿除直線運(yùn)動(dòng)外，還需作圓弧擺動(dòng)時(shí)，則選用軸銷式氣缸。有特殊要求時(shí)，應(yīng)選擇相應(yīng)的特殊氣缸。

    3、作用力的大小

    即缸徑的選擇。根據(jù)負(fù)載力的大小來(lái)確定氣缸輸出的推力和拉力。一般均按外載荷理論平衡條件所需氣缸作用力，根據(jù)不同速度選擇不

    同的負(fù)載率，使氣缸輸出力稍有余量。缸徑過(guò)小，輸出力不夠，但缸徑過(guò)大，使設(shè)備笨重，成本提高，又增加耗氣量，浪費(fèi)能源。在夾

    具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量采用擴(kuò)力機(jī)構(gòu)，以減小氣缸的外形尺寸。

    4、活塞行程

    與使用的場(chǎng)合和機(jī)構(gòu)的行程有關(guān)，但一般不選滿行程，防止活塞和缸蓋相碰。如用于夾緊機(jī)構(gòu)，應(yīng)按計(jì)算所需的行程增加10～20㎜的

    余量。

    5、活塞的運(yùn)動(dòng)速度

    主要取決于氣缸輸入壓縮空氣流量、氣缸進(jìn)排氣口大小及導(dǎo)管內(nèi)徑的大小。要求高速運(yùn)動(dòng)應(yīng)取大值。氣缸運(yùn)動(dòng)速度一般為50～800㎜/s。

    對(duì)高速運(yùn)動(dòng)氣缸，應(yīng)選擇大內(nèi)徑的進(jìn)氣管道；對(duì)于負(fù)載有變化的情況，為了得到緩慢而平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)速度，可選用帶節(jié)流裝置或氣—液阻

    尼缸，則較易實(shí)現(xiàn)速度控制。選用節(jié)流閥控制氣缸速度需注意：水平安裝的氣缸推動(dòng)負(fù)載時(shí)，用排氣節(jié)流調(diào)速；垂直安裝的氣缸舉

    升負(fù)載時(shí)，用進(jìn)氣節(jié)流調(diào)速；要求行程末端運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)避免沖擊時(shí)，應(yīng)選用帶緩沖裝置的氣缸。

    氣缸的選型

    程序1：根據(jù)操作形式選定氣缸類型：

    氣缸操作方式有雙動(dòng)，單動(dòng)彈簧壓入及單動(dòng)彈簧壓出三種方式

    程序2：選定其它參數(shù)：

    1、選定氣缸缸徑大小 根據(jù)有關(guān)負(fù)載、使用空氣壓力及作用方向確定

    2、選定氣缸行程 工件移動(dòng)距離

    3、選定氣缸系列

    4、選定氣缸安裝型式 不同系列有不同安裝方式，主要有基本型、腳座型、法蘭型、U型鉤、軸耳型

    5、選定緩沖器 無(wú)緩沖、橡膠緩沖、氣緩沖、油壓吸震器

    6、選定磁感開(kāi)關(guān) 主要是作位置檢測(cè)用，要求氣缸內(nèi)置磁環(huán)

    7、選定氣缸配件 包括相關(guān)接頭

    二、方向閥的選擇

    1、選用閥的適用范圍應(yīng)與使用現(xiàn)場(chǎng)的條件相一致。

    即應(yīng)根據(jù)使用場(chǎng)合的氣源壓力大小、電源條件（交直流、電壓大小及波動(dòng)范圍）、介質(zhì)溫度、濕度、環(huán)境溫濕度、粉塵、振動(dòng)選用

    適合在此條件下使用的閥。

    2、選用閥的功能及控制方式應(yīng)符合系統(tǒng)工作要求

    即應(yīng)根據(jù)氣動(dòng)系統(tǒng)對(duì)元件的位置數(shù)、通路數(shù)、記憶性、靜置時(shí)通斷狀態(tài)和控制方式的要求選用符合所需功能及控制方式的閥。

    3、選用閥的流通能力應(yīng)滿足系統(tǒng)工作要求

    即應(yīng)根據(jù)氣動(dòng)系統(tǒng)對(duì)元件的瞬時(shí)大流量的要求按平均氣流速度15～25m/s計(jì)算閥的通徑，查出所需閥的流通能力C值（或KV）、CV值

    、額定流量下的壓降、標(biāo)準(zhǔn)額定流量及S值，據(jù)此選用滿足系統(tǒng)流通能力要求的閥。

    4、選用閥的性能應(yīng)滿足系統(tǒng)工作要求

    即應(yīng)根據(jù)氣動(dòng)系統(tǒng)工作壓力或控制壓力、動(dòng)態(tài)性能、高工作頻率、持續(xù)通電能力、閥的功耗、壽命及性的要求選用

    符合所需性能指標(biāo)的閥。

    5、選用閥的安裝方式應(yīng)根據(jù)閥的質(zhì)量水平、系統(tǒng)占有空間要求及便于維修綜合考慮

    目前我國(guó)廣泛的應(yīng)用換向閥為板式安裝方式，它的是便于裝拆和維修，ISO標(biāo)準(zhǔn)也采用了板式安裝方式，并發(fā)展了集裝板式安裝方

    式。因此，先采用板式安裝方式。但由于元件質(zhì)量和性不斷提高，管式安裝方式的閥占有空間小，也可以集裝安裝，故也得

    到了應(yīng)用。所以，選用時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。

    6、盡量選用標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品

    由于標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品采用了批量手段，質(zhì)量穩(wěn)定、通用化程度較高、。

    7、選用閥的應(yīng)與系統(tǒng)水平及性要求相適應(yīng)

    即應(yīng)根據(jù)氣動(dòng)系統(tǒng)程度及性要求來(lái)考慮閥的。在系統(tǒng)、、使用方便的前提下，力求合理，不要不顧質(zhì)量

    而追求低成本。

    8、大型控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮盡可能使用集成閥和信號(hào)的總線控制型式

    方向控制閥的選型

    1、方向控制閥系列的選擇

    應(yīng)根據(jù)所配套的不同的執(zhí)行元件選擇不同功能系列的閥

    2、方向控制閥規(guī)格的選擇

    選擇閥的流通能力應(yīng)滿足系統(tǒng)工作要求，即應(yīng)根據(jù)氣動(dòng)系統(tǒng)對(duì)元件的瞬時(shí)大流量的要求來(lái)計(jì)算閥的通徑。

    3、控制方式的選擇

    應(yīng)根據(jù)工作要求及氣缸的動(dòng)作方式選擇合適的換向閥控制方式。

    4、使用電壓的選擇

    三、減壓閥的選擇

    1、根據(jù)氣動(dòng)控制系統(tǒng)高工作壓力來(lái)選擇減壓閥，氣源壓力應(yīng)比減壓閥大工作壓力大0.1Mpa。

    2、 要求減壓閥的出口壓力波動(dòng)小時(shí)，如出口壓力波動(dòng)不大于工作壓力大值的±0.5%，則選用精密型減壓閥。

    3、如需遙控時(shí)或通徑大于20㎜以上時(shí)，應(yīng)盡量選用外部先導(dǎo)式減壓閥。