淺析氣缸在垃圾發(fā)電廠雙層卸灰閥中的應(yīng)用

　　本論文針對(duì)直行程氣缸和檢測(cè)傳感器在雙層卸灰閥中應(yīng)用所存在問題進(jìn)行深入剖析，在已建項(xiàng)目中進(jìn)行驗(yàn)證和整改，并成功使之投入自動(dòng)控制。同時(shí)為今后的設(shè)計(jì)、選型提供參考和借鑒。

　　氣缸不僅在制造行業(yè)應(yīng)用廣泛，大放異彩；在自動(dòng)化領(lǐng)域也深受愛戴，獨(dú)占鰲頭。本文就氣缸在成都九江垃圾環(huán)保發(fā)電廠雙層卸灰閥中的應(yīng)用進(jìn)行深入剖析，以便在今后項(xiàng)目中揚(yáng)長避短，同時(shí)為同行提供參考、借鑒。

一、提出問題

　　該雙層卸灰閥采用直行程雙作用氣缸來提供動(dòng)力，氣缸參數(shù)￠50*200;活塞檢測(cè)傳感器為普通磁性接近開關(guān)，自投運(yùn)三月來存在以下問題：

　　1、氣缸震動(dòng)非常厲害。在伸縮時(shí)候能夠清晰聽見閥體敲打閥壁的聲音，而且敲打力度非常大，甚至有閥體被敲打過猛而損壞。

　　2、活塞檢測(cè)傳感器時(shí)常檢測(cè)不到到位信號(hào)。傳感器不能準(zhǔn)確、可靠檢測(cè)活塞到位信號(hào)，導(dǎo)致自動(dòng)控制無法投入。

二、氣缸及檢測(cè)傳感器選型原則

1、氣缸選型

　　根據(jù)工作所需力的大小來確定活塞桿上的推力和拉力，由此來選擇氣缸時(shí)應(yīng)使氣缸的輸出力稍有余量。選型原則如下：

F=n*P*S

　　F是所需要的輸出力，P是系統(tǒng)壓力，S就是活塞面積了，n是安全系數(shù)，氣缸水平使用n取0.75，垂直使用n取0.5

2、檢測(cè)傳感器選型

　　對(duì)于不同的材質(zhì)的檢測(cè)體和不同的檢測(cè)距離，應(yīng)選用不同類型的接近開關(guān)，以使其在系統(tǒng)中具有高的性能價(jià)格比，為此在選型中應(yīng)遵循以下原則：

　　(1)當(dāng)檢測(cè)體為金屬材料時(shí)，應(yīng)選用電感式高頻振蕩型接近開關(guān);

　　(2)當(dāng)檢測(cè)體為非金屬材料時(shí)，應(yīng)選用電容型接近開關(guān)。

　　(3)金屬體和非金屬要進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測(cè)和控制時(shí)，應(yīng)選用光電型接近開關(guān)

　　(4)對(duì)于檢測(cè)體為永久磁鐵，粉塵較多的環(huán)境，則選用磁性接近開關(guān)

三、問題剖析

1、氣缸震動(dòng)大問題剖析

　　根據(jù)本文前部分對(duì)氣缸選型的認(rèn)識(shí)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)氣缸震動(dòng)過大，伸縮到位時(shí)閥體對(duì)閥壁敲打過猛等現(xiàn)象，初步判斷為

　　(1)壓縮空氣壓力過大

　　氣源壓力為0.8Mpa，為了驗(yàn)證以上問題，特在氣缸前增加調(diào)壓閥，調(diào)壓方式為降壓調(diào)節(jié)，即從0.8Mpa往下調(diào)，在降壓調(diào)節(jié)的過程中，明顯感覺氣缸的震動(dòng)呈減緩趨勢(shì)，當(dāng)?shù)陀?.3Mpa時(shí)，氣缸伸縮過緩，故將現(xiàn)場(chǎng)氣壓通過調(diào)節(jié)后設(shè)定在0.3Mpa;

　　(2)選型錯(cuò)誤，氣缸橫截面積過大

　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)雙層卸灰閥的開關(guān)拉力進(jìn)行測(cè)量，僅需30kf的力就能可靠控制該閥的開閉。再結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)氣源壓力(0.8Mpa)實(shí)際情況，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，通過調(diào)壓閥后的壓力應(yīng)取0.5Mpa;然后根據(jù)上文氣缸選型中力的計(jì)算公式(F=n*P*S)得出氣缸直徑為￠32，而現(xiàn)在的選型為￠50。故選型不當(dāng)，偏大。

2、傳感器檢測(cè)不可靠問題剖析

　　在使用工程中發(fā)現(xiàn)傳感器檢測(cè)不可靠，甚至有時(shí)無法識(shí)別活塞到位信號(hào)。經(jīng)過一段時(shí)間的觀察，初步判定為：

　　(1)傳感器移位

　　為驗(yàn)證是否是傳感器移位導(dǎo)致檢測(cè)不可靠，我們將傳感器調(diào)試好，調(diào)到能夠準(zhǔn)確、可靠檢測(cè)活塞到位位置后固定好，進(jìn)行數(shù)次氣缸伸縮后，發(fā)現(xiàn)該傳感器不能有效檢測(cè)到活塞到位信號(hào)，然后經(jīng)過人工修整位置后，該傳感器又能正常工作。故得出結(jié)論為傳感器安裝問題。

　　(2)傳感器無法識(shí)別信號(hào)

　　為驗(yàn)證是否為傳感器質(zhì)量問題導(dǎo)致無法識(shí)別活塞信號(hào)，我們挑選一個(gè)出現(xiàn)該問題的傳感器，就在該環(huán)境中，通過手動(dòng)方式，將該傳感器貼著氣缸表面，從氣缸一段移動(dòng)到另一端，重復(fù)數(shù)次后發(fā)現(xiàn)：該傳感器能夠識(shí)別活塞位置，但范圍較短，不到10mm。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，分析得之，活塞到位位置重復(fù)精度不高，再加之傳感器檢測(cè)范圍有限(不到10mm)，故不能有效檢測(cè)活塞到位信號(hào)。

四、解決問題

1、氣缸震動(dòng)問題解決

　　針對(duì)氣缸震動(dòng)過大，發(fā)力過大問題，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，考慮更換氣缸會(huì)增加成本，且工作量較大，故采取折中的方法，即在氣缸前增設(shè)調(diào)壓閥來解決該問題。

2、傳感器問題解決

　　針對(duì)傳感器不能有效、可靠檢測(cè)活塞到位位置問題，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，考慮更換傳感器會(huì)增加成本等因素，故采用多次找活塞到位位置，利用統(tǒng)計(jì)的方法，將傳感器采用專業(yè)固定夾固定在活塞到位位置最密集的地方來進(jìn)行檢測(cè)。

五、總結(jié)

　　通過以上整改，該垃圾發(fā)電廠的雙層卸灰閥投入自動(dòng)控制已三月有余，還沒發(fā)現(xiàn)異常情況，運(yùn)行良好。

　　回顧該卸灰閥的整改，我們收獲頗豐。首先在氣缸的選型上，應(yīng)嚴(yán)格按照選型公式進(jìn)行計(jì)算，得出理論活塞直徑，然后根據(jù)廠家產(chǎn)品靠標(biāo)，在外形的選擇上，要與檢測(cè)傳感器配套，便于傳感器的安裝，推薦采用嵌入式安裝，即氣缸選用帶5.2毫米T型槽的類型，推薦品牌SMC，該品牌的方型氣缸能夠很好解決傳感器安裝問題;其次，傳感器選擇抗電磁干擾能力強(qiáng)，檢測(cè)范圍寬，且與氣缸配套，便于牢固安裝在氣缸T型槽內(nèi)的類型，推薦品牌圖爾克BIM-UNT型，該品牌的小型傳感器能很好的與SMC方型氣缸匹配，且檢測(cè)范圍達(dá)28mm，采用埋入式安裝，尾部螺絲固定，是目前市場(chǎng)上首選產(chǎn)品。