气动往复循环运动全气控专用阀的设计及CAD图纸(6)
不同条件下活塞位移曲线如图3.3.4所示。这些曲线显示排进气口的有效面积比对射流元件的性能有很大影响,这是因为排进气口面积比决定充气腔的初始压力和压力变化速率。在排气口面积一定的条件下,排进气口面积比越小,充气腔压力变化越快。但当排进气口面积比太小时,活塞因两侧的压力差不足以克服阻力而不能运动。因此为了得到满意的射流元件性能,对排进气口面积比必须认真考虑。
图3.3.4 不同条件下活塞位移仿真试验
3.2.5 结论
对比仿真和实验结果,文中所建立的射流元件数学模型是可信的。通过活塞运动仿真曲线可看出,射流元件排进气口面积比是影响射流元件性能的一个重要因素。此外,活塞的有效面积和气腔的初始容积也影响射流元件的动态性能。这个仿真模型对于分析射流元件的动态特性和提高射流元件的性能有一定的帮助。
4 结构设计
4.1 双气控两位四通换向阀的设计
此换向阀的设计理念：通过两个两位三通阀组合起来形成一个两位四通阀
工作原理：当K1有控制信号输入时，气压推动左边的活塞到底，此时左边的活塞通过端面密封使得P口与A口断开，而A口与O口连通，此时的P口与B口连通，B口与O口断开，当K1没信号输入，然而K2有信号输入时，右边的活塞被推动向左运动，运动到底，此时右边的活塞通过端面密封，使得P口与B口断开，B口与O口连通，P口与A口连通，A口与O口断开。
此换向阀的亮点：通过中间的顶杆使得两活塞相互推动，解决了活塞在轴向的加工精度，大大的降低了加工成本。
4.2 射流元件的设计
射流元件的中板射流元件上板射流元件下板
此射流元件采用三块板组合而成，其中中板运用线切割技术把射流元件的外形做出来，端面采用精磨磨平，上下板上通过打孔的形式使得射流元件的各个控制口与外界连接，采用三板组合解决了射流元件加工与密封的难题。
4.3 端盖的设计端盖
通过此端盖来将换向阀给密封，同时此端盖还有另一个作用，那就是把射流元件安装在此端盖内，这样能使装配图更加的紧凑，端盖通过打孔形式使得射流元件与换向阀连接起来，这样节省了管子的运用。
4.4 节流阀阀芯的设计
节流阀阀芯
节流阀通过圆锥形来调节开口度，圆锥形可以使得节流阀在关死时不会出现漏气现象，密封效果很好，此节流阀通过螺纹来调节节流阀的开口度。
4.5 顶杆顶杆
在加工顶杆时有一定的要求，顶杆在活塞内的那部分在加工时有一定的技术要求，他与活塞有一定的配合精度，在加工时，只需要精加工这一小段，从而减少了加工成本。
4.6 阀芯
对于活塞的加工，工艺孔怎样密封是个很重要的点，同时对于活塞与阀体的配合公差要仔细考虑。
4.7 阀体部件图
阀体部件图是在集成块的基础上加工出来的，它是根据气动元件所在位置来打孔的，同时有些孔需要连接起来，那么怎么样才能更容易使得它们连接起来呢这是重点也是难点。
4.8 总装图
总装图
5重要资料
5.1谁将使自动化更廉价?
—气动技术在自动化领域的贡献动执行元件主要用于作直线往复运动。在工程实际中，这种运动形式应用最多，如许多机器设备上的传送装置、产品加工时工件的进给、工件定位和夹紧、工件装配以及材料成形、加工等都是直线运动形式。但有些气动执行元件也可以作旋转运动，如摆动气缸(摆动角度可达360。)。在气动技术应用范围内，除个别情况外，对完成直线运动形式来说，无论是从技术还是从成本角度看，气缸作为执行元件是完成直线运动的最佳形式，如同用电动机来完成旋转运动一样。在气动技术中，控制元件与执行元件之间的相互作用是建立在一些简单元件基础上的。根据任务要求，这些元件可以组合成多种系统方案。由于气动控制使机构或设备的机械化程度大大提高并能够实现完全自动化，因此，气动技术在“廉价”自动化方面做出了重大贡献。实际上，单个气动元件(如各种类型气缸和控制阀)都可以看成是模块式元件，这是因为气动元件必须进行组合，才能形成一个用于完成某一特定作业的控制回路。广义上讲，气动设备可以应用于任何工程领域。气动设备常常是由少量气动元件和若干个气动基本回路组合而成的。气动控制系统的组成具有可复制性，这为组合气动元件的产生与应用打下了基础。一般来说，组合气动元件内带有许多预定功能，例如具有12步的气一机械步进开关，虽然被装配成一个控制单元，但却可用来控制几个气动执行元件。间歇式进料器也常作为整个机器的一个部件来提供。这样就大大简化了气动系统的设计，减少了设计人员和现场安装调试人员的工作量，使气动系统成本大大降低。采用气动技术解决工业生产中的问题时，其特征是灵活性强，既适用于解决某种问题的气动技术方案，也适用于解决其他场合的相同或相似的问题。既然空气动力在气源与完成各种操作的工位之间不需要安装复杂的机械设备，因此，在各工位相距较远的场合应用气动技术是再合适不过了。对于需要高速驱动的情况，优先选择全气动设备是合适的。气一液进给装置作为特殊元件可以应用在机床上。在各种材料的操作过程中，很少要求各顺序动作具有较高的进给精度且在这些操作中设计的力也较小，因此，采用气动技术不仅可以完成这些操作，而且进给精度不会超越其技术允许范围(当然个别情况应除外)。为完成生产加工中的多种作业，除了在标准设备上应用外，气动技术还应用干一些辅助设备和专用机床上。在工程实际中往往有许多基本设备，这些设备或者直接用于生产，或者作为一种必不可少的辅助设备。从技术和经济角度来看，实现这些设备机械化需要一些简捷的元件，而气动技术恰好能够满足这个要求。除了通过机械化来达到降低成本、提高生产率的目的外，在实际工程中，决定采用气动技术还主要是由于其具有结构简单、事故少、可用于易燃易爆和有辐射危险场合等特点。纵观整个生产加工过程，有许多要掌握的技术问题，但这些技术问题在不同工程领域中是相似或相同的。同样，对相同或相似的技术问题，若采用气动技术作为其解决方案，也存在着不同领域技术上的重复问题。因此，若给出各种合理应用准则，那么，在工业部门的许多领域中，就可以广泛应用气动技术，以提供功能强大、成本低、效率高的控制和驱动。在应用气动技术时，首先应考虑从信号输入到最后动力输出的整个系统，尽管其中某个环节采用某项技术更合适，但最终决定选择哪项技术完全是基于所有相关因素的总体考虑。例如，虽然产生压缩空气的成本较高，但在最后分析论证技术方案时，其并不是主要的决定因素。有时对于要完成的任务来说，力和速度的无级控制才是更重要的因素。另外，系统掌握容易、结构简单或操作方便以及综合考虑整个系统的可靠性和安全性有时是更重要的决定因素。除此之外，系统文护保养也是决不可忽视的决定因素。通过上述文章我们可以很清楚的明白，气动已经变得越来越有用，所以设计气动往复阀是一件很有意义的事。
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