气动和液动装置是自动控制的传动装置。在易然、易爆、剧毒工况条件下,以及难以接近的地方,使用气动和液动装置具有重要的意义。它具有结构简单、安全可靠、助力小等优点,在石油、化工等部门得到了广泛的应用。
(1)气动和液动装置的结构形式
以带压的空气、水、油等作动力源,推动活塞运动,使活塞杆带动阀门启闭或调节的装置称为气动或液动装置。它是油缸体、活塞、活塞杆、活塞环、缸盖等组成的。缸体分单缸和双缸。双缸用在压力较高、启闭力较大的阀门上,并有利于缩小缸体的直径。活塞用铸铁或铝合金制成,有的采用铸铁或铸钢活塞。活塞钢用圆钢车制。除卧式气动或液动传动装置外,通常阀杆和活塞杆为一整体,活塞环有J形或U形橡胶密封圈、U形四氟密封圈、Y形聚氨酯密封圈,耐油橡胶O形密封圈等。O形密封圈的密封效果好,摩擦阻力小,更换方便,在气动和液动装置中应用广泛。气动和液动传动中,一般采用金属活塞环,在活塞式减压阀中也使用。缸盖是固定活塞杆和手动杆的零件,它与缸体组成内腔。
气动和液动装置回路系统的附件有回讯器、电磁阀、过滤器、调节阀、减压阀和油雾器等。气动和液动装置的形式有直线运动式和部分回转式两种。
①直线运动式阀门气动装置 是在封闭是气体回路中依靠压缩空气推动使阀杆做直线运动的气动装置。按照结构分为气动薄膜式和活塞直动式;按照动作分为正作用式和反作用式。图9-58为正作用式气动薄膜驱动装置示意图。这种装置由于采用橡胶薄膜传动,进气压力小(不大于0.4MPa),行程小,传动助力也小,故多用于隔膜阀和调节阀。活塞直动式(图9-59)具有较大的驱动力和行程,用于快速启闭的闸阀、截止阀等。
②部分回转式气动装置 回转式气动装置是指在封闭的压缩空气回路中,依靠压缩空气的推动使输出轴做大小360°回转运动的气动装置。下面介绍部分回转式气动装置的结构和特点。
a、活塞齿条式(图9-60):结构较简单,外形较小,转矩值不变。转矩大时可用双活塞或四活塞。
b、活塞连杆式:结构简单,转矩特性不好,单活塞时多为摆动缸。转矩大时可用双活塞或四活塞。
c、活塞拔叉式(图9-61):结构简单,转矩特性好,转矩大时可用双活塞或四活塞。
d、活塞螺杆式:结构紧凑,输出转矩大,转矩值不变。但效率较低。
e、叶片式:结构简单、紧凑,转矩值不变,效率高。但密封性能较差。
叙上述介绍的结构外,还有液压马达等结构形式。
(2)缸体磨损的修复
缸体长时间使用或因装配不正等会产生磨损,缸体内表面出现圆度误差变大或锥度,以及擦伤、划痕、拉缸、结瘤等缺陷,严重时还会影响活塞环与缸体内表面的密封,需要进行修理。
①缸体的磨削和研磨 缸体的内表面圆度误差变大或圆锥度及轻微的擦伤、划痕、拉缸等,可以直接采用磨削或研磨方法进行修复,以恢复原有的精准度和表面粗糙度。
②缸体的手工打磨 缸体有轻微的擦伤、拉缸等缺陷时,先用煤油清洗缺陷处,用半圆形油石在圆周方向左右打磨,直至肉眼看不见擦痕为止。打磨完后,应该清洗缸体。
③缸体的镀层处理 缸体的镀层处理通常采用镀铬处理,也采用其他材料镀层或化学渡和孰料喷涂。镀铬才能恢复尺寸,增强缸体内表面的耐磨性、耐腐蚀性。
④缸体镶套 若缸体严重磨损,而用镗、磨镀层均不能修复时,可以采用镶套方法修复。镶套时候,要保持缸体有足够的厚度,薄壁缸体不适于镶套。如果镶套是铸件,应该经退火处理,消除应后加工镶套。经过镶套的缸体,应该符合技术要求,并应该经过1.5倍公称压力式压验收。
(5) 其他零件的修理
①活塞盖渗漏的粘补方法 活塞盖因组织疏松、气孔等缺陷产生渗漏时,可用胶粘剂加压渗透法进行粘补。此法也适用与缸体的修理。
②管接头渗漏是修理 缸体、活塞盖上是螺纹与管道接头渗漏时,一般用聚四氟乙烯生料带缠在螺纹处,即可止漏。如果螺纹滑牙、乱牙,可用胶粘剂接修复。但这种方法造成更换零件困难。需要经常更换时,可以将其制成特殊的内外螺纹,内螺孔与源螺孔一样,外螺纹与扩大的螺纹相配,相配前途上密封胶防漏。