德國FESTO費(fèi)斯托比例方向控制閥,VPWP系列FESTO比例閥

流體傳動(dòng)與控制技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)械工程的基本技術(shù)構(gòu)成，也是現(xiàn)代控制工程的基本技術(shù)要素，由于其本身獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使得它在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、工業(yè)、航天制造與**國防工程等領(lǐng)域中獲得了廣泛應(yīng)用，而液壓缸的行走控制更是液壓技術(shù)中*基本的問題，自然是廣大工程技術(shù)人員所關(guān)心的和需要掌握的技術(shù)知識(shí)。本文主要通過離心球墨鑄鐵管機(jī)液壓油缸行走控制系統(tǒng)出現(xiàn)的設(shè)備故障率高、澆注行走不穩(wěn)定等問題進(jìn)行了總結(jié)，并提出了一套改造方案。液壓缸作為液壓系統(tǒng)中重要基本部件，其行走動(dòng)作與控制精度是目前液壓技術(shù)中*根本、*重要的問題。液壓缸是機(jī)器設(shè)備動(dòng)作的執(zhí)行元件，在工藝性要求很高的離心鑄造行業(yè)中，其動(dòng)作的準(zhǔn)確性，行走精度的要求比較嚴(yán)格，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的保證起重要作用。早期的液壓控制閥件已不能滿足當(dāng)今工業(yè)發(fā)展的要求，新型、先進(jìn)的液壓控制閥的研制成為熱門課題。目前一批工藝性能好、控制精度高的閥件被迅速推廣使用，而且已得到廣泛好評(píng)，并取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，這也為提高國內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量，提高國際競爭力做出了巨大貢獻(xiàn)。

普通電液比例閥與高性能電液比例方向閥的性能特點(diǎn)

德國FESTO費(fèi)斯托比例方向控制閥,VPWP系列FESTO比例閥的性能特點(diǎn)：現(xiàn)以原系統(tǒng)中所用的電液比例二通插裝閥（先導(dǎo)級(jí)）為例，它是由一個(gè)三位三通電液比例先導(dǎo)閥、插裝閥芯、閥蓋、位移傳感器等元件組成，利用位移傳感器檢測插裝閥閥芯的位移，構(gòu)成位移閉環(huán)控制（見插圖一），可以無級(jí)調(diào)節(jié)插裝閥閥芯的位移，從而調(diào)節(jié)A與B間的壓差。顯然，要控制一個(gè)容腔的壓力需要二個(gè)閥來進(jìn)行，這樣的系統(tǒng)不穩(wěn)定，在實(shí)際生產(chǎn)中便常出現(xiàn)故障，動(dòng)作不穩(wěn)定，反應(yīng)遲鈍，而且抗干擾、抗污能力差。

德國FESTO費(fèi)斯托比例方向控制閥,VPWP系列FESTO比例閥的性能特點(diǎn)：此次改造使用的是高性能電液比例方向閥，與帶位移傳感器的三位四通閥作為主閥的二級(jí)閥，主閥及先導(dǎo)閥芯位移信號(hào)均反饋到放大器，構(gòu)成二級(jí)位移閉環(huán)控制，其原理如插圖二（a、b、c圖）。先導(dǎo)閥為四位四通Y型功能直動(dòng)式高性能電液比例閥（閥的結(jié)構(gòu)原理見插圖二a、b），它采用單電磁鐵驅(qū)動(dòng)，用位移傳感器檢測閥芯的位移，構(gòu)成閥芯位置的閉環(huán)控制，這與普通位移電反饋直動(dòng)式電液比例閥相比，在結(jié)構(gòu)上有所不同。它采用了閥芯、閥套結(jié)構(gòu)，有利于提高閥口的配合精度，達(dá)到零開口；而普通位移電反饋直動(dòng)式比例閥中沒有閥套，閥芯直接與閥體相配，不易獲得較高的配合精度，從而很難實(shí)現(xiàn)零開口。值得指出的是這種高性能電液比例方向閥還有一個(gè)普通伺服閥所不易實(shí)現(xiàn)的附加特性是，當(dāng)閥的電流失效（或斷電）情況下，由于彈簧的作用能使閥芯處于一個(gè)確定的位置，德國FESTO比例方向控制閥從而使其四個(gè)通口具有固定的斷通形式。

根據(jù)以上參數(shù)和閥座聯(lián)接形式及工作性能，通過計(jì)算、查手冊(cè)及參考制造廠家樣本來進(jìn)行選閥。因閥是根據(jù)閥座進(jìn)行選型，閥購進(jìn)后將閥體固定于閥座上進(jìn)行緊固，然后根據(jù)要求對(duì)液壓管路進(jìn)行了改裝—將以前的管路進(jìn)行拆除，按要求重新安裝管路，并對(duì)新裝管路進(jìn)行酸洗清洗，確定安裝工作完成后進(jìn)行調(diào)試，并對(duì)系統(tǒng)的**性、可靠性、穩(wěn)定性進(jìn)行了驗(yàn)收。

目前該改造系統(tǒng)已投入使用，在生產(chǎn)中運(yùn)行穩(wěn)定可靠，已得到了生產(chǎn)車間廣大職工的廣泛認(rèn)可。據(jù)統(tǒng)計(jì)，產(chǎn)品質(zhì)量由原來的78%，提高到目前的98.6%，產(chǎn)量提高尤為顯著，為原來的1.7，為公司獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。另外，從此次改造中還發(fā)現(xiàn)，任何設(shè)備出現(xiàn)了故障，都有其原因，應(yīng)善于去思考，找其癥結(jié)，并努力去加以解決。

工作原理

導(dǎo)德國FESTO費(fèi)斯托比例方向控制閥,VPWP系列FESTO比例閥的開啟都是利用頂部的調(diào)節(jié)螺栓順時(shí)針方向擰動(dòng)，使彈簧縮產(chǎn)生的彈力，使導(dǎo)閥膜片向下凹陷，作用在導(dǎo)閥連桿上的力，使之向下位移打開導(dǎo)閥。當(dāng)導(dǎo)閥開啟后，上游進(jìn)汽管段A腔的蒸汽通過α通道（供汽調(diào)節(jié)通道），經(jīng)過導(dǎo)閥進(jìn)入導(dǎo)閥環(huán)形汽腔，由β通道直接送到下面的活塞汽缸上腔。在A腔蒸汽不斷的供給下，壓力持續(xù)升高，推動(dòng)活塞下行打開主閥，這時(shí)蒸汽源源不斷從A腔流至B腔。當(dāng)下游出口管段B腔負(fù)荷滿足的情況下，余多的蒸汽又使B腔內(nèi)的壓力不斷升高。不斷升高的壓力通過γ通道（壓力感應(yīng)通道）反饋到導(dǎo)閥膜片下腔，使導(dǎo)閥膜片向上突起，克服了上部調(diào)節(jié)彈簧的壓力，導(dǎo)閥被關(guān)小或關(guān)閉。從而，關(guān)小或關(guān)閉來自上游α通道的蒸汽源。當(dāng)活塞汽缸上腔壓力下降時(shí)，在下面復(fù)位彈簧的作用下，主閥被關(guān)小或關(guān)閉，這時(shí)B腔內(nèi)的壓力開始下降，這樣周而復(fù)始達(dá)到調(diào)壓的目的。

德國FESTO費(fèi)斯托比例方向控制閥,VPWP系列FESTO比例閥

額定尺寸  10 mm  

驅(qū)動(dòng)類型  電氣的  

密封原則  硬性  

裝配位置  任意 

建議水平方式(讓顯示元件向上)///如果閥被移動(dòng)了，必須垂直安裝在運(yùn)動(dòng)方向上。 

設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)  活塞滑塊 

帶有內(nèi)置式壓力傳感器 

復(fù)位類型  磁性彈簧  

**操作指導(dǎo)  **位置 VPWP  

先導(dǎo)類型  直接  

流動(dòng)方向  不可逆  

閥功能  5/3 比例方向控制閥，常閉  

狀態(tài)顯示  LED 紅色 = 故障 

LED 綠色 = 電源

LED 黃色 = PL (電源負(fù)載) 

工作壓力  0 ... 10 bar  

工作壓力, 定位/智能軟停止  4 ... 8 bar  

額定工作氣壓  6 bar  

標(biāo)準(zhǔn)額定流量  2,000 l/min  

額定工作電壓 DC  24 V  

工作電壓范圍 DC  18 ... 30 V  

負(fù)載電壓范圍 DC  18 ... 30 V  

數(shù)字輸出的*大負(fù)載電流  500 mA  

電壓輸出的*大負(fù)載電流  500 mA  

閥驅(qū)動(dòng)器的*大電流消耗  1.2 A  

*大電流消耗，邏輯信號(hào)  0.15 A  

額定電壓DC  24 V  

數(shù)字輸出的電源電壓  24 V 負(fù)載電壓  

電壓輸出的電源電壓  24 V 負(fù)載電壓  

ATEX 類氣體  II 3G  

燃爆防護(hù)型氣體  Ex nA IIC T5 X Gc  

符合防爆要求的環(huán)境溫度  0°C <= Ta <= +50°C  

工作介質(zhì)  壓縮空氣符合ISO8573-1:2010 [6:4:4]  

關(guān)于工作和先導(dǎo)介質(zhì)的說明  不可使用經(jīng)過潤滑的壓縮空氣  

CE 符號(hào) (參見符合的標(biāo)準(zhǔn))  根據(jù) EU-Ex 防爆指導(dǎo)原則 (ATEX) 

根據(jù) EU-EMV 指導(dǎo)原則 

耐腐蝕等級(jí) CRC  1  

介質(zhì)溫度  0 ... 50 °C  

防護(hù)等級(jí)  裝配以后的狀態(tài) 

IP65 

環(huán)境溫度  0 ... 50 °C  

授權(quán)  C-Tick  

產(chǎn)品重量  1,010 g  

溶解壓力  0.01 bar  

線性錯(cuò)誤, FS  < 1.5 %  

FS重復(fù)精度  < 1 %  

24 V電壓輸出的結(jié)構(gòu)  正向邏輯 (PNP) 

無電絕緣

防止短路

回復(fù)氣源無損壞 

數(shù)字輸出的結(jié)構(gòu)  回復(fù)氣源無損壞 

防止短路

無電絕緣

正向邏輯 (PNP)

符合 IEC 61131-2 

控制接口  數(shù)字式 

CAN bus，采用Festo協(xié)議

終端電阻，集成 

電氣連接, 現(xiàn)場總線接口 IN  5針 

M9

插頭 

電氣連接, 現(xiàn)場總線接口OUT  M9 

插頭插座

5針 

現(xiàn)場總線接口的電氣連接  4針 

M8

插頭插座 

安裝類型  帶附件 

帶通孔 

接口的顏色  接口 4: 黑色 

接口 2: 藍(lán)色 

氣動(dòng)連接, 氣口 1  G3/8  

氣動(dòng)連接, 氣口 2  G3/8  

氣動(dòng)連接, 氣口 3  G3/8  

氣動(dòng)連接, 氣口 4  G3/8  

氣動(dòng)連接, 氣口 5  G3/8  

材料備注  符合 RoHS  

蓋子的材料信息  PA-加強(qiáng)  

外殼的材料信息  鍛造鋁合金 

陽極氧化處理 

德國FESTO費(fèi)斯托比例方向控制閥,VPWP系列FESTO比例閥

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