技術(shù)文章
日本SMC氣缸在上缸結合面變形在0.05mm范圍內,以上缸結合面為基準面,在下缸結合面涂紅丹或是壓印藍紙,根據痕跡研刮下缸。如果上缸的結合面變形量大,在上缸涂紅丹,用大平尺研出痕跡,把上缸研平?;蚴遣扇C械加工的方法把上缸結合面找平,再以上缸為基準研刮下缸結合面。汽缸結合面的研刮一般有兩種方法:
⑴是不緊結合面的螺栓,用千斤頂微微推動(dòng)上缸前后移動(dòng),根據下缸結合面紅丹的著(zhù)色況來(lái)研刮。這種方法適合結構剛性強的高壓缸。
⑵是緊結合面的螺栓,根據塞尺的檢查結合面的嚴密性,測出數值及壓出的痕跡,修刮結合面,這種方法可以排除汽缸垂弧對間隙的影響。
⒉采用適當的汽缸密封材料因汽輪機汽缸密封劑還沒(méi)有統一的國家標準和行業(yè)標準,制作原料和配方也各不相同,產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊;在選擇汽輪機汽缸密封劑時(shí),就要選在行業(yè)內有口碑,產(chǎn)品質(zhì)量有保證的正規生產(chǎn)價(jià)格,以保證檢修處理后汽缸的嚴密性。⒊局部補焊的方法
由于汽缸結合面被蒸汽沖刷或腐蝕出溝痕,選用適當的焊條把溝痕添平,用平板或平尺研出痕跡,研刮焊道和結合面在同一平面內。汽缸結合面變形較大或是漏汽嚴重時(shí),在下缸的結合面補焊一條或兩條10—20mm寬的密消除間隙封帶,然后用平尺或是扣上缸測量,并涂紅丹研刮,直到消除間隙。此操作的工藝也很簡(jiǎn)單,焊前預熱汽缸至150℃,然后在室溫下進(jìn)行分段退焊或跳焊。選用奧氏體焊條,如A407、A412,焊后用石棉布覆蓋保溫緩冷。待冷卻室溫后進(jìn)行打磨修刮。
⒈汽缸是鑄造而成的,汽缸出廠(chǎng)后都要經(jīng)過(guò)時(shí)效處理,使汽缸在住鑄造過(guò)程中所產(chǎn)生的內應力*消除。如果時(shí)效時(shí)間短,那么加工好的汽缸在以后的運行中還會(huì )變形。
⒉汽缸在運行時(shí)受力的情況很復雜,除了受汽缸內外氣體的壓力差和裝在其中的各零部件的重量等靜載荷外,還要承受蒸汽流出靜葉時(shí)對靜止部分的反作用力,以及各種連接管道冷熱狀態(tài)下對汽缸的作用力,在這些力的相互作用下,汽缸易發(fā)生塑性變形造成泄漏。
⒊汽缸的負荷增減過(guò)快,特別是快速的啟動(dòng)、停機和工況變化時(shí)溫度變化大、暖缸的方式不正確、停機檢修時(shí)打開(kāi)保溫層過(guò)早等,在汽缸中和法蘭上產(chǎn)生很大的熱應力和熱變形。
⒋汽缸在機械加工的過(guò)程中或經(jīng)過(guò)補焊后產(chǎn)生了應力,但沒(méi)有對汽缸進(jìn)行回火處理加以消除,致使汽缸存在較大的殘余應力,在運行中產(chǎn)生*的變形。
⒌在安裝或檢修的過(guò)程中,由于檢修工藝和檢修技術(shù)的原因,使內缸、汽缸隔板、隔板套及汽封套的膨脹間隙不合適,或是掛耳壓板的膨脹間隙不合適,運行后產(chǎn)生巨大的膨脹力使汽缸變形。
⒍使用的汽缸密封劑質(zhì)量不好、雜質(zhì)過(guò)多或是型號不對;汽缸密封劑內若有堅硬的雜質(zhì)顆粒就會(huì )使密封面難以緊密的結合。
⒎汽缸螺栓的緊力不足或是螺栓的材質(zhì)不合格。汽缸結合面的嚴密性主要靠螺栓的緊力來(lái)實(shí)現的。機組的起?;蚴窃鰷p負荷時(shí)產(chǎn)生的熱應力和高溫會(huì )造成螺栓的應力松弛,如果應力不足,螺栓的預緊力就會(huì )逐漸減小。如果汽缸的螺栓材質(zhì)不好,螺栓在長(cháng)時(shí)間的運行當中,在熱應力和汽缸膨脹力的作用下被拉長(cháng),發(fā)生塑性變形或斷裂,緊力就會(huì )不足,使汽缸發(fā)生泄漏的現象。
⒏汽缸螺栓緊固的順序不正確。一般的汽缸螺栓在緊固時(shí)是從中間向兩邊同時(shí)緊固,也就是從垂弧zui大處或是受力變形zui大的地方緊固,這樣就會(huì )把變形zui大的處的間隙向汽缸前后的自由端轉移,zui后間隙漸漸消失。如果是從兩邊向中間緊,間隙就會(huì )集中于中部,汽缸結合面形成弓型間隙,引起蒸汽泄漏。
日本SMC氣缸的原理及結構簡(jiǎn)單,易于安裝維護,對于使用者的要求不高。電缸則不同,工程人員必需具備一定的電氣知識,否則極有可能因為誤操作而使之損壞。
(2)輸出力大。氣缸的輸出力與缸徑的平方成正比;而電缸的輸出力與三個(gè)因素有關(guān),缸徑、電機的功率和絲桿的螺距,缸徑及功率越大、螺距越小則輸出力越大。一個(gè)缸徑為50mm的氣缸,理論上的輸出力可達2000N,對于同樣缸徑的電缸,雖然不同公司的產(chǎn)品各有差異,但是基本上都不超過(guò)1000N。顯而易見(jiàn),在輸出力方面氣缸更具優(yōu)勢。
(3)適應性強。氣缸能夠在高溫和低溫環(huán)境中正常工作且具有防塵、防水能力,可適應各種惡劣的環(huán)境。而電缸由于具有大量電氣部件的緣故,對環(huán)境的要求較高,適應性較差。
電缸的優(yōu)勢主要體現在以下3個(gè)方面:
(1)系統構成非常簡(jiǎn)單。由于電機通常與缸體集成在一起,再加上控制器與電纜,電缸的整個(gè)系統就是由這三部分組成的,簡(jiǎn)單而緊湊。
(2)停止的位置數多且控制精度高。一般電缸有低端與之分,低端產(chǎn)品的停止位置有3、5、16、64個(gè)等,根據公司不同而有所變化;產(chǎn)品則更是可以達到幾百甚至上千個(gè)位置。在精度方面,電缸也具有的優(yōu)勢,定位精度可達¡0.05mm,所以常常應用于電子、半導體等精密的行業(yè)。
(3)柔韌性強。毫無(wú)疑問(wèn),電缸的柔韌性遠遠強于氣缸。由于控制器可以與PLC直接進(jìn)行連接,對電機的轉速、定位和正反轉都能夠實(shí)現控制,在一定程度上,電缸可以根據需要隨意進(jìn)行運動(dòng);由于氣體的可壓縮性和運動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性,即使換向閥與磁性開(kāi)關(guān)之間配合地再好也不能做到氣缸的準確定位,柔韌性也就無(wú)從談起了。
不僅需要配置電機,還需要一套機械傳動(dòng)機構以及相應的驅動(dòng)元件。同時(shí)使用電動(dòng)執行器需要很多保護措施,錯誤的電路連接、電壓的波動(dòng)及負載的超載都會(huì )對電驅動(dòng)器造成損壞,因此需要在電路及機械上加裝保護系統,增加了很多額外的費用支出。另外,由于電動(dòng)執行器驅動(dòng)單元的參數化設置較多,且集成度高,所以其一旦發(fā)生故障,就要更換整個(gè)元件。而且當系統需要的驅動(dòng)力增加時(shí),也要成套更換元件才能實(shí)現。因此綜合比較可以看出氣缸在購買(mǎi)及維護成本上有較大優(yōu)勢。
我們研究的結果表明,在往復運動(dòng)周期較短(小于1min)的水平往復運動(dòng)中,電動(dòng)執行器的運行能耗通常低于氣缸的運行能耗,即更節能。而在往復運動(dòng)周期較長(cháng)(大于1min)時(shí),氣缸竟然變得更節能。這首先是由于終端停止時(shí)電動(dòng)執行器的控制器通常需要消耗約10W的電力,而氣缸僅有電磁閥耗電和氣體泄露,一般低于1W,即終端停止時(shí)間越長(cháng),對氣缸越有利;其次電機在連續旋轉條件下的額定效率可達90%以上,但在直線(xiàn)往復運動(dòng)(絲杠轉換)中的臺形加減速旋轉條件下的平均效率卻不到50%。在豎直往復運動(dòng)時(shí),夾持工件的保持動(dòng)作要求不斷供給電流給電動(dòng)執行器以克服重力,而氣缸只需關(guān)閉電磁閥即可,耗電極少。因此在豎直往復運動(dòng)時(shí)電動(dòng)執行器相比氣缸的能耗優(yōu)勢不是很大。