本論文針對直行程氣缸和檢測傳感器在雙層卸灰閥中應(yīng)用所存在問題進行深入剖析，在已建項目中進行驗證和整改，并成功使之投入自動控制。同時為今后的設(shè)計、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；在自動化領(lǐng)域也深受愛戴，獨占鰲頭。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)用進行深入剖析，以便在今后項目中揚長避短，同時為同行提供參考、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力，氣缸參數(shù)￠50*200;活塞檢測傳感器為普通磁性接近開關(guān)，自投運三月來存在以下問題：

　　1、氣缸震動非常厲害。在伸縮時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、活塞檢測傳感器時常檢測不到到位信號。傳感器不能準確、可靠檢測活塞到位信號，導(dǎo)致自動控制無法投入。

二、氣缸及檢測傳感器選型原則

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、檢測傳感器選型

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

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

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

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

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

三、問題剖析

1、氣缸震動大問題剖析

　　根據(jù)本文前部分對氣缸選型的認識，結(jié)合現(xiàn)場氣缸震動過大，伸縮到位時閥體對閥壁敲打過猛等現(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呈減緩趨勢，當?shù)陀?.3Mpa時，氣缸伸縮過緩，故將現(xiàn)場氣壓通過調(diào)節(jié)后設(shè)定在0.3Mpa;

　　(2)選型錯誤，氣缸橫截面積過大

　　根據(jù)現(xiàn)場對雙層卸灰閥的開關(guān)拉力進行測量，僅需30kf的力就能可靠控制該閥的開閉。再結(jié)合現(xiàn)場氣源壓力(0.8Mpa)實際情況，依據(jù)經(jīng)驗，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，偏大。

2、傳感器檢測不可靠問題剖析

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

　　(1)傳感器移位

　　為驗證是否是傳感器移位導(dǎo)致檢測不可靠，我們將傳感器調(diào)試好，調(diào)到能夠準確、可靠檢測活塞到位位置后固定好，進行數(shù)次氣缸伸縮后，發(fā)現(xiàn)該傳感器不能有效檢測到活塞到位信號，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)傳感器無法識別信號

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

四、解決問題

1、氣缸震動問題解決

　　針對氣缸震動過大，發(fā)力過大問題，并結(jié)合現(xiàn)場實際情況，考慮更換氣缸會增加成本，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

　　針對傳感器不能有效、可靠檢測活塞到位位置問題，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，考慮更換傳感器會增加成本等因素，故采用多次找活塞到位位置，利用統(tǒng)計的方法，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行檢測。

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控制已三月有余，還沒發(fā)現(xiàn)異常情況，運行良好。

　　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)嚴格按照選型公式進行計算，得出理論活塞直徑，然后根據(jù)廠家產(chǎn)品靠標，在外形的選擇上，要與檢測傳感器配套，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，檢測范圍寬，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，且檢測范圍達28mm，采用埋入式安裝，尾部螺絲固定，是目前市場上首選產(chǎn)品。