降低氣動(dòng)閘閥啟動(dòng)噪聲的措施

氣動(dòng)閘閥本來(lái)具有許多優(yōu)越性，它除有一般閘閥流阻小、流向不受限制等優(yōu)點(diǎn)外，還有啟閉迅速、氣動(dòng)安全、雙缸氣動(dòng)保證開啟等特點(diǎn)。但是現(xiàn)行生產(chǎn)、使用的氣動(dòng)楔式閘閥，在工況運(yùn)行中要克服各種摩瘵阻力，尤其是密封面間的靜摩擦力，需要施加很大的閥桿軸向力才能達(dá)到閥門啟動(dòng)。當(dāng)閘板啟動(dòng)瞬間，由于氣缸內(nèi)啟動(dòng)氣流的膨脹推力而產(chǎn)生沖擊噪聲。閥門口徑愈大，噪聲愈大。這樣，相對(duì)地造成了一定的公害，影響了工作環(huán)境。在1987年本所進(jìn)行的雙缸氣動(dòng)閘閥（CZ6睏40R25一200）壽命試驗(yàn)中，該閥啟動(dòng)噪聲就超過(guò)廠區(qū)規(guī)定值。氣動(dòng)閘閥用戶也反映使用中有開動(dòng)“放炮”聲。因而影響了該閥門在生產(chǎn)使用中的適應(yīng)范圍。因此，降低氣動(dòng)閘閥的啟動(dòng)噪聲對(duì)擴(kuò)大其應(yīng)用范圍是十分要的。本文提出幾種降低啟動(dòng)噪聲的設(shè)想，以供參考。

降噪措施

1、異通閥法
在氣缸下部進(jìn)出口處安裝一只降噪異通閥，此閥進(jìn)氣時(shí)由于阻尼作用，能夠控制啟動(dòng)氣流量，排氣時(shí)則自動(dòng)轉(zhuǎn)換成正常通路。同時(shí)，活塞下部氣缸間的空間容積盡可能變 小。在這二個(gè)條件同時(shí)具備情況下，當(dāng)楔式閘板受活塞和閥桿推力開動(dòng)》活塞快速移動(dòng)一小距離時(shí)，其下部空間壓力隨即變小，甚至產(chǎn)生瞬時(shí)負(fù)壓。從而可減小或避免氣流沖九達(dá)到降噪目的。見圖1。為了降低開閥噪聲我所自制了一只降噪異通閥（見圖2），用于氣動(dòng)閘閥壽命試驗(yàn)氣路上，試驗(yàn)中對(duì)閥門啟動(dòng)有較好的減噪作用。由于當(dāng)時(shí)受試驗(yàn)用閥門的氣動(dòng)構(gòu)件設(shè)計(jì)制造情況所限，其實(shí)際空間容積 VG較大，上述二個(gè)條件中小的條件不滿足，因而降噪程度還未能達(dá)到要求。筆者認(rèn)為，如果進(jìn)一步降低VG，則降噪效果將會(huì)提高。

2、雙通道法
在氣缸下部制作2個(gè)人口通道1、2，通道1仍安裝異通閥，通道2按正常設(shè)計(jì)，大活塞上增加一個(gè)0型密封圈，活塞下部容積 仍盡可能變小。如此先在異通閥進(jìn)口小氣流作用下，閘板啟動(dòng)和活塞跳動(dòng)位移一小行程，然后通道2接通。在大小氣流同時(shí)作用下，活塞快速運(yùn)行。由此達(dá)到降噪和快開的要求。見圖

3、平板代楔板法
用平板閘閥代替楔式閘板閘閥，原來(lái)雙缸氣動(dòng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)基本不變。因平板閘閥開啟力和關(guān)閉力的變化均較小，氣動(dòng)開啟過(guò)程中較平穩(wěn)，啟動(dòng)時(shí)沒(méi)有楔式閘閥靜摩力及楔力突然變小、軸向力產(chǎn)生突變的狀況。因而啟動(dòng)噪聲自會(huì)很小。但這是屬于閥門設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的大改變。

降噪措施的適用性分析

采用異通閥降噪的方法，存在著閥門開啟過(guò)程的速度較慢、VG值小較難控制的缺點(diǎn)。但從設(shè)計(jì)分析和試驗(yàn)實(shí)踐來(lái)看，前者可調(diào)整異通閥進(jìn)氣阻尼流道截面的大小，達(dá)到噪聲與速度相互適應(yīng)的程度。后者可提高制造水平來(lái)控制各道加工質(zhì)量，可用調(diào)整墊以獲得較小的 VG值。能滿足這二個(gè)條件則此方法是適用的。
采用雙通道法，當(dāng)閥門啟動(dòng)頻繁時(shí)，活塞下邊的一個(gè)密封圈可能存在被通道人口邊綠刮壞而影響使用壽命的缺點(diǎn)。但在加工時(shí)注意將人口小孔尖邊去毛刺、修光滑，活塞密封圈壽命可提高，同時(shí)控制較小的值，此方法的降噪適用性是好的，效果也更好。
采用平板代楔板、研究應(yīng)用摩擦力小的摩擦副，這些都可起到降噪的作用，而且也是更有效的降噪途徑。前者是改型設(shè)計(jì)，后者是對(duì)密封材料摩擦特性的研究設(shè)計(jì)。