本論文針對直行程氣缸和檢測傳感器在雙層卸灰閥中應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。同時為今后的設計、選型提供參考和借鑒。

　　氣缸不僅在制造行業應用廣泛，大放異彩；在自動化領域也深受愛戴，獨占鰲頭。本文就氣缸在成都九江垃圾環保發電廠雙層卸灰閥中的應用進行深入剖析，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￠50*200;活塞檢測傳感器為普通磁性接近開關，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是系統壓力，S就是活塞面積了，n是安全系數，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

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

　　(1)當檢測體為金屬材料時，應選用電感式高頻振蕩型接近開關;

　　(2)當檢測體為非金屬材料時，應選用電容型接近開關。

　　(3)金屬體和非金屬要進行遠距離檢測和控制時，應選用光電型接近開關

　　(4)對于檢測體為永久磁鐵，粉塵較多的環境，則選用磁性接近開關

三、問題剖析

1、氣缸震動大問題剖析

　　根據本文前部分對氣缸選型的認識，結合現場氣缸震動過大，伸縮到位時閥體對閥壁敲打過猛等現象，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，特在氣缸前增加調壓閥，調壓方式為降壓調節，即從0.8Mpa往下調，在降壓調節的過程中，明顯感覺氣缸的震動呈減緩趨勢，當低于0.3Mpa時，氣缸伸縮過緩，故將現場氣壓通過調節后設定在0.3Mpa;

　　(2)選型錯誤，氣缸橫截面積過大

　　根據現場對雙層卸灰閥的開關拉力進行測量，僅需30kf的力就能可靠控制該閥的開閉。再結合現場氣源壓力(0.8Mpa)實際情況，依據經驗，通過調壓閥后的壓力應取0.5Mpa;然后根據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

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

　　(1)傳感器移位

　　為驗證是否是傳感器移位導致檢測不可靠，我們將傳感器調試好，調到能夠準確、可靠檢測活塞到位位置后固定好，進行數次氣缸伸縮后，發現該傳感器不能有效檢測到活塞到位信號，然后經過人工修整位置后，該傳感器又能正常工作。故得出結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量問題導致無法識別活塞信號，我們挑選一個出現該問題的傳感器，就在該環境中，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，重復數次后發現：該傳感器能夠識別活塞位置，但范圍較短，不到10mm。結合現場實際情況，分析得之，活塞到位位置重復精度不高，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，發力過大問題，并結合現場實際情況，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，即在氣缸前增設調壓閥來解決該問題。

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，結合現場實際情況，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，利用統計的方法，將傳感器采用專業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

　　通過以上整改，該垃圾發電廠的雙層卸灰閥投入自動控制已三月有余，還沒發現異常情況，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，應嚴格按照選型公式進行計算，得出理論活塞直徑，然后根據廠家產品靠標，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品。