水处理系统中摆动气缸设计+CAD图纸(4)
2、 结构简单，行程可根据需要选择。
在实际应用中，对于同一个蝶阀，选用的单作用气缸通常要比双作用气缸大一个规格。因此，市场上双作用摆动气缸的应用占了绝大多数；而单作用摆动气缸仅应用在一些特殊领域。比如，出于安全方面的考虑，当水处理设备遭遇突发停电事故，单作用摆动气缸可以依靠弹簧力复位，切断管道，防止处于不同处理阶段的水相互污染。因此，我选择用双作用齿轮齿条式摆动气缸。
3 摆动气缸的主要结构参数确定
摆动气缸的主要结构参数决定了输出力的大小，输出力即代表输出足够的扭矩带动蝶阀的启闭。摆动气缸的规格通常按照缸体的缸径大小来划分。人们在选择摆动气缸时，除了要求它运行平稳、工作可靠外，还要求它必须能输出足够的扭矩带动蝶阀开闭。对于输出扭矩的影响因素有
（1）输入气源压力；
（2）气缸的缸径；
（3）齿轮齿条的齿数模数。
摆动气缸的规格通常由缸体的缸径划分，当气源压力一定时，缸体的缸径就决定了输入力的大小，而输出轴以及齿轮齿条的齿数和模数决定了输出的扭矩大小。因此，当齿数与模数一定，缸体缸径越大，输出扭矩越大，但同时对缸体的强度又有更高的要求。同样，对于齿条模数和齿数的设计也决定了输出扭矩的大小。
目前，市面上的摆动气缸规格大大小小有很多种，各个公司同规格产品的参数也不尽相同，这对我们日常的产品配套、文护和规格选型带来了很多麻烦。因此，摆动气缸标准化设计制造是一个趋势。摆动气缸的规格可以根据客户的需求，针对提供的气源压力，转动蝶阀所需的扭矩以及实际安装过程中的尺寸规格来确定。根据任务书中提供的参数要求我按照气源压力0.6MPa，摆动气缸缸径Φ50mm，摆动气缸输出扭矩20Nm进行设计。
4 摆动气缸的主体结构
摆动气缸的基本结构由四部分组成，分别是：缸体、活塞、齿轮轴及端盖
1、缸体是摆动气缸主体，对摆动气缸起固定支撑的作用，并与外部的安装设备相连。
2、活塞是把气压的压力传递给齿轮轴的切向力。共有两个，原点对称放置。这样在保持气缸结构紧凑的同时，增大了输出扭矩，并且对称放置的活塞相互抵消了对齿轮轴的径向力，使气缸运行更加平稳。
3、齿轮轴是通过活塞的齿条与其齿轮的相互啮合所提供的转动来带动与外部连接的蝶阀的开启与关闭，它通过弹性挡圈固定在缸体上，轴的上端安装有位置指示器，用于反馈摆动气缸的转动状态。轴上安装有挡块，通过缸体上调节螺钉的拧入和退出，使摆动气缸的初始或结束位子做轻微的调整，实现摆动幅度范围的变化，使开启和关闭的位置更精确。
4、端盖通过四个内吹冰角的螺钉与缸体连接，并保证连接后的气密性。
图4.1 摆动气缸结构简图
5 方案论证5.1 蝶阀的控制方式
在水处理设备中，蝶阀是将不同处理阶段的水隔离开，避免二次污染。蝶阀的启闭件为圆盘形状，通过与圆盘固定连接的阀轴旋转来开启或关闭管道，工作行程通常为90°。控制蝶阀工作的方式有很多种，摆动气缸控制、电机控制、手动控制、液压缸控制和电液联动控制等。
以下是在水处理系统中常见的控制方式：(1) 摆动气缸控制（图5.1.1）
摆动气缸蝶阀图5.1.1摆动气缸控制(2) 电机控制（图5.1.2）
电机图5.1.2电机控制(3) 手动控制(图5.1.3） 图5.1.3手动控制
摆动气缸控制的工作原理如图5.1.4：气缸中的齿轮轴与蝶阀的阀轴相连，通过向气缸输入压缩空气使齿轮轴旋转，带动蝶阀的阀轴及圆盘启闭件一起旋转，将管道切断或连通。相对于其它几种蝶阀控制方式，摆动气缸控制的优点是：