更新時間:2020-09-21
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氣動控製閥是指在氣動係統中控製氣流的壓力、流量和流動方向,並保證氣動執行元件或機構正常工作的各類氣動元件。控製和調節壓縮空氣壓力的元件稱為(wei) 壓力控製閥。
一、氣動閥門係統各部分功能和用途:
1、氣動執行器:分為(wei) 雙動型和單動型。雙動氣動執行器:對閥門開啟和關(guan) 閉的兩(liang) 位式控製。單動氣動執行器(彈簧複位型):在氣路切斷或故障,閥門自動開啟或關(guan) 閉。
2、閥門:閥門是流體(ti) 輸送係統中的控製部件。
3、電磁閥:分為(wei) 單電控電磁閥和雙電控電磁閥。單電控電磁閥:供電時閥門打開或關(guan) 閉,斷電時閥門關(guan) 閉或打開?。雙電控電磁閥:一個(ge) 線圈得電時閥門打開,另一個(ge) 線圈得電時閥門關(guan) 閉。
4、限位開關(guan) :遠距離傳(chuan) 送閥門的開關(guan) 位置的信號。有機械式、接近式、感應式。
5、氣電定位器:根據電流信號?(標準4-20mA)的大小對閥門的介質流量調節控製。
6、氣源處理三聯件:包括空氣減壓閥、過濾器、油霧器,對氣源穩壓、清潔、運動部件潤滑作用。
7、手動操作機構:在自動控製不正常情況下手動操作。
8、靜音器:安裝在電磁閥的排氣口,降低噪聲。
9、快插接頭:一端連接於(yu) 電磁閥或執行器,另一端將氣管直接插入即可使用。
10、空壓機:是壓縮空氣的氣壓發生裝置。
11、氣管:有軟管、紫銅管、不鏽鋼。常用規格有6mm、8mm。
氣動開關(guan) 型閥門係統構成:氣動執行器、閥門、電磁閥、限位開關(guan) 、氣源處理三聯件、手動操作機構、消聲器、快插接頭、空氣壓縮機、氣管。
氣動調節型閥門係統構成:氣動執行器、閥門、氣電定位器、氣源處理三聯件、手動操作機構、消聲器、快插接頭、空氣壓縮機、氣管。
氣動開關(guan) 閥就是以壓縮空氣(空壓機)為(wei) 動力源,通過電磁閥換向去驅動氣動執行器,氣動執行器帶動閥門,實現閥門的開關(guan) ,
隨著工業(ye) 自動化進程,氣動閥門的智能化已經慢慢普及到各個(ge) 行業(ye) 管道控製中,智能化主要是體(ti) 現在氣動閥門搭載智能閥門定位器通過電腦程序控製閥門開關(guan) 和流量調節。
智能化表現在下列方麵:
氣動閥門有自身故障診斷功能,診斷閥門流量調節是否,信號是否反饋到位;診斷運行狀態的遠程通信和閥位調節等智能功能,使得氣動閥門的管理更加方便,故障診斷變得容易,也降低了對維護人員的技能要求。
使用氣動閥門可以減少生產(chan) 線的產(chan) 品類型,全用氣動閥智能化控製。氣動閥門搭載智能閥門定位器不僅(jin) 可以方便地改變氣動閥的流量特性也可以提高控製係統的控製品質。因此,對氣動閥門流量特性的要求可簡化及標準化(例如,僅(jin) 生產(chan) 線特性氣動控製閥)。用智能化功能模塊實現與(yu) 被控對象特性的匹配,使氣動閥產(chan) 品的類型和品種大大減少,使氣動閥的製造過程得到簡化。為(wei) 減少氣動閥的品種,國內(nei) 亦有廠家生產(chan) 全功能氣動閥,這些智能化的方法將不斷提高,並在生產(chan) 和市場中經受考驗和認可。
氣動閥門的數字通信。數字通信將在氣動閥中獲得廣泛應用,以HART通信協議為(wei) 基礎,一些氣動閥的閥門定位器將輸入信號和閥位信號在同一傳(chuan) 輸線實現;以現場總線技術為(wei) 基礎,氣動閥與(yu) 閥門定位器、PID控製功能模塊結合,使控製功能在現場級實現,使危險分散,使控製更及時、更迅速。
智能閥門定位器也叫智能閥門控製器。智能閥門定位器具有閥門定位器的所有功能,同時能夠改善氣動閥的動態和靜態特性,提高氣動閥的控製精度,因此,智能閥門定位器將在今後一段時間內(nei) 成為(wei) 重要的氣動閥輔助設備被廣泛應用。
在氣壓傳(chuan) 動係統中,氣動控製元件是用來控製和調節壓縮空氣的壓力、流量、流動方向和發送信號的重要元件,利用它們(men) 可以組成各種氣動控製回路,以保證氣動執行元件或機構按設計的程序正常工作
控製元件按功能和用途可分為(wei) 方向控製閥、流量控製閥和壓力控製閥三大類。此外,還有通過改變氣流方向和通斷實現各種邏輯功能的氣動邏輯元件。
近年來,隨著氣動元件的小型化以及PLC控製在氣動係統中的大量應用,氣動邏輯元件的應用範圍正在逐漸減小。
ASCO電磁閥YA2BA4524G00061
氣動電磁閥YA2BA4524G00061
ASCO電磁閥8210係列
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ASCO先導電磁閥8551係列防爆電磁閥
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氣動控製閥是指在氣動係統中控製氣流的壓力、流量和流動方向,並保證氣動執行元件或機構正常工作的各類氣動元件。氣動控製閥的結構可分解成閥體(ti) (包含閥座和閥孔等)和閥心兩(liang) 部分,根據兩(liang) 者的相對位置,有常閉型和常開型兩(liang) 種。閥從(cong) 結構上可以分為(wei) :截止式、滑柱式和滑板式三類閥。
氣動控製閥是指在氣動係統中控製氣流的壓力、流量和流動方向,並保證氣動執行元件或機構正常工作的各類氣動元件。控製和調節壓縮空氣壓力的元件稱為(wei) 壓力控製閥。
控製和調節壓縮空氣流量的元件稱為(wei) 流量控製閥。改變和控製氣流流動方向的元件稱為(wei) 方向控製閥。
除上述三類控製閥外,還有能實現一定邏輯功能的邏輯元件,包括元件內(nei) 部無可動部件的射流元件和有可動部件的氣動邏輯元件。在結構原理上,邏輯元件基本上和方向控製閥相同,僅(jin) 僅(jin) 是體(ti) 積和通徑較小,一般用來實現信號的邏輯運算功能。近年來,隨著氣動元件的小型化以及PLC控製在氣動係統中的大量應用,氣動邏輯元件的應用範圍正在逐漸減小。
從(cong) 控製方式來分,氣動控製可分為(wei) 斷續控製和連續控製兩(liang) 類。在斷續控製係統中,通常要用壓力控製閥、流量控製閥和方向控製閥來實現程序動作;連續控製係統中,除了要用壓力、流量控製閥外,還要采用伺服、比例控製閥等,以便對係統進行連續控製。
氣動控製閥和液壓閥的比較
(一) 使用的能源不同
氣動元件和裝置可采用空壓站集中供氣的方法,根據使用要求和控製點的不同來調節各自減壓閥的工作壓力。液壓閥都設有回油管路,便於(yu) 油箱收集用過的液壓油。氣動控製閥可以通過排氣口直接把壓縮空氣向大氣排放。
(二) 對泄漏的要求不同
液壓閥對向外的泄漏要求嚴(yan) 格,而對元件內(nei) 部的少量泄漏卻是允許的。對氣動控製閥來說,除間隙密封的閥外,原則上不允許內(nei) 部泄漏。氣動閥的內(nei) 部泄漏有導致事故的危險。
對氣動管道來說,允許有少許泄漏;而液壓管道的泄漏將造成係統壓力下降和對環境的汙染。
(三) 對潤滑的要求不同
液壓係統的工作介質為(wei) 液壓油,液壓閥不存在對潤滑的要求;氣動係統的工作介質為(wei) 空氣,空氣無潤滑性,因此許多氣動閥需要油霧潤滑。閥的零件應選擇不易受水腐蝕的材料,或者采取必要的防鏽措施。
(四) 壓力範圍不同
氣動閥的工作壓力範圍比液壓閥低。氣動閥的工作壓力通常為(wei) 10bar以內(nei) ,少數可達到40bar以內(nei) 。但液壓閥的工作壓力都很高(通常在50Mpa以內(nei) )。若氣動閥在超過高容許壓力下使用。往往會(hui) 發生嚴(yan) 重事故。
(五) 使用特點不同
一般氣動閥比液壓閥結構緊湊、重量輕,易於(yu) 集成安裝,閥的工作頻率高、使用壽命長。氣動閥正向低功率、小型化方向發展,已出現功率隻有0.5W的低功率電磁閥。可與(yu) 微機和PLC可編程控製器直接連接,也可與(yu) 電子器件一起安裝在印刷線路板上,通過標準板接通氣電回路,省卻了大量配線,適用於(yu) 氣動工業(ye) 機械手、複雜的生產(chan) 製造裝配線等場合。
氣動控製閥的結構可分解成閥體(ti) (包含閥座和閥孔等)和閥心兩(liang) 部分,根據兩(liang) 者的相對位置,有常閉型和常開型兩(liang) 種。閥從(cong) 結構上可以分為(wei) :截止式、滑柱式和滑板式三類閥。
(一)截止式閥的結構及特性
截止式閥的閥心沿著閥座的軸向移動,控製進氣和排氣。二通截止式閥的基本結構。在閥的P口輸入工作氣壓後,閥芯在彈簧和氣體(ti) 壓力作用下緊壓在閥座上,壓縮空氣不能從(cong) A口流出;閥杆受到向下的作用力後,閥芯向下移動,脫離閥座,壓縮空氣就能從(cong) P口流向A口輸出。這就是截止式閥的切換原理。所示的閥為(wei) 常通型結構。為(wei) 初始狀態,與(yu) 相反,閥心在彈簧力作用
下離開閥座,壓縮空氣從(cong) P口流向A口輸出。b為(wei) 工作狀態,閥杆在向上的力作用下,閥心緊壓在閥座上關(guan) 閉閥口,流道被關(guan) 斷,A口沒有壓縮空氣流出。
氣源裝置與(yu) 輔助元件
氣源係統的組成
氣源係統的輔助裝置
一、氣動係統的基本組成示例 空壓機分類
1.往複式壓縮機 b.兩(liang) 級活塞式壓縮機
2.旋轉式壓縮機 空氣幹燥,冷凍幹燥法 進入幹燥器的空氣首先進入熱交換器冷卻,經初步冷卻的空氣中析出的水份和油份經分離器排出。然後,空氣再進入致冷器,這使空氣進一步冷卻到2~5℃,使空氣中含有的氣態水份、油份等由於(yu) 溫度的降低而大量進一步地析出,經分離器排出。冷卻後的空氣再進入熱交換器加熱輸出 空氣幹燥,吸收幹燥法 吸收幹燥法是一個(ge) 純化學過程。在幹燥罐中,壓縮空氣中水分與(yu) 幹燥劑發生反應,使幹燥劑溶解。液態幹燥劑可從(cong) 幹燥罐底部排出。根據壓縮空氣溫度、含濕量和流速,必須及時填滿幹燥劑。
壓縮空氣的過濾裝置
標準過濾器
壓縮空氣的調壓裝置 所有的氣動係統均有一個(ge) 適合的工作壓力,而在各種氣動係統中,皆可出現或多或少的壓力波動。氣動與(yu) 液壓傳(chuan) 動不同,一個(ge) 氣源係統輸出的壓縮空氣通常可供多台氣動裝置使用。氣源係統輸出的空氣壓力都高於(yu) 每台裝置所需的壓力,且壓力波動較大。如果壓力過高,將造成能量的損失並增加損耗;過低的壓力則出力不足,造成不良效率。 例如空壓機的開啟與(yu) 關(guan) 閉所產(chan) 生的壓力波動對係統的功能會(hui) 產(chan) 生不良影響。因此每台氣動裝置的供氣壓力都需要用減壓閥減壓,並保持穩定。 溢流減壓閥 不論進氣壓力是否波動,減壓閥都可以保持工作壓力恒定不變。當耗氣量增加時,工作壓力降低,在調壓彈簧作用下,減壓閥閥口開大 若工作壓力增大,則中間膜片打開,壓縮空氣就經閥體(ti) 上的溢流孔排出。
壓縮空氣的潤滑裝置
1.使壓縮空氣產(chan) 生油霧主要由油霧器來完成。油霧器是以壓縮空氣為(wei) 動力,將潤滑油噴射成霧狀並混合於(yu) 壓縮空氣中,使該壓縮空氣具有潤滑氣動元件的能力。目前,氣動控製係統中的控製閥、氣缸和氣馬達主要是靠帶有油霧的壓縮空氣來實現潤滑的,其優(you) 點是方便、幹淨、潤滑質量高。
2.普通型油霧器也稱為(wei) 全量式油霧器,把霧化後的油霧全部隨壓縮空氣輸出,油霧粒徑約為(wei) 20um。普通型油霧器又分為(wei) 固定節流式和自動節流式兩(liang) 種,前者輸出的油霧濃度隨空氣的流量變化而變化,後者輸出的油霧濃度基本保持恒定。不隨空氣流量的變化而變化。 壓縮空氣的潤滑裝置 通常壓縮空氣是幹燥和無油的。對於(yu) 某個(ge) 氣動係統來說,有些地方需要潤滑的壓縮空氣,有些地方則不需要,因此,應對壓縮空氣的潤滑進行限製。 當壓縮空氣通過油霧器時,其在油室與(yu) 視油器之間產(chan) 生一個(ge) 壓降,該壓降使油液經吸油管上升,並經噴嘴引射到壓縮空氣中,油滴被霧化,隨壓縮空氣流出。
氣動三聯件
從(cong) 空壓機輸出的壓縮空氣要通過管路係統被輸送到各氣動設備上,管路係統如同人體(ti) 的血管。輸送空氣的管路配置如設計不合理,將產(chan) 生下列問題: ①壓降大,空氣流量不足; ②冷凝水無法排放; ③氣動設備動作不良,可靠性降低; ④維修保養(yang) 困難。
主管路配管方式按照供氣可靠性和經濟性考慮,一般有兩(liang) 種主要的配置:終端管道和環狀管道。 普通氣動設備大多采用不高於(yu) 8巴的壓縮空氣源,故一般按照隻有一種壓力要求來處理,采用同一壓力管道,用減壓閥來滿足用氣設備的壓力要求。
1.終端管道 這種係統簡單,經濟性好。多用於(yu) 間斷供氣,一條支路上可安裝一個(ge) 截止閥,用於(yu) 關(guan) 閉係統。管道應在流動方向上有1:100的斜度以利於(yu) 排水,並在低位置設置排水器。
主管路配管方式
2.環狀管道 這種係統供氣可靠性高,壓力損失小,壓力穩定,但投資較高。在環狀主管道係統中空氣從(cong) 兩(liang) 邊輸入到達高的消耗點,這可將減壓力降至低。這種係統中冷凝水會(hui) 流向各個(ge) 方向,因此必須設置足夠的自動排水裝置。另外,每條支路上及支路間都要設置截止閥。這樣,當關(guan) 閉支路時,整個(ge) 係統仍能供氣。
氣動執行元件
氣缸的分類
無杆氣杆沒有普通氣缸的剛性活塞杆,它利用活塞直接或間接實現往複運動。行程為(wei) L的有活塞杆氣缸,沿行程方向的實際占有安裝空間約為(wei) 2.2L。沒有活塞杆,則占有安裝空間僅(jin) 為(wei) 1.2L,且行程缸徑比可達50至100。 這種氣缸的優(you) 點是節省了安裝空間,特別適用於(yu) 小缸徑、長行程的場合。 無杆氣缸主要分為(wei) 機械接觸式和磁性耦合式兩(liang) 種。通常將磁性耦合無杆氣缸稱為(wei) 磁性氣缸。 a.機械接觸式無杆氣杆 氣爪能實現各種抓取功能,是現代氣動機械手的關(guan) 鍵部件。 圖9-15所示的氣爪的特點是: 所有的結構都是雙作用的,能實現雙向抓取,可自動對中,重複精度高; 抓取力矩恒定; 在氣缸兩(liang) 側(ce) 可安裝非接觸式檢測開關(guan) ; 有多種安裝、連接方式。
平行氣爪通過兩(liang) 個(ge) 活塞工作,兩(liang) 個(ge) 氣爪對心移動。這種氣爪可以輸出很大的抓取力,既可用內(nei) 抓取,也可用於(yu) 外抓取。
擺動氣爪,內(nei) 外抓取400擺角 ,抓取力大,並確保抓取力矩始終恒定。
氣動控製元件與(yu) 基本回路 氣動控製元件:控製和調節壓縮空氣的壓力、流量、流動方向和發送信號的重要元件 方向控製閥,壓力控製閥和流量控製閥 氣動基本回路:方向控製回路,壓力控製回路和速度(流量)控製回路 方向控製閥與(yu) 方向控製回路 壓力控製閥與(yu) 壓力控製回路 流量控製閥與(yu) 流量控製回路 氣動邏輯元件簡介 其它氣動基本回路 §14.1方向控製閥與(yu) 方向控製回路 方向控製閥 單向型控製閥 換向型控製閥:通過改變氣體(ti) 通路使氣流方向發生改變 換向型控製閥按驅動方式可分為(wei) 氣壓控製閥、電磁控製閥、機械控製閥、手動控製閥和時間控製閥 方向控製回路 單作用氣缸換向回路 雙作用氣缸換向回路 壓力控製閥與(yu) 壓力控製回路 壓力控製閥的功能:控製係統中壓縮空氣的壓力,以滿足係統對不同壓力的需要。
壓力控製閥的工作原理:均是利用空氣壓力和彈簧力相平衡的原理來工作的。壓力控製閥的分類: 減壓閥、定值器:降壓穩壓作用,安全閥、限壓切斷閥:限壓安全保護作用;順序閥、平衡閥:根據氣路壓力不同進行某種控製。節流閥:通過改變閥的通流麵積來調節流量。