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文檔簡介
項目四自動生產線分檢裝置氣動系統的安裝與調試以自動生產線分檢裝置氣動系統為例,分析控制閥結構及原理,繪制自動線分檢裝置氣動系統回路并進行仿真,最后借助實訓臺完成本氣動系統的安裝與調試。1)了解壓力閥、方向閥、流量閥、邏輯閥的結構及原理;2)了解壓力閥、方向閥、流量閥、邏輯閥構成的基本回路;3)能夠繪制自動生產線分檢裝置氣動回路,并能夠對類似設備氣動系統進行合理設計。4)能夠用FLUIDSIM仿真軟件對自動生產線分檢裝置氣動氣路進行仿真驗證。5)能夠合理選用氣壓元件對動自動生產線分檢裝置氣動系統回路進行組裝與調試;6)能夠分析自動生產線分檢裝置氣動系統回路及元件故障。項目一氣缸和氣動控制閥認知項目二自動生產線分檢裝置氣動回路系統原理圖繪制項目三自動生產線分檢裝置氣動氣路仿真調試;項目四自動生產線分檢裝置氣動系統回路的安裝與調試項目一氣缸和氣動控制閥認知控制元件執行元件氣缸
在氣動自動化系統中,由于氣缸(Aircylinders)具有相對較低的成本,容易安裝,結構簡單,耐用,各種缸徑尺寸及行程可選等優點,因而是應用最廣泛的一種執行元件。根據使用條件不同,氣缸的結構、形狀和功能也不一樣,要完全確切地對氣缸進行分類是比較困難的。氣缸主要的分類方式如下。1.按結構分類
按結構可將氣缸分為如圖10-1所示的幾類。
2.按尺寸分類
通常稱缸徑為2.5~6mm的為微型氣缸,8~25mm的為小型氣缸,32~320mm的為中型氣缸,大于320mm的為大型氣缸。
3.按安裝方式分類
按安裝方式可將氣缸分為如下兩類:
(1)固定式氣缸:氣缸安裝在機體上固定不動
(2)擺動式氣缸:缸體圍繞一個固定軸可作一定角度的擺動氣缸分類氣缸的安裝方式直接安裝支架安裝前法蘭安裝螺紋軸頸式安裝氣缸的安裝方式后法蘭安裝中間耳軸式安裝耳環連接式安裝不正確正確活塞桿的軸線與負載移動方向應保持一致(同軸):如果不一致,活塞桿和缸筒會產生別勁,缸筒內表面、導向套和活塞桿的表面以及密封件容易磨損不正確正確避免活塞桿直接連接受垂直重力:——加滾輪支撐道軌活塞桿和缸筒會產生別勁,活塞桿容易彎曲,缸筒內表面、導向套和活塞桿的表面以及密封件容易磨損避免活塞桿受扭矩力:——應該加導向桿活塞桿和缸筒會產生別勁,缸筒內表面、活塞桿容易彎曲,導向套和活塞桿的表面以及密封件容易磨損不正確正確不正確正確防止后活動餃接離出力點過長會導致活塞桿受扭矩力——改用中間活動支撐縮短支撐點與出力點過長的距離不正確正確長行程氣缸上應設置中間導向支撐,避免活塞桿自然下垂——以克服活塞桿的下垂、缸筒的下彎以及振動和外負載給活塞桿帶來的傷害在長行程時易發生撓曲,故可將安裝托架移至前端蓋。
將支持托架移至前方
最好不要將固定式氣缸與進行圓周運動的搖臂連接(LB固定)。此時,應與擺動式氣缸連接(CA\CB\TC固定)○×12軸承托架的安裝面至軸承位置的高度(H)若太高,氣缸在工作過程中,支架的安裝部會產生很大的扭矩力,可能會引起安裝螺栓等的破損H13考慮負荷的方向,采取適當的安裝(法蘭型安裝)。
14正確不正確考慮負荷的方向,采取適當的安裝(法蘭型安裝)。15正確不正確考慮負荷的方向,采取適當的安裝(法蘭型安裝)。16正確正確單作用氣缸彈簧壓出彈簧壓回雙作用氣缸
1緩沖密封圈2磁石3緩沖頭4氣缸本體5滑動軸承6防塵密封圈7前端蓋8前氣口9感應開關10活塞桿11活塞密封件12導向環13
后端蓋14緩沖節流閥磁性開關及磁環磁環氣緩沖1.緩沖套2.緩沖密封件3.緩沖針4.頭端蓋1234氣緩沖裝置是由緩沖套,緩沖封圈和緩沖閥組成.當緩沖套插入緩沖密封件時,正常的排氣通道便會被堵塞,被困的空氣被加壓,而舒緩了活塞的慣性.加壓的空氣只可透過缸蓋上的一個受針閥控制的小孔排放,這就構成了緩沖行程的效果.擺動氣缸品種體積質量改變擺角的方法設置緩沖裝置輸出力矩匯漏設定擺角范圍最低使用壓力擺動速用于中途停止狀態齒條式較大較小改變內部或外部擋塊位置容易較大很小可較寬較小可低速可適當時間使用葉片式較小較小調節止動塊的位置內部設置困難較小有微漏較窄較大不宜低速不可長時間使用葉片式擺動氣缸齒輪式擺動氣缸葉片式擺動氣缸葉片式擺動氣缸
葉片式擺動氣缸可分為單葉片式、雙葉片式和多葉片式三種。葉片越多,擺動角度越小,但扭矩卻要增大。單葉片型輸出擺動角度小于360°,雙葉片型輸出擺動角度小于180°,三葉片型則在120°以內。葉片式擺動氣缸圖(a)所示為葉片式擺動缸的外觀。圖(b)、(c)所示分別為單、雙葉片式擺動氣缸的結構原理。在定子上有兩條氣路,當左腔進氣時,右腔排氣,葉片在壓縮空氣作用下逆時針轉動,反之,作順時針轉動。旋轉葉片將壓力傳遞到驅動軸上作擺動。可調止動裝置與旋轉葉片相互獨立,從而使得擋塊可以調節擺動角度大小。在終端位置,彈性緩沖墊可對沖擊進行緩沖。齒條式擺動氣缸輸出軸軸承活塞活塞密封件齒條組件齒輪齒條式擺動氣缸齒輪齒條式擺動氣缸有單齒條和雙齒條兩種。圖為單齒條式擺動氣缸,其結構原理為壓縮空氣推動活塞6從而帶動齒條組件3作直線運動,齒條組件3則推動齒輪4做旋轉運動,由輸出軸5(齒輪軸)輸出力矩,輸出軸與外部機構的轉軸相連,讓外部機構做擺動。
擺動氣缸的行程終點位置可調,且在終端設置可調緩沖裝置,緩沖大小與氣缸擺動的角度無關,在活塞上裝有一個永久磁環,行程開關可固定在缸體的安裝溝槽中。特殊氣缸機械式無缸氣缸磁藕式無缸氣缸氣動手指鎖緊氣缸無桿氣缸
無桿氣缸(Rodlesscylinders)沒有普通氣缸的剛性活塞桿,它利用活塞直接或間接地實現往復運動。行程為L的有活塞桿氣缸,沿行程方向的實際占有安裝空間約為2.2L。沒有活塞桿,則占有安裝空間僅為1.2L,且行程缸徑比可達50~100。沒有活塞桿,還能避免由于活塞桿及桿密封圈的損傷而帶來的故障。而且,由于沒有活塞桿,活塞兩側受壓面積相等,雙向行程具有同樣的推力,有利于提高定位精度。這種氣缸的最大優點是節省了安裝空間,特別適用于小缸徑、長行程的場合。無桿氣缸現已廣泛用于數控機床、注塑機等的開門裝置及多功能坐標機器手的位移和自動輸送線上工件的傳送等。
無桿氣缸主要分機械接觸式和磁性耦合式兩種,而將磁性耦合無桿氣缸稱為磁性氣缸無桿氣缸在拉制而成的不等壁厚的鋁制缸筒上開有管狀溝槽縫,為保證開槽處的密封,設有內、外側密封帶。內側密封帶3靠氣壓力將其壓在缸筒內壁上,起密封作用。外側密封帶4起防塵作用。活塞軛7穿過長開槽,把活塞5和滑塊6連成一體。活塞軛7又將內、外側密封帶分開,內側密封帶穿過活塞軛,外側密封帶穿過活塞軛與滑塊之間,但內、外側密封帶未被活塞軛分開處,相互夾持在缸筒開槽上,以保持槽被密封。內、外側密封帶兩端都固定在氣缸缸蓋上。與普通氣缸一樣,兩端缸蓋上帶有氣緩沖裝置。在壓縮空氣作用下,活塞-滑塊機械組合裝置可以做往復運動。這種無桿氣缸通過活塞-滑塊機械組合裝置傳遞氣缸輸出力,缸體上管狀溝槽可以防止其扭轉磁感應氣缸一種磁性耦合的無桿氣缸(Cylinderwithmagneticcoupling)。它是在活塞上安裝了一組高磁性的內磁環4,磁力線通過薄壁缸筒(不銹鋼或鋁合金非導磁材料)與套在外面的另一組外磁環2作用。由于兩組磁環極性相反,因此它們之間有很強的吸力。若活塞在一側輸入氣壓作用下移動,則在磁耦合力作用下帶動套筒與負載一起移動。在氣缸行程兩端設有空氣緩沖裝置。磁感應氣缸的特點是體積小,重量輕,無外部空氣泄漏,維修保養方便等。當速度快、負載大時,內、外磁環易脫開,即負載大小受速度影響,且磁性耦合的無桿氣缸中間不可能增加支承點,最大行程受到限制。氣爪(手指氣缸)氣爪(Gripper)能實現各種抓取功能,是現代氣動機械手的關鍵部件。圖示的氣爪具有如下特點:
(1)所有的結構都是雙作用的,能實現雙向抓取,可自動對中,重復精度高;
(2)抓取力矩恒定;
(3)在氣缸兩側可安裝非接觸式檢測開關;
(4)有多種安裝、連接方式。圖(a)所示為FESTO平行氣爪,平行氣爪通過兩個活塞工作,兩個氣爪對心移動。這種氣爪可以輸出很大的抓取力,既可用于內抓取,也可用于外抓取。
圖(b)所示為FESTO擺動氣爪,內、外抓取40°擺角,抓取力大,并確保抓取力矩始終恒定。
圖(c)所示為FESTO旋轉氣爪,其動作和齒輪齒條的嚙合原理相似。兩個氣爪可同時移動并自動對中,其齒輪齒條原理確保了抓取力矩始終恒定。
圖(d)所示為FESTO三點氣爪,三個氣爪同時開閉,適合夾持圓柱體工件及工件的壓入工作。氣爪(手指氣缸)氣、液阻尼缸氣、液阻尼缸是一種由氣缸和液壓缸構成的組合缸。它由氣缸產生驅動力,用液壓缸的阻尼調節作用獲得平穩運動。這種氣缸常用于機床和切削加工的進給驅動裝置,用于克服普通氣缸在負載變化較大時容易產生的“爬行”或“自移”現象,可以滿足驅動刀具進行切削加工的要求。圖示為串聯式氣、液阻尼缸原理。它的液壓缸和氣缸共用同一缸體,兩活塞固聯在同一活塞桿上。當氣缸右腔供氣左腔排氣時,活塞桿伸出的同時帶動液壓缸活塞左移,此時,液壓缸左腔排油經節流閥流向右腔,對活塞桿的運動起阻尼作用。調節節流閥便可控制排油速度,由于兩活塞固聯在同一活塞桿上,因此,也控制了氣缸活塞的左行速度。反向運動時,因單向閥開啟,所以活塞桿可快速縮回,液壓缸無阻尼。油箱是為了克服液壓缸兩腔面積差和補充泄漏用的,如將氣缸、液壓缸位置改為右圖所示的并聯型氣、液阻尼缸,則油箱可省去,改為油杯補油即可。氣缸的缸徑與行程標準氣缸行程氣缸缸徑氣缸的理論出力理論出力=活塞面積×空氣壓力雙動氣缸產生的理論出力:伸出:縮回:單動氣缸產生的理論出力:伸出:D=氣缸缸徑Pg=空氣壓力(表壓)d=活塞桿直徑Fs=彈簧出力氣缸的負載率負載率=X100%所需出力理論出力負載率的選取與負載的運動狀態有關,按一般的選取如下:負載的運動狀態靜負載動載荷氣缸速度50至500mm/s氣缸速度超過500mm/s負載率<=70%<=50%<=30%
典型結構
這是一個二位五通直動式彈簧復位滑閥的典型結構(1)電磁鐵(2)控制活塞(3)滑柱式閥芯(4)閥體(5)復位彈簧(6)出氣口(7)手動按鈕(8)電磁鐵接線座34567218方向控制閥按閥芯工作的位置數分常見換向閥的名稱和圖形符號方向控制閥按閥芯工作的位置數分閥中的通口用數字表示,符合ISO5599-3標準。通口即可用數字,也可用字母表示。方向控制閥按閥芯結構分:閥芯結構是影響閥性能的重要因素之一。常用的閥芯結構提動閥(或稱截止閥)、滑動閥和滑板式等。按連接方式分:閥的連接方式有管式連接、板式連接、集裝式連接和法蘭連接等幾種。管式連接有兩種:一種是閥體上的螺紋孔直接與帶螺紋的接管相連;另一種是閥體上裝有快速接頭,直接將管插入接頭內。對不復雜的氣路系統,管式連接簡單,但維修時要先拆下配管。板式連接需要配專用的過渡連接板,管路與連接板相連,閥固定在連接板上,裝拆時不必拆卸管路,對復雜氣動系統維修方便。集裝式連接是將多個板式連接的閥安裝在集裝塊(又稱匯流板)上,各閥的輸入口或排氣口可以共用,各閥的排氣口也可單獨排氣。這種方式可以節省空間,減少配管,便于維修。換向閥的結構特點及工作原理
二通截止閥(常閉型)二通截止閥(常通型)1.
提動閥(Poppetvalve)提動閥是利用圓球、圓盤、平板或圓錐閥芯,在垂直方向相對閥座移動以控制通路的開啟或切斷。
換向閥的結構特點及工作原理
球座閥(Ballseatvalve)這種換向閥結構緊湊、簡單,可安裝各種類型的驅動頭。對于直接驅動方式來說,驅動推桿動作的驅動力限制了其應用。大流量時,閥芯有效面積也大,需要較大的驅動力才能將閥口打開,因此,此類型換向閥通徑不宜過大。這種閥的操作皆由人力或機械驅動,彈簧復位。換向閥的結構特點及工作原理
初始狀態工作狀態瞬時狀態提動閥(Poppetvalve):2位3通此時,P、A、0三個孔口同時相通,而發生串氣現象。實際上,對于快速切換的閥,這種串氣現象對閥的動作不存在什么影響。但緩慢切換時,應予以注意。
換向閥的結構特點及工作原理
提動閥(Poppetvalve):盤座閥(Discseatvalve)常閉型這種換向閥采用圓盤密封結構,較小的閥芯位移就可產生較大的過流面積,具有響應快、抗污染能力強、壽命長、具有較大通流能力的特點。1.
提動閥(Poppetvalve):盤座閥(Discseatvalve)常開型這種換向閥采用圓盤密封結構,較小的閥芯位移就可產生較大的過流面積,具有響應快、抗污染能力強、壽命長、具有較大通流能力的特點。
為了使提動(截止式)閥密封可靠,操縱方便,另一種方法是采用壓力平衡的方法,如圖所示,在閥桿兩側增加了活塞,活塞受氣壓作用面積和閥心受壓面積相等,這種閥稱為壓力平衡式閥。由于初始狀態時,工作氣壓作用在閥桿上的合力為零,使開啟閥門的操作力大大降低。壓力平衡閥提動閥(Poppetvalve):壓力平衡閥滑柱式閥的基本結構滑動閥(Slidevalve):滑動閥是利用滑柱、滑板或旋轉滑軸在閥體里運動,來實現氣路通斷的閥。
滑動閥(Slidevalve):
縱向滑柱式(Longitudinalslidevalve),具有記憶換向閥的結構特點及工作原理
滑動閥(Slidevalve):縱向滑板閥(Longitudinalflatslidevalve),縱向滑板閥是利用滑柱的移動帶動滑板來接通或斷開各通口。滑板靠氣壓或彈簧壓向閥座,能自動調節。這種閥的滑板既使產生磨耗,也能保證有效的密封。
換向閥的結構特點及工作原理
延時閥(Timedelayvalve):延時閥是一種時間控制元件,它的作用是使閥在一特定時間發出信號或中斷信號,在氣動系統中做信號處理元件。延時閥是一個組合閥,由二位三通換向閥、單向可調節流閥和氣室組成。二位三通換向閥既可以是常閉式,也可以是常開式。1、換向閥的結構特點及工作原理
延時閥(Timedelayvalve):若壓縮空氣是潔凈的,且壓力穩定,則可獲得精確的延時時間。通常,延時閥的時間調節范圍為0~30秒,通過增大氣室,可以使延時時間加長。延時閥通常帶可鎖定的調節桿,可用來調節延遲時間。
換向閥的結構特點及工作原理
單向閥(No-returnvalve):單向閥是指氣流只能向一個方向流動而不能反向流動的閥,且壓降較小。單向閥的工作原理、結構和職能符號與液壓傳動中的單向閥基本相同。這種單向阻流作用可由錐密封、球密封、圓盤密封或膜片來實現。圖示單向閥,利用彈簧力將閥芯頂在閥座上,故壓縮空氣要通過單向閥時必須先克服彈簧力。
換向閥的結構特點及工作原理
梭閥(Shuttlevalve):梭閥又稱為雙向控制閥。如圖所示梭閥,有兩個輸入信號口1和一個輸出信號口2。若在一個輸入口上有氣信號,則與該輸入口相對的閥口就被關閉,同時在輸出口2上有氣信號輸出。這種閥具有“或”邏輯功能,即只要在任一輸入口1上有氣信號,在輸出口2上就會有氣信號輸出換向閥的結構特點及工作原理
梭閥(Shuttlevalve):梭閥在邏輯回路和氣動程序控制回路中應用廣泛,常用作信號處理元件。圖為數個輸入信號需連接(并聯)到同一個出口的應用方法,所需梭閥數目為輸入信號數減一。換向閥的結構特點及工作原理
梭閥(Shuttlevalve):圖為梭閥的應用實例,用兩個手動按鈕1S1和1S2操縱氣缸進退。當驅動兩個按鈕閥中的任何一個動作時,雙作用氣缸活塞桿都伸出。只有同時松開兩個按鈕閥,氣缸活塞桿才回縮。梭閥應與兩個按鈕閥的工作口相連接,這樣,氣動回路圖才可以正常工作。
換向閥的結構特點及工作原理
雙壓閥(Dualpressurevalve):雙壓閥又稱“與”門梭閥。在氣動邏輯回路中,它的作用相當于“與”門作用。圖示,該閥有兩個輸入口1和一個輸出口2。若只有一個輸入口有氣信號,則輸出口2沒有氣信號輸出,只有當雙壓閥的兩個輸入口均有氣信號,輸出口2才有氣信號輸出。雙壓閥相當于兩個輸入元件串聯。
換向閥的結構特點及工作原理
6.雙壓閥(Dualpressurevalve):與梭閥一樣,雙壓閥在氣動控制系統中也作為信號處理元件,數個雙壓閥的連接方式如圖,只有數個輸入口皆有信號時,輸出口才會有信號。雙壓閥的應用也很廣泛,主要用于互鎖控制、安全控制、檢查功能或者邏輯操作。
換向閥的結構特點及工作原理
6.雙壓閥(Dualpressurevalve):圖10-21為一個安全回路。只有當兩個按鈕閥1S1和1S2都壓下時,單作用氣缸活塞桿才伸出。若二者中有一個不動作,則氣缸活塞桿將回縮至初始位置。
1、換向閥的結構特點及工作原理
7.快速排氣閥(Quickexhaustvalve):快速排氣閥可使氣缸活塞運動速度加快,特別是在單作用氣缸情況下,可以避免其回程時間過長。為了降低排氣噪聲,這種閥一般帶消聲器。換向閥的結構特點及工作原理
7.快速排氣閥(Quickexhaustvalve):快速排氣閥用于使氣動元件和裝置迅速排氣的場合。為了減小流阻,快速排氣閥應靠近氣缸安裝,例如,把它裝在換向閥和氣缸之間(應盡量靠近氣缸排氣口,或直接擰在氣缸排氣口上),使氣缸排氣時不用通過換向閥而直接排出。這對于大缸徑氣缸及缸閥之間管路長的回路,尤為需要,如圖(a)所示。流量控制閥
在氣動系統中,經常要求控制氣動執行元件的運動速度,這要靠調節壓縮空氣的流量來實現。用來控制氣體流量的閥,稱為流量控制閥。流量控閥是通過改變閥的通流截面積來實現流量控制的元件,它包括節流閥、單向節流閥、排氣節流閥等節流閥(Throttlevalve)
節流閥是將空氣的流通截面縮小以增加氣體的流通阻力,而降低氣體的壓力和流量。如圖所示,閥體上有一個調整螺絲,可以調節流閥的開口度(無級調節),并可保持其開口度不變,此類閥稱為可調節開口截流閥。流通截面固定的節流閥,稱為固定開口節流閥。可調節流閥常用于調節氣缸活塞運動速度,若有可能,應直接安裝在氣缸上。這種節流閥有雙向節流作用。使用節流閥時,節流面積不宜太小,因空氣中的冷凝水、塵埃等塞滿阻流口通路會引起節流量的變化。
流量控制閥1.節流閥(Throttlevalve)節流閥常用的孔口結構。a)平板閥
b)針閥
c)球閥
流量控制閥1.節流閥(Throttlevalve)
流量控制閥2.單向節流閥(Onewayflowcontrolvalve):單向節流閥是由單向閥和節流閥組合而成,常用于控制氣缸的運動速度,也稱為速度控制閥。如圖所示,當氣流從1口進入,單向閥被頂在閥座上,空氣只能從節流口流向出口2,流量被節流閥節流口的大小所限制,調節螺釘可以調節節流面積。當空氣從2口進入時,推開單向閥自由流到1口,不受節流閥限制。
流量控制閥2.單向節流閥:利用單向節流閥控制氣缸的速度方式有進氣節流(meter-in)和排氣節流(meter-out)兩種方式。圖(a)為進氣節流控制,它是控制進入氣缸的流量以調節活塞的運動速度。采用這種控制方式,如活塞桿上的負荷有輕微變化,將導致氣缸速度的明顯變化。因此速度穩定性差,僅用于單作用氣缸、小型氣缸或短行程氣缸的速度控制。圖(b)為排氣節流控制,它是控制氣缸排氣量的大小,而進氣是滿流的。這種控制方式能為氣缸提供背壓來限制速度,故速度穩定性好,常用于雙作用氣缸的速度控制。單向節流閥用于氣動執行元件的速度調節時應盡可能直接安裝在氣缸上。一般情況下,單向節流閥的流量調節范圍為管道流量的20%~30%。對于要求能在較寬范圍里進行速度控制的場合,可采用單向閥開度可調的速度控制閥。流量控制閥3.排氣節流閥(Exhaustthrottlevalve)排氣節流閥的節流原理和節流閥一樣,也是靠調節通流面積來調節閥的流量的。它們的區別是,節流閥通常是安裝在系統中調節氣流的流量,而排氣節流閥只能安裝在排氣口處,調節排入大氣的流量,以此來調節執行機構的運動速度。圖為排氣節流閥的工作原理圖,氣流從A口進入閥內,由節流口1節流后經消聲套2排出。因而它不僅能調節執行元件的運動速度,還能起到降低排氣噪聲的作用。排氣節流閥通常安裝在換向閥的排氣口處,與換向閥聯用,起單向節流閥的作用。它實際上只不過是節流閥的一種特殊形式。由于其結構簡單,安裝方便,能簡化回路,故應用日益廣泛。
壓力控制閥壓力控制閥是用來控制氣動系統中壓縮空氣的壓力,滿足各種壓力需求或用于節能。壓力控制閥有減壓閥、安全閥(溢流閥)和順序閥三種。空壓站輸出的空氣壓力高于每臺氣動裝置所需壓力,且壓力波動較大。因此每臺氣動裝置的供氣壓力都需要減壓閥來減壓,并保持供氣壓力穩定。對于低壓控制系統(如氣動測量),除用減壓閥降低壓力外,還需要用精密減壓閥(或定值器)以獲得更穩定的供氣壓力。這類壓力控制閥當輸入壓力在一定范圍內改變時,能保持輸出壓力不變。當管路中的壓力超過允許壓力時,為了保證系統的工作安全,住往用安全閥實現自動排氣,使系統的壓力下降。想想哪里需要安裝??如儲氣罐頂部必須裝安全閥。氣動裝置中不便安裝行程閥而要依據氣壓的大小來控制兩個以上的氣動執行機構的順序動作時,就要用到順序閥。壓力控制閥安全閥安全閥是用來防止系統內壓力超過最大許用壓力以保護回路或氣動裝置的安全。圖為安全閥的工作原理圖。閥的輸入口與控制系統(或裝置)相連,當系統壓力小于此閥的調定壓力時,彈簧力使閥芯緊壓在閥座上,如圖(a)所示。當系統壓力大于此閥的調定壓力時,則閥芯開啟,壓縮空氣從R口排放到大氣中,如圖(b)所示。此后,當系統中的壓力降低到閥的調定值時,閥門關閉,并保持密封。
膜片式安全閥壓力控制閥溢流閥溢流閥和安全閥在結構和功能方面往往相類似,有時可不加以區別。溢流閥的作用是當氣動回路和容器中的壓力上升到超過調定值時,把超過調定值的壓縮空氣排入大氣,以保持進口壓力的調定值。實際上,溢流閥是一種用于維持回路中空氣壓力恒定的壓力控制閥;而安全閥是一種防止系統過載、保證安全的壓力控制閥。壓力控制閥順序閥
順序閥的工作原理a)進氣b)排氣單向順序閥的工作原理順序閥是靠回路中的壓力變化來控制氣缸順序動作的一種壓力控制閥,常用來控制氣缸的順序動作。在氣動系統中,順序閥通常安裝在需要某一特定壓力的場合,以便完成某一操作。只有達到需要的操作壓力后,順序閥才有氣信號輸出壓力控制閥順序閥的結構圖壓力控制閥順序閥應用:
圖為順序閥的應用回路。當驅動按鈕閥動作時,氣缸伸出并對工件進行加工。只要達到預定壓力,氣缸就復位。順序閥的預定壓力可調。項目二分檢裝置氣動回路系統原理圖繪制與液壓傳動系統一樣,氣動系統無論多么復雜,它均由一些具有特定功能的基本回路組成。在氣動系統分析、設計之前,先介紹一些氣動基本回路和常用回路,以了解回路的功能,熟悉回路的構成和性能,便于氣動控制系統的分析和設計,以組成完善的氣動控制。應該指出,本章所介紹的回路在實際應用中不要照搬使用,而應根據設備工況、工藝條件仔細分析和比較后再選用。氣動回路的符號表示法工程上,氣動系統回路圖是以氣動元件職能符號組合而成的,故讀者對前述所有氣動元件的功能、符號與特性均應熟悉和了解。
以氣動符號所繪制的回路圖可分為定位和不定位兩種表示法。
定位回路圖是以系統中元件實際的安裝位置繪制的,如圖所示。這種方法使工程技術人員容易看出閥的安裝位置,便于維修和保養。
不定位回路圖不是按元件的實際位置繪制的,而是根據信號流動方向,從下向上繪制的,各元件按其功能分類排列,順序依次為氣源系統、信號輸入元件、信號處理元件、控制元件、執行元件,如圖所示。本章主要使用此種回路表示法。
為分清氣動元件與氣動回路的對應關系,圖分別給出全氣動系統和電-氣動系統的控制鏈中信號流和元件之間的對應關系。掌握這一點對于分析和設計氣動程序控制系統非常重要。回路圖內元件的命名氣動回路圖內元件常以數字和英文字母兩種方法命名。
1.數字命名
在數字命名方法中,元件按照控制鏈分成幾組,每一個執行元件連同相關的閥稱為一個控制鏈。0組表示能源供給元件,1、2組代表獨立的控制鏈。
1A,2A等 代表執行元件
1V1,1V2等 代表控制元件
1S1,1S2等 代表輸入元件(手動和機控閥)
0Z1,0Z2等 代表能源供給(氣源系統)2.英文字母命名
此類命名法常用于氣動回路圖的設計,并在回路中代替數字命名使用。在英文字母命名中,大寫字母表示執行元件,小寫字母表示信號元件。
A,B,C等代表執行元件
a1,b1,c1等代表執行元件在伸出位置時的行程開關a0,b0,c0等代表執行元件在縮回位置時的行程開關各種元件的表示方法
在回路圖中,閥和氣缸盡可能水平放置。回路中的所有元件均以起始位置表示,否則另加注釋。閥的位置定義如下:
1.正常位置
閥芯未操作時閥的位置為正常位置。2.起始位置
閥已安裝在系統中,并已通氣供壓,閥芯所處的位置稱為起始位置,應標明。圖示的滾輪杠桿閥(信號元件),正常位置為關閉閥位,當在系統中被活塞桿的凸輪板壓下時,其起始位置變成通路,應按圖(b)所示表示。
對于單向滾輪杠桿閥,因其只能在單方向發出控制信號,所以在回路圖中必須以箭頭表示出對元件發生作用的方向,逆向箭頭表示無作用,如圖所示。單向滾輪杠桿閥表示(a)正常位置;(b)起始位置管路的表示
在氣動回路中,元件和元件之間的配管符號是有規定的。通常工作管路用實線表示,控制管路用虛線表示。而在復雜的氣動回路中,為保持圖面清晰,控制管路也可以用實線表示。管路盡可能畫成直線以避免交叉。圖示為管路表示方法。項目二分檢裝置氣動回路系統原理圖繪制
單作用氣缸的控制回路控制單作用氣缸的前進、后退必須采用二位三通閥。圖所示為單作用氣缸控制回路。按下按鈕,壓縮空氣從1口流向2口,活塞伸出,3口遮斷,單作用氣缸活塞桿伸出;放開按鈕,閥內彈簧復位,缸內壓縮空氣由2口流向3口排放,1口被遮斷,氣缸活塞桿在復位彈簧作用下立即縮回。利用梭閥的控制回路
圖示為利用梭閥的控制回路,回路中的梭閥相當于實現“或”門邏輯功能的閥。在氣動控制系統中,有時需要在不同地點操作單作用缸或實施手動/自動并用操作回路。
利用雙壓閥的控制回路
圖示為利用雙壓閥的控制回路。在該回路中,需要兩個二位三通閥同時動作才能使單作用氣缸前進,實現“與”門邏輯控制。最常用的雙手操作回路還有如圖所示的回路,常用于安全保護回路。單作用氣缸的速度控制回路
圖示為利用單向節流閥控制單作用氣缸活塞速度的回路。單作用氣缸前進速度的控制只能用入口節流方式,如圖(a)所示。單作用氣缸后退速度的控制只能用出口節流方式,如圖(b)所示。如果單作用氣缸前進及后退速度都需要控制,則可以同時采用兩個節流閥控制,回路如圖(c)所示,活塞前進時由節流閥1V1控制速度,活塞后退時由節流閥1V2控制速度。
雙作用氣缸的速度控制回路
圖所示為雙作用氣缸的速度控制回路。如圖(a)所示的使用二位四通閥的回路,必須采用單向節流閥實現排氣節流的速度控制。一般將帶有旋轉接頭的單向節流閥直接擰在氣缸的氣口上來實現排氣節流,安裝使用方便。如圖(b)所示,在二位五通閥的排氣口上安裝了排氣消聲節流閥,以調節節流閥開口度,實現氣缸背壓的排氣控制,完成氣缸往復速度的調節。使用如圖(b)所示的速度控制方法時應注意:換向閥的排氣口必須有安裝排氣消聲節流閥的螺紋口,否則不能選用。圖(c)所示是用單向節流閥來實現進氣節流的速度控制。
增加單作用氣缸及雙作用氣缸的速度控制回路
圖示為增加單作用氣缸活塞后退的速度控制回路。當活塞后退時,氣缸中的壓縮空氣經快速排氣閥1V1的3口直接排放,不需經換向閥而減少排氣阻力,故活塞可快速后退。圖示為增加雙作用氣缸活塞前進的速度控制回路。雙作用氣缸前進時在氣缸排氣口加一個快速排氣閥1V1,以減小排氣阻力。單作用氣缸間接控制回路
對于控制大缸徑、大行程的氣缸運動,應使用大流量控制閥作為主控閥。圖示為單作用氣缸間接控制的回路。按鈕閥1S1僅為信號元件,用來控制主閥1V1切換,因此是小流量閥。按下按鈕時,氣缸活塞桿將伸出;一旦松開按鈕,氣缸活塞桿將回縮。按鈕閥可安裝在距氣缸較遠的位置上。雙作用氣缸間接控制回路
圖示為雙作用氣缸間接控制的回路。主控閥1V1有記憶功能,稱為記憶元件。信號元件1S1和1S2只要發出脈沖信號,即可使主控閥1V1切換。按下閥1S1,發出信號,使主控閥換向,活塞前進。在閥1S2未按下之前,活塞停在伸出位置。同理,按下閥1S2可使活塞后退。行程閥控制的單往復回路
圖示為行程閥控制的單往復回路。其功能是:雙作用氣缸到達行程終點后自動后退。當按下閥1S1時,主控閥1V1換向,活塞前進;當活塞桿壓下行程閥1S2時,產生另一信號,使主控閥1V1復位,活塞后退。但應注意:當一直按著1S1時,活塞桿即使伸出碰到1S2,也無法后退。壓力控制的單往復回路
圖示為壓力控制的單往復回路。按下按鈕閥1S1,主控閥1V1換向,活塞前進,當活塞腔氣壓達到順序閥的調定壓力時,打開順序閥1V2,使主閥1V1換向,氣缸后退,完成一次循環。但應注意:活塞的后退取決于順序閥的調定壓力,如活塞在前進途中碰到負荷時也會產生后退動作,即無法保證活塞一定能夠到達端點。此類控制只能用在無重大安全要求的場合。帶行程檢測的壓力控制回路
圖示為帶行程檢測的壓力控制回路。按下按鈕閥1S1,主控閥1V1換向,活塞前進,當活塞桿碰到行程閥1S2時,若活塞腔氣壓達到順序閥的調定壓力,則打開順序閥1V2,壓縮空氣經過順序閥1V2、行程閥1S2使主閥1V1復位,活塞后退。這種控制回路可以保證活塞到達行程終點,且只有當活塞腔壓力達到預定壓力值時,活塞才后退。利用延時閥控制的單往復回路
圖示為利用延時閥控制的單往復回路。按下按鈕閥1S1后,主控閥1V1換向,活塞前進,當延時閥設定的時間到時,主閥1V1右端有信號,閥芯切換,活塞后退。但應注意:采用時間控制可靠性低,一般必須配合行程開關。帶行程檢測的時間控制回路
圖示為帶行程檢測的時間控制回路。按下按鈕閥1S1后,主控閥1V1換向,活塞前進,當活塞桿壓下行程閥1S2后,需經過一定時間,主閥1V1才能切換,活塞返回,這樣就完成了一次往復循環。從兩個不同地點控制雙作用氣缸的單往復回路
圖示為從兩個不同地點控制雙作用氣缸的回路。無論用手還是用腳發出信號,操縱閥1S1、1S2均能使主閥1V1切換,活塞前進,活塞桿伸出碰到行程閥1S3后立即后退。
慢速前進、快速后退回路
圖示為慢速前進、快速后退回路。按下按鈕閥1S1后,主控閥1V1換向,活塞前進,速度由閥1V2控制,當活塞桿碰到行程閥1S2時,活塞后退,快速排氣閥1V3可增加其后退速度。氣動程序控制回路各種自動化機械或自動生產線大多是依靠程序控制來工作的。所謂程序控制,是指根據生產過程的要求使被控制的執行元件按預先規定的順序協調動作的一種自動控制方式。根據控制方式的不同,程序控制可分為時間程序控制、行程程序控制和混合程序控制三種。(1)時間程序控制是指各執行元件的動作順序按時間順序進行的一種自動控制方式。時間信號通過控制線路,按一定的時間間隔分配給相應的執行元件,令其產生有順序的動作,因而時間程序控制是一種開環控制系統。圖(a)所示為時間程序控制方框圖。
(2)行程程序控制一般是一個閉環程序控制系統,如圖(b)所示。它是前一個執行元件動作完成并發出信號后,才允許下一個動作進行的一種自動控制方式。行程程序控制系統包括行程發信裝置、執行元件、程序控制回路和動力源等部分。行程發信裝置中用得最多的是行程閥。此外,各種氣動位置傳感器以及液位、溫度、壓力等傳感器可用作行程發信裝置。程序控制回路可由各種氣動控制閥構成,也可由氣動邏輯元件構成。常用氣動執行元件有氣缸、氣馬達、氣液缸、氣—電轉換器及氣動吸盤等。行程程序控制的優點是結構簡單,維護容易,動作穩定,特別是在程序運行中,當某節拍出現故障時,整個程序動作就停止,而實現自動保護。因此,行程程序控制方式在氣動系統中被廣泛采用。(3)混合程序控制通常在行程程序控制系統中包含了一些時間信號,實質上是把時間信號看做行程信號來處理的一種行程程序控制。動作順序及發信開關作用狀況的表示方法
對執行元件的運動順序及發信開關的作用狀況,必須清楚地把它表達出來,尤其對復雜順序及狀況,必須借助于運動圖和控制圖來表示,這樣才能有助于氣動程序控制回路圖的設計。1.運動圖
運動圖是用來表示執行元件的動作順序及狀態的,按其坐標的表示不同可分為位移—步驟圖和位移—時間圖。
1)位移—步驟圖
位移—步驟圖描述了控制系統中執行元件的狀態隨控制步驟的變化規律。圖中的橫坐標表示步驟,縱坐標表示位移(氣缸的動作)。如A、B兩個氣缸的動作順序為A+B+B-A-(A+表示A氣缸伸出,B-表示B氣缸退回),則其位移—步驟圖如圖所示。2)位移—時間圖
位移—步驟圖僅表示執行元件的動作順序,而執行元件動作的快慢則無法表示出來。位移—時間圖是描述控制系統中的執行元件的狀態隨時間變化規律的。如圖所示,圖中的橫坐標表示動作時間,縱坐標表示位移(氣缸的動作),從該圖中可以清楚地看出執行元件動作的快慢。2.控制圖
控制圖用于表示信號元件及控制元件在各步驟中的接轉狀態,接轉時間不計。如圖所示,該圖表示行程開關在步驟2開啟,而在步驟4關閉。
通常可在一個圖上同時表示出運動圖和控制圖,這種圖稱為全功能圖,如圖所示。借助于全功能圖,按照直覺法將很容易設計出氣動回路圖,如圖所示。項目描述某生產線采用雙作用氣缸(1A)將圓柱形工件推向測量裝置。工件通過氣缸的連續運動而被分離。通過控制閥上的旋鈕使氣缸。根據生產節拍,要求氣缸的進程時間t1=0.6秒,回程時間t3=0.4秒。氣缸在前進的末端位置停留時間t2=1.0秒,周期循環時間t4=2.0秒。步驟1、繪制位移-步進圖(帶有信號線)2、設計并繪制回路圖3、與給出的答案作比較4、構建回路5、功能檢查6、調節單向節流閥來控制行程時間7、調節延時閥8、檢查循環時間9、進行實驗10、拆卸控制回路并將元件收回位移-步進圖方案描述初始位置假設氣缸(1A)的活塞桿位置縮回到末端位置。滾輪杠桿式行程閥(1S1)被激活。啟動的兩個條件滿足。步驟1-2如果行程閥(1S3)被觸發,雙壓閥(1V1)工作的第二個條件滿足,最終控制元件(1V3)進行切換。空氣通過單向節流閥(1V5)排出,活塞桿伸出。進程時間t1=0.6秒。在前進的末端位置,閥的凸輪觸發行程閥(1S2)。延時閥(1V2)開始工作。儲氣罐通過節流閥充氣。在經過設定時間t2=1.0秒后,延時閥中的3/2閥進行切換。在延時閥輸出端有信號輸出。最終控制元件(1V3)回到初始位置。步驟2-3換向閥(1V3)的切換使得活塞桿縮回。通過單向節流閥(1V4)設定回程時間t3=0.4秒。當滾輪杠桿式行程閥(1S1)再次被觸發時,開始進行回程運動。連續循環如果按下手動閥(1S3)的按鈕,并讓其保持在激勵狀態下,活塞桿將進行連續的往復運動。只有當手動閥(1S3)回到初始狀態時,循環運動才停止。氣動系統原理項目三分檢裝置氣動氣路仿真調試FLUIDSIM軟件工作界面FluidSIM軟件的目錄結構如下圖所示。aq目錄包含FluidSIM軟件的知識庫。bin目錄包含FluidSIM軟件的可執行文件以及附加庫。該目錄還含有注冊信息及卸載程序fduninst.exe。bmp4目錄包含元件圖片,這些圖片具有4個灰度,bmp16目錄也包含元件圖片,些圖片具有16個灰度,bmp16c目錄包含元件插圖和教學資料。ct目錄包含FluidSIM軟件中的回路圖,其也為保存新建回路圖的缺省目錄。在ct子目錄中含有下列回路圖:lib目錄包含FluidSIM軟件的整個元件庫。lib2目錄包含FluidSIM軟件2.x版的元件庫。misc目錄包含FluidSIM軟件的輔助文件和選項文件。snd目錄包含FluidSIM軟件的聲音文件。sym目錄以樹形結構方式顯示元件庫。在“插入”菜單中,該目錄內容也以樹形結構方式顯示。shw目錄包含描述文件。tmp目錄包含預計算的回路模型以及FluidSIM軟件新建的臨時文件。完全安裝FluidSIM軟件約需12MB的硬盤空間。FluidSIM軟件的主窗口目錄瀏覽窗口顯示現有回路圖的目錄,該目錄按字母順序排列。當前目錄名顯示在瀏覽窗口的標題欄上,FluidSIM軟件中回路圖文件的擴展名為ct。雙擊微縮目錄圖標,可進入各子目錄。在fl_sim_p安裝的ct子目錄中,可以新建用于存放回路圖的附加子目錄,這些子目錄自動由FluidSIM軟件搜索,并可對其新建微縮目錄圖標。雙擊相應微縮圖標,打開回路圖(demo1.ct文件)。回路圖也可以通過文件選擇對話框打開工具欄
編輯回路圖新建、瀏覽、打開和保存回路圖打印窗口內容,如回路圖和元件圖片。調整元件位置仿真回路圖,控制動畫播放(輔助功能)仿真回路圖,控制動畫播放(基本功能)回路圖檢查縮放回路圖、元件圖片和其他窗口顯示網格仿真單擊按鈕 或在“執行”菜單下,執行“啟動”命令,或按下功能鍵F9。電纜和氣管路的顏色顏色 含義暗蘭色 氣管路中有壓力淡蘭色 氣管路中無壓力淡紅色 電纜,有電流流動
在“選項”菜單下,執行“仿真”命令,用戶可以定義顏色與狀態值之間匹配關系,暗蘭色管路的顏色濃度與壓力相對應,其與最大壓力有關。FluidSIM軟件能夠區別兩種管路顏色濃度:暗蘭色管路的顏色濃度大壓力高壓力執行“新鍵”命令,新建空白繪圖區域,以打開一個新窗口采用鼠標,用戶可以從元件庫中將元件“拖動”和“放置”在繪圖區域上為確定換向閥驅動方式,雙擊換向閥,彈出下列對話框左端右端驅動換向閥兩端的驅動方式可以單獨定義,其可以是一種驅動方式,也可以為多種驅動方式,如“手動”、“機控”或“氣控/電控”。單擊驅動方式下拉菜單右邊向下箭頭可以設置驅動方式,若不希望選擇驅動方式,則應直接從驅動方式下拉菜單中選擇空白符號。不過,對于換向閥的每一端,都可以設置為“彈簧復位”或“氣控復位”。描述:這里鍵入換向閥名稱,該名稱用于狀態圖和元件列表中。閥體:換向閥最多具有四個工作位置,對每個工作位置來說,都可以單獨選擇。單擊閥體下拉菜單右邊向下箭頭并選擇圖形符號,就可以設置每個工作位置。若不希望選擇工作位置,則應直接從閥體下拉菜單中選擇空白符號。靜止位置:該按鈕用于定義換向閥的靜止位置(有時也稱之為中位),靜止位置是指換向閥不受任何驅動的工作位置。注意:只有當靜止位置與彈簧復位設置相一致時,靜止位置定義才有效。從左邊下拉菜單中選擇帶鎖定手控方式,換向閥右端選擇“彈簧復位”,單擊“確定”按鈕,關閉對話框。指定氣接口3為排氣口。雙擊氣接口“3”。彈出一個對話框,單擊氣接口端部下拉菜單右邊向下箭頭,選擇一個圖形符號,從而確定氣接口形式。選擇排氣口符號(表示簡單排氣),關閉對話框。換向閥現應為下列形式:添加氣路將鼠標指針移至氣缸左接口上。在編輯模式下,當將鼠標指針移至氣缸接口上時,其形狀變為十字線園點形式。當將鼠標指針移動到氣缸接口上時,按下鼠標左鍵,并移動鼠標指針。注意:鼠標指針形狀變為十字線園點箭頭形式。保持鼠標左鍵,將鼠標指針移動到換向閥2口上。注意:鼠標指針形狀變為十字線園點箭頭向內形式。釋放鼠標左鍵。在兩個選定氣接口之間,立即就顯示出氣管路:單擊按鈕(或在“執行”菜單下,執行“啟動”命令,或者使用功能鍵F9),啟動仿真。將鼠標指針移至換向閥上,采用手指形鼠標指針單擊換向閥。仿真期間,可以計算所有壓力和流量,所有管路都被著色,氣缸活塞桿伸出在氣缸活塞桿伸出以后,進氣腔壓力不可避免地升高。FluidSIM軟件可以識別這種情況,并重新計算參數。進氣腔壓力可增至設定的工作壓力。單擊換向閥,以使氣缸活塞桿回縮。在復雜氣動系統中,或者為了傳輸大功率,換向閥可以間接驅動。單擊按鈕(或在“執行”菜單下,執行“停止”命令,或者使用功能鍵F5),激活編輯模式。選定并刪除氣缸與換向閥之間管路。將另一個n位三通換向閥拖至繪圖區域,雙擊(或在“編輯”菜單下,執行“屬性”命令)換向閥,彈出設置換向閥結構的對話框。將換向閥設置為常閉式,關閉對話框,然后將氣接口3設置成排氣口。按下列形式排列元件:將氣控換向閥工作口與氣缸連接。繪制手控換向閥工作口至氣控換向閥控制口之間管路。實際上,為了將元件與現有管路連接,常需要一個T形接頭。當您繪制氣接口與現有管路之間的管路時,FluidSIM軟件可以自動創建T形接頭。采用十字線園點箭頭形式指針,繪制手控換向閥進氣管路和氣控換向閥進氣管路。注意:十字線上箭頭是如何變為這種形式。釋放鼠標左鍵。在釋放鼠標左鍵地方,管路上會出現T形接頭。繪制管路,以便清晰布局回路圖。狀態圖用戶處于編輯模式。這樣用戶可以從元件庫中選擇狀態圖,將其拖至繪圖區域。狀態圖記錄了關鍵元件的狀態量,并將其繪制成曲線。將狀態圖拖至繪圖區域中的空位置。拖動氣缸,將其放在狀態圖上。啟動仿真,觀察狀態圖。注意:在相同回路圖中,可以使用幾個狀態圖,且不同元件也可以共享同一個狀態圖。一旦把元件放在狀態圖上,其就包含在狀態圖中,若再次將元件放在狀態圖上,則狀態圖不接受。5/2旋鈕式換向閥(1S3)的輸出端2(B)關閉。在閥上安裝一個T型插頭以連接導線。項目四分檢裝置氣動系統回路的安裝與調試元件清單元件名稱0Z1過濾、調壓組件(二聯件)0Z2分氣塊1A雙作用氣缸1S13/2滾輪杠桿式行程閥,常閉1S23/2滾輪杠桿式行程閥,常閉1S35/2旋鈕式換向閥1V1雙壓閥(AND)1V2氣控延時閥,常閉1V35/2換向閥,雙電控1V4單向節流閥1V5單向節流閥二位三通滾輪杠桿閥,常閉壓下滾輪杠桿,如氣缸行程凸輪的壓下動作,閥就換向接通氣路。當滾輪杠桿釋放后,通過回位彈簧作用閥返回到正常位置。技術參數氣動
介質
過濾壓縮空氣(潤滑或未潤滑)設計提動閥,一側直接驅動,彈簧回位壓力范圍350-800千帕(3,5–8巴)標準額定流量1...2120升/分鐘600千帕(6巴)時需驅動力1,8牛連接管QSML-1/8-4配件為塑料管材PUN4×0.75時間延時閥當氣壓信號作用在端口12,經過預設的時間延遲后。時間延遲閥切通,移除信號后,通過復位彈簧返回到正常位置。用調節螺釘,延遲時間能無級可調。時間延遲200毫秒內自動復位。技術參數氣動
介質
過濾壓縮空氣(潤滑或未潤滑)設計提動閥,彈簧回位壓力范圍200-600千帕(2–6巴)開關壓力>160千帕(1.6巴)標準額定流量1...250升/分鐘延遲時間0.2至3秒(可調)設置精度±0.3毫秒時間延遲重置>200毫秒連接管QSM-M5-4-I配件為塑料管材PUN4×0.75當兩個輸入口1都有壓力信號時,雙壓閥切換通過(與功能)。如果對兩入口施加不同的壓力信號,那么壓力低的信號到達出口2。技術參數氣動
介質
過濾壓縮空氣(潤滑或未潤滑)設計與門(雙壓閥)壓力范圍100-1000千帕(1–10巴)標準額定流量1,1/3...2550升/分鐘連接管QSML-1/8-4配件為塑料管材PUN4×0.75當端口14和12交替施加氣壓時,雙氣控閥切通。它會保持最后切通位置,直到反向有氣壓信號。技術參數氣動
介質
過濾后的壓縮空氣(潤滑或未潤滑)設計滑閥,單側驅動,彈簧回位控制壓力范圍200-1000千帕(3–10巴)工作壓力范圍-90-1000千帕(-0.9-10巴)標準額定流量500升/分鐘600千帕時的切換時間開:8毫秒關:18毫秒連接管QS-1/8-4-I,QSM-M5-4-IfittingsQS3塑料管材PUN4×0.75單向流量控制閥由一個流量控制閥和單向閥結合而成。單向閥阻塞了一個方向的空氣流動,因此空氣流動通過流量控制閥。節流面積通過一個滾花螺釘調節。該設置可以通過一個滾花螺母固定。閥體上兩個箭頭指示了流量控制方向。在相反的方向,空氣的流動是通過單向閥不受限制。技術參數氣動
介質
過濾壓縮空氣(潤滑或未潤滑)設計單向流量控制閥壓力范圍20-1000千帕(0.2–10巴)標準額定流量在節流方向:0-110升/分鐘自由流動的方向:110升/分鐘(節氣口打開)65升/分鐘(節流口關閉)連接管QSM-M5-4配件為塑料管材PUN4×0.75通過交替供應壓縮空氣驅動雙作用氣缸的活塞桿。氣缸兩端裝有端部緩沖裝置能防止活塞對缸體的突然撞擊,端部緩沖裝置可以通過兩個調整螺桿調整。附著在氣缸活塞上的永磁體的磁場,能觸發接近開關動作。技術參數氣動
介質過濾壓縮空氣(潤滑或未潤滑)設計活塞缸最大工作壓力1000千帕(10巴)活塞直徑8毫米最大行程長度100毫米600千帕(6巴)時的推力189牛600千帕(6巴)時的返回力158牛連接管QSML-1/8-4配件為塑料管材PUN4×0.75二位五通閥通過轉動選擇開關,保持開關狀態選擇開關后已被釋放。如果選擇開關反轉,通過回位彈簧,閥門恢復其正常位置封閉2或者4,開始作為二位三通閥用技術參數氣動
介質
過濾壓縮空氣(潤滑或未潤滑)(或真空,孔1)設計提動閥,一側直接驅動,彈簧回位驅動方式選擇開關壓力范圍-90-800千帕(-0.90–8巴)標準額定流量1...260升/分鐘驅動力在600千帕(6巴)6牛連接管QSML-1/8-4配件為塑料管材PUN4×0.75安全的注意在故障檢查過程中,保證自身和他人的人身安全是最重要的。故障檢查工作必須在可以進行的條件下進行,同時必須遵守相關安全規定。在檢查中,必須保證所有的電線和氣動動力線處于絕緣狀態。所有的壓力都要釋放掉,可移動部件必須被鎖住。設備維護人員必須對周圍的所有氣動執行元件,機構以及水平移動部件要有清晰的認識。電器設備必須使用正確地檢測儀器進行測試。危險!空間狹小的場合氣缸必須預先泄壓。注意,空間狹小會使氣缸在運行到行程末端時發生撞擊現象。氣缸的運動往往比人手的反應速度要快。保證氣缸預先泄壓,同時使用工具卡住空間狹小位置,防止氣缸誤動作。危險!遠離閥類和限位開關。檢查設備時偶然觸碰到限位閥或限位開關,都會產生一個輸出信號這個信號會使氣缸或后續執行元件產生不必要的動作。我們需要考慮在內的危險包括:突然的排氣到面部氣體噪聲會損傷耳朵排出的粒子會損壞眼睛電氣機械部件的移動氣缸調試時注意事項:◆安裝調速閥,氣缸調試時,其節流閥應從全閉狀態逐漸打開,從低速慢慢地將氣缸的驅動速度調整到所需要的速度。◆節流閥的安裝一般有排氣節流和進氣節流兩種方式。在氣動系統中大多采用排氣節流方式,是因為通過排氣節流可使氣缸在工作中產生背壓而使氣缸的行進速度或其速度的調節較穩定,而且能避免啟動時活塞桿突然快速推進而撞擊缸蓋。Load131氣缸的潤滑注意事項: 氣缸可以在無給油潤滑和給油潤滑條件下使用,因缸內預加了潤滑脂,可以長期使用,但一旦給油,就不得在停止給油。因預加潤滑脂可能已被沖洗掉,不給油會導致氣缸動作不良。一般在氣源入口處安裝油霧器,應使用樣本中推薦的潤滑油。給油應使用透平油1號(ISOVG32),不得使用機油、錠子油等。使用狀況管理:1、壓力管理:是否供給了設定壓力?裝置在動作時,其壓力表是否顯示為設定壓力。以保證氣缸有足夠的出力2、氣壓過濾器的管理:冷凝水是否被正常排出?油杯、濾芯的污染狀況是否正常。3、泄漏管理:配管及可動部分的連接狀況是否正常?要保證配管及可動部分的連接無泄漏4、電磁閥動作有無遲緩現象,排氣狀態是否正常?要防止電磁閥內外堵塞,以免氣缸工作不正常5、油霧器潤滑、油量調節是否正常?以保證氣缸在正常工作中獲得良好的潤滑氣缸故障分析處理:故障原因因對措施輸出力不足○壓力不足○檢查壓力是否正常○活塞密封圈磨損○更換活塞密封圈緩沖不良○緩沖密封圈破損○更換緩沖密封圈○緩沖閥松動○重新調整后鎖定○緩沖部通路堵塞○去除雜質(固化的潤滑油、密封膠帶等)○負荷過大○在外部設置緩沖機構○速度過快○在外部設置緩沖機構或減速回路速度慢○排氣通路太小○檢查速度控制閥、閥、配管的大小○相對于氣缸的實際輸出,負荷過大○提高壓力或更換為內徑更大的氣缸○活塞桿彎曲○更換活塞桿、消除導致彎曲的原因134故障原因因對措施動作不穩定○咬合○檢查安裝狀態,避免橫向載荷。○缸筒生銹、損傷○調整、損傷大時更換○混入冷凝水、雜質○拆卸、清掃、設置過濾器○發生爬行○速度低于50mm/s時要使用液壓制動缸或氣液壓轉換器。活塞桿和軸承部
位漏氣○活塞桿密封圈磨損○更換活塞桿密封圈○活塞桿偏芯○調整氣缸的安裝,避免橫向載荷○活塞桿有損傷○修補時損傷過大就更換○卡進了雜質○去除雜質,安裝防塵罩活塞桿彎曲損傷○氣缸的安裝不同心○再次調整安裝,固定型氣缸時在活塞前端安裝活動。為旋、軸銷型時,調整安裝時使氣缸的運動平面和負荷的運動平面一致○緩沖不起作用,在行程端有沖擊○吸收沖量的緩沖容量不足時,在外部設置緩沖裝置(減震器)或在氣壓回路中設置緩沖機構。135任務一氣源認知Cylinder氣缸Motor氣馬達壓縮機Compressor主路凈化設備MainLineAirPreparationFliter
過濾Regulator調壓Lubricator潤滑方向控制閥DirectionalControlValve氣動傳動的特點優點1能源便宜2防火防爆3能源損失小4適合于高速間歇運動5自保持能力強6可靠性高,壽命長7安全方便缺點1穩定性差2輸出功率小3噪音大4潤滑性差空氣成分體積比氮氣Nitrogen 78.09%N2氧氣Oxygen 20.95%O2氬氣Argon 0.93%Ar其它Others 0.03%我們呼吸的空氣是無色無味,自由流動的物質。想想看,空氣無處不在,充滿著各種空間。空氣主要是由氧氣和氮氣組成的。大氣壓
標準大氣壓是由TheInternationalCivilAviationOrganisation制定的.海平面的壓力和溫度分別是1013.25×103bar絕對壓力and288K(15OC)1013.25mbar壓力和力壓縮空氣在容器的內表面產生了一個力容器內的流體將被壓縮并產生這個壓力表壓力1bar表示每平方厘米上受到10牛頓的力A壓力和力F表壓力絕對壓力真空度大氣壓P=Pa絕對真空P=0絕對壓力表壓力:以大氣壓為基準,高于大氣壓的壓力值,即相對壓力,也即由壓力表讀出的壓力真空度:以大氣壓為基準,低于大氣壓力的壓力值,正值真空壓力:絕對壓力與大氣壓力之差,與真空度大小相同,符號相反P>PaP<Pa!壓力是由負載建立的!氣體狀態術語定義[密度ρ]單位體積內所含氣體的質量稱為密度。單位為kg/m3。[壓力p]壓力可用絕對壓力、表壓力和真空度來衡量。[絕對壓力]以絕對真空作為起點的壓力值。一般在表示絕對壓力的符號的右下腳標注“ABS”,即PABS[表壓力]高出當地大氣壓的壓力值。由壓力表測得的壓力值即為表壓力。在工程計算中,常將當地大氣壓力用標準大氣壓力代替,即令Pa=101325Pa。[真空度]低于當地大氣壓的壓力值。[真空壓力]絕對壓力與大氣壓之差。真空壓力在數值上與真空度相同,但應在其數值前加負號。[溫度T]在工程計算中常用熱力學溫度T,其單位名稱為開[爾文],單位符號為K,和我們生活中的攝氏溫度(℃)換算關系為:T=t-T0,T0=273.15K氣體狀態術語定義[標準狀態]指溫度為20℃、相對濕度為65%、壓力為0.1Mpa時的空氣的狀態。在標準狀態下,空氣的密度ρ=1.185kg/m3。按國際標準ISO8778,標準狀態下的單位后面可標注“(ANR)”。[基準狀態]指溫度為0℃、壓力為101.3Kpa的干空氣的狀態。在基準狀態下,空氣的密度ρ=1.293kg/m3。[理想氣體]沒有粘性的氣體稱為理想氣體(idealgas)。目的是簡化解題。[完全氣體]是一種假想的氣體,它的分子是一些彈性的、不占有體積的質點,分子間除相互碰撞外,沒有相互作用力。它與沒有粘性的理想氣體是完全不同的兩個概念。實際氣體只要不處于很高的壓力或很低的溫度,都可當作完全氣體。按完全氣體狀態方程計算,帶來的誤差不會太大。常用單位1SCFM=28.3l/minSCFMm3/s,m3/mindm3/min(=l/min)Flow(流量)1standardatmosphere=1.01325bar1bar=14.5psi1bar=1.02kgf/cm2psi
Pa(=N/m2)kPa,MPabar(=0.1MPa)kgf/cm2
Pressure(壓力)1kgf=9.81N=2.21lbf1bfN,kgf
Force(力)絕對真空=-760mmHg=-1.013bar=0TorrStd.Atm.=760TorrmmHg(=Torr)Vacuum(真空)1HP=0.75kWHP(匹)KW(千瓦)Power(功率)轉換
英制
公制
露點/壓力露點大氣總是包含一定的百分比的水蒸汽。當大氣冷卻時,其含水量將在某一溫度點達到飽和程度,這一溫度點稱為露點。如果空氣進一步冷卻,它就無法保持所有水份,多余的水份以微小的水珠形式排擠出來,形成冷凝水。
水份的實際數量完全取決于溫度,1立方米的壓縮空氣只能包含1立方米大氣所能含有的相同量的水份。露點/壓力露點
壓力露點是指一定壓力的壓縮空氣其水蒸汽的含量達到飽和,即將凝結成小水點時的溫度。
壓力露點用來描述壓縮空氣的干燥程度。氣源裝置(壓縮空氣站)由以下四部分組成氣壓發生裝置——空氣壓縮機;凈化、貯存壓縮空氣的裝置和設備;管道系統;氣動三大件。●按空壓機輸出壓力大小分類低壓空壓機0.2~1.0MPa中壓空壓機1.0~10MPa高壓空壓機10~100MPa超高壓空壓機>100MPa壓縮機分類圖空氣壓縮機往復式旋轉式活塞式膜片式葉片式螺桿式氣源的凈化裝置氣動系統對壓縮空氣質量的要求:壓縮空氣要具有一定壓力和足夠的流量,具有一定的凈化程度。不同的氣動元件對雜質顆粒的大小有具體的要求。混入壓縮空氣中的油分、水分、灰塵等雜質會產生不良影響,必須要設置除油、除水、除塵,并使壓縮空氣干燥的提高壓縮空氣質量、進行氣源凈化處理的輔助設備。一般包括后冷卻器、干燥器、油水分離器、儲(貯)氣罐。對氣動裝置的影響:早期磨損沉淀物 由微粒引起腐蝕速度變低
由濕氣引起洗去固有潤滑粘附微粒由油引起固態微粒濕氣水份油份能源損耗,頻繁保養,停工,增加成本儲氣罐安全閥壓力表維修窗排水器儲氣罐的作用:1.消除壓力脈動;2.依靠絕熱膨脹及自然冷卻降溫,進一步分離掉壓縮空氣中的水分和油份;3.貯存一定量壓縮空氣。可解決短時間內用氣量大于空壓機輸出量的矛盾;4.在空壓機出現故障或停電時,維持短時間的供氣,以便采取措施保證氣動設備的安全。儲氣罐的選定儲氣罐的尺寸是根據空氣壓縮機輸出功率的大小、系統的大小及用氣量相對穩定還是經常變化來確定的.對一般工業而言,儲氣罐尺寸確定原則是:儲氣罐容積約等于壓縮機每分鐘壓縮機輸出量.例子:壓縮機在表壓7公斤的條件下,產氣量為18M3/min(自由空氣),壓縮機每分鐘的輸出量=18000/(7+1)=2250公升油水分離器作用分離并排出壓縮空氣中凝聚的油分、水分和灰塵雜質等,使壓縮空氣得到初步凈化。結構形式環形回轉式、撞擊折回式、離心旋轉式、水浴式以及以上形式的組合使用蛇形管式
氣動三聯件分水過濾器作用是除去空氣中的灰塵、雜質,并將空氣中的水分分離出來。油霧器特殊的注油裝置。減壓閥起減壓和穩壓作用。氣動三聯件是氣動元件及氣動系統使用壓縮空氣的質量最后保證。聯合使用時,其連接順序應為空氣過濾器——減壓閥——油霧器,不能顛倒,安裝時氣源調節裝置應盡量靠近氣動設備附近,距離不應大于5m。項目二氣源使用壓縮空氣的輸送從空壓機輸出的壓縮空氣要通過管路系統被輸送到各氣動設備上,管路系統如同人體的血管。輸送空氣的管路配置如設計不合理,將產生下列問題:
(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)維修保養困難。管路的分類
氣動系統的管路按其功能可分為如下幾種:
(1)吸氣管路:從吸入口過濾器到空壓機吸入口之間的管路,此段管路管徑宜大,以降低壓力損失。
(2)排出管路:從空壓機排氣口到后冷卻器或儲氣罐之間的管路,此段管路應能耐高溫、高壓與振動。(3)送氣管路:從儲氣罐到氣動設備間的管路。送氣管路又分成主管路和從主管路連接分配到氣動設備之間的分支管路。主管路是一個固定安裝的用于把空氣輸送到各處的耗氣系統。主管路中必須安裝斷路閥,它能在維修和保養期間把空氣主管道分離成幾部分。
(4)控制管路:連接氣動執行件和各種控制閥間的管路。此種管路大多數采用軟管。
(5)排水管路:收集氣動系統中的冷凝水,并將水分排出管路項目二氣源使用項目二氣源使用主管路配管方式
按照供氣可靠性和經濟性考慮,一般有兩種主要的配置:終端管路和環狀管路。
1.終端管路
采用終端管路配管的系統簡單,經濟性好,多用于間斷供氣,一條支路上可安裝一個截止閥,用于關閉系統。管路應在流動方向上有1∶100的斜度以利于排
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