气动执行机构附件及其原理.ppt

PneumaticAccessories Theory 目录 2 气动执行机构附件 PneumaticAccessories Theory GGC常用的气动原理图 气动执行机构附件 过滤减压阀 a 二联件 过滤器 减压阀 作用 完成对压缩仪表空气的过滤和减压功能 b 三联件 过滤器 减压阀 油雾器 压力表为可选件 作用 完成对压缩仪表空气的过滤和减压功能 并对空气进行润滑 1 过滤减压阀 过滤器减压阀图形符号 一体化过滤器减压阀过滤空气中的杂质与灰尘 过滤减压阀 两联件 三联件 空气过滤器的使用目的 脏空气 干净空气 空气过滤器 空气过滤器 挡水板 楔型导流板 滤芯 空气过滤器 空气过滤器的工作原理 空气过滤器 分离并收集杂质带斜槽的切口使得压缩空气进入之后发生强烈旋转空气中的液态水和固体颗粒随着旋转的离心作用分离并沉积下来档水板使得分离出的水和固体颗粒不会粘附在过滤器上 空气过滤器的工作原理 必须进行日常的检查 以免水面升高从而污染过滤器滤芯滤芯使用2年或压力降下0 1MPa就应更换滤芯 避免滤芯破损从水杯目视滤芯 如果其发黑 说明滤芯过脏 应该更换 空气过滤器的日常使用 空气过滤器 减压阀的使用场合 减压并实现稳压 减压阀 减压阀的结构 2 4 6 8 10 40 80 120 lbf in2 bar P1 P2 反馈孔 膜片 主阀芯 调压弹簧 溢流孔 减压阀 P1 P2 把压力P1降低到合适的工作压力P2当调压阀前后流量不发生变化时 压力稳定在P2流量的变化使主阀芯打开到足够的开度以满足在压力P2下的流量压力P2可以通过固定在调压阀上的压力表调节 P1 P2 2 4 6 8 10 40 80 120 lbf in2 bar 减压阀的工作原理 减压阀 在调节压力之前 需要把调压旋钮向上拔 以便能够转动旋钮顺时针旋转调压旋钮 使压力P2增大调压弹簧的弹簧力使得主阀芯打开这时压力P2逐渐升高 在与弹簧力达到平衡之后 维持在压力P2 2 4 6 8 10 40 80 120 lbf in2 bar P1 P2 P1 P2 减压阀 减压阀的工作原理 当气流量发生变化时 主阀芯保持在一定的开度 使得出口压力P2维持在设定压力的位置 2 4 6 8 10 40 80 120 lbf in2 bar P1 P2 P1 P2 减压阀 减压阀的工作原理 出口压力P2增加时 多余的压力从溢流口流出 使P2降低到设定的压力 P1 P2 2 4 6 8 10 40 80 120 lbf in2 bar P1 P2 减压阀 减压阀的工作原理 压力设定好之后 压下调压旋钮 即可实现锁定 2 4 6 8 10 40 80 120 lbf in2 bar P1 P2 P1 P2 减压阀 减压阀的工作原理 油雾器的使用场合 气缸 油雾器 油雾器的工作原理 可调式油雾器构造 限流器 油雾器 最小滴下流量 可变式油雾器工作原理 油雾器 2 电磁阀 电磁阀的定义电磁阀的应用领域连接气动执行器的种类电磁阀分类两位三通电磁阀冗余控制回路电磁阀的连接形式与标准 电磁阀 电磁阀 电磁阀的定义 定义 用电磁铁操纵阀芯移动的阀 一般是通过控制气动执行器的运动过程实现对阀门的打开与关闭 分类 3 2WAY 4 2WAY 5 2WAY 电磁阀 气动执行器 阀门 电磁阀的应用领域 电磁阀 炼油油气开采化工食品饮料生产医药生产海水淡化与水处理造纸电力 连接气动执行器的种类 气缸式 膜片式 电磁阀 电磁阀分类 电磁阀 按操作方式分类 人力操作 按钮式 手柄式 脚踏板式 机械操作 柱塞式 滚轮杠杆式 电气操作 直动式 先导式 气压控制 直接控制 间接控制 按阀芯结构分类 阀芯结构截止式滑柱式滑板式 密封形式弹性密封 橡胶密封 间隙密封 金属密封 电磁阀分类 电磁阀 按操使用习惯分类 1 两位两通电磁阀 2 两位三通电磁阀 3 两位四通电磁阀 4 两位五通电磁阀 5 三位五通电磁阀 电磁阀 直动式 电磁铁 结构 I型 T型 I型电磁铁吸力较小 适合于直流电磁铁和小型交流电磁铁 常用作小型直动式和先导式电磁铁 T型电磁铁吸力强 行程长 体积大 适合于交流电磁铁 主要用于行程较大的直动式电磁铁 线圈 静铁芯 动铁芯 行程 气隙 先导式特点 利用电磁先导阀输出先导压力 此先导压力控制主阀芯换向 1 结构复杂 动作频率比直动式的低 2 先导阀体积小 电磁吸力小 故耗电量少3 主阀芯行程不受电磁控制部分的影响 不会因主阀芯卡死而烧毁线圈 外部先导压力 内部先导式 外部先导式 A A 电磁阀 先导式 两位三通结构图 电磁阀 电磁阀 两位三通动作过程演示 气缸式 不带电状态 排气 进气 电磁线圈 弹簧复位执行器 气缸 电磁阀 排气 进气 电磁线圈 气缸 弹簧复位执行器 带电状态 两位三通动作过程演示 气缸式 两位三通动作过程演示 膜片式 电磁阀 电磁阀 两位五通结构图 1 电磁阀 两位五通结构图 2 电磁阀 两位五通结构图 3 不带电状态 排气 进气 电磁线圈 双作用执行器 两位五通动作演示 气缸式 电磁阀 电磁阀 两位五通动作演示 气缸式 排气 进气 双作用执行机构 带电状态 两位五通动作演示 气缸式 电磁阀 两位三通电磁阀冗余控制回路 电磁阀 典型常用的一个电磁阀控制 气源 S 阀门 电磁阀 1oo1存在潜在危险 不能识别故障必须关闭维护不容易确认电磁阀的状态电磁阀维护周期短 两位三通电磁阀冗余控制回路 电磁阀 S S 通路 阀门 一个电磁阀出现故障 另一个电磁阀仍然可以保证阀门正常动作 这种方式可以提高稳定性 2oo2预防紧急关断 气源 电磁阀1 电磁阀2 电磁阀 两位三通电磁阀冗余控制回路动作演示 气缸 进气 排气 电磁阀不带电状态 电磁阀A 电磁阀B 两个电磁阀连接 电磁阀 两位三通电磁阀冗余控制回路动作演示 两个电磁阀连接 进气 排气 电磁阀A 电磁阀B 气缸 电磁阀带电状态 气缸 电磁阀带电 但是电磁阀Afail 电磁阀A Fail 电磁阀B 两位三通电磁阀冗余控制回路动作演示 电磁阀 两个电磁阀连接 进气 排气 电磁阀 两位三通电磁阀冗余控制回路动作演示 气缸 带电 但是电磁阀Bfail 电磁阀A 电磁阀B Fail 两个电磁阀连接 进气 排气 两位三通电磁阀冗余控制回路动作演示 并联 电磁阀 正常 B故障 A故障 电磁阀 两位三通电磁阀冗余控制回路动作演示 串联 正常 A故障 B故障 a 正常动作情况是为 防勿动 b 下面两种故障情况是为稳定性 电磁阀的连接形式与标准 电磁阀 一 板式连接 二 管式连接 法兰连接 螺纹连接 a NPT b RC C G螺纹 a NPT a NPT螺纹 美国标准的60度锥管螺纹 b Rc螺纹 英制密封55度圆锥内螺纹 c G螺纹 G是55度非螺纹密封管螺纹 电磁阀的连接形式与标准 电磁阀 限位开关 3 限位开关 作用 指示阀位及反馈 形式 机械式 接近式4 20mA连续反馈 涡流式 电容式 霍尔式 光电式 其他式 定位器 4 定位器 定位器原理 阀门定位器是控制阀的主要附件 它将阀杆位移信号作为输入的反馈测量信号 以控制器输出信号作为设定信号 进行比较 当两者有偏差时 改变其到执行机构的输出信号 使执行机构动作 建立了阀杆位移倍与控制器输出信号之间的一一对应关系 因此 阀门定位器组成以阀杆位移为测量信号 以控制器输出为设定信号的反馈控制系统 该控制系统的操纵变量是阀门定位器去执行机构的输出信号 适配品种 常用执行机构分气动执行机构 电动执行 阀门定位器的分类 定位器 1 阀门定位器按输入信号分为 气动阀门定位器 电气阀门定位器和 2 按阀门定位器输入信号是模拟信号或数字信号 普通阀门定位器现场总线电气阀门定位器 3 按阀门定位器是否带CPU可分为 普通电气阀门定位器智能电气阀门定位器 定位器 阀门定位器的作用 1 用于对调节质量要求高的重要调节系统 以提高调节阀的定位精确及可靠性 2 用于阀门两端压差大 p 1MPa 的场合 通过提高气源压力增大执行机构的输出力 以克服液体对阀芯产生的不平衡力 减小行程误差 3 当被调介质为高温 高压 低温 有毒 易燃 易爆时 为了防止对外泄漏 往往将填料压得很紧 因此阀杆与填料间的摩擦力较大 此时用定位器可克服时滞 4 被调介质为粘性流体或含有固体悬浮物时 用定位器可以克服介质对阀杆移动的阻力 5 用于大口径 Dg 100mm 的调节阀 以增大执行机构的输出推力 6 当调节器与执行器距离在60m以上时 用定位器可克服控制信号的传递滞后 改善阀门的动作反应速度 7 用来改善调节阀的流量特性 分类 二位三通二位四通二位五通等作用 利用气体的压力来换向 其动力源为仪表风 分为单气控和双气控单作用靠弹簧复位 气控阀 5 气控阀 快排阀 6 快速排气阀 快排阀结构 快排阀 快排阀 应用 大执行器的快速复位可以用小尺寸电磁阀 快排阀 应用快排阀的控制回路 不带快排阀的回路 气缸 排气 进气 电磁线圈 线圈不通电时 气缸排气路径是电磁阀的排气孔 快排阀 带快排阀的回路 排气 进气 气缸 电磁线圈 电磁阀通电时气缸中气体排出路径是快排阀 保位阀 7 保位阀 作用 当控制回路失气或失电时 可使用保位闪阀使阀保位在故障前位置STI意大利YTC韩国SMC 压力开关 通过压力开关对执行机构的气源压力进行高低压控制 保证执行机构得到稳定的输出扭矩 SMCIS100把设定讯号压力 0 02 0 1MP 转为电讯号输出 ASCOSB22D带传感器 8 压力开关 调速器 9 调速器 ControlledFlow FreeFlow 调速阀 单向调速阀 通过调节输入到执行机构的气量大小来控制阀门的开关速度一般采用排气节流 更稳定 可靠 调速器 结合针阀与单向阀功能的流量控制阀 针阀 限流阀 单向阀 控制流量 防止逆流 调速器 为何不能使用针阀 关 开 自由流动 控