教案-任务二-认知气动控制元件

模块三气动机械手系统设计与安装项目一认知气压传动系统任务名称任务二认知气动控制元件课次授课班级学时2上课地点教学目标能力目标知识目标素质目标1、能表述气动系统的结构组成2、能对各气动元件进行熟练拆装。3、能根据原理图进行实物连接4、能对气源元件实物及符号识别1、能表述气动元件的结构组成；2、能表述气动元件的基本功能；3、能说明气动元件的分类和工作原理；1、岗位精神2、团队合作意识的培养3、培养良好的设备维护和保养意识4、注意开启系统和关闭系统时的注意事项任务引入气动机械手控制阀的识别与选用在气压传动系统中，气动控制元件是用来控制和调节压缩空气的压力、流量、流动方向和发送信号的重要元件，利用它们可以组成各种气动控制回路，以保证气动执行元件或工作机构按设计的程序正常工作。（c）（c）流量控制阀（b）压力控制阀（a）方向控制阀备注任务分析方向控制阀：用于控制压缩空气的流动方向和气路的通断，以控制执行元件的启动、停止及运动方向。压力控制阀：用来控制气动系统中压缩空气的压力，满足各种压力需求或用于节能。流量控制阀：用于控制压缩空气的流量，进而控制执行元件的运动速度、阀的切换时间和气动信号的传递速度。任务知识1.子任务一认知气动方向控制阀动系统的流量控制阀制阀2.子任务二认知气动系统的压力控制阀动系统的流量控制阀制阀3.子任务三认知气动系统的净化装置讲授气动系统控制元件：控制元件是用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向的，以便使执行机构完成预定的工作循环，它包括各种压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等。从控制方式来分，气动控制可分为断续控制和连续控制两类。在断续控制系统中，通常要用压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀来实现程序动作。在连续控制系统中，除了要用压力、流量控制阀外，还要采用伺服、比例控制阀等，以便对系统进行连续控制。1、压力控制阀压力控制阀又称压力阀压力控制阀是用来控制气动系统中压缩空气的压力，满足各种压力需求或用于节能。压力控制阀有减压阀、安全阀（溢流阀）和顺序阀三种。压力控制阀，如图1—9所示。图1-9实物图及符号调压阀符号减压阀空压站输出的空气压力高于每台气动装置所需压力，且压力波动较大。因此每台气动装置的供气压力都需要减压阀来减压，并保持供气压力稳定。对于低压控制系统(如气动测量)，除用减压阀降低压力外，还需要用精密减压阀（或定值器）以获得更稳定的供气压力。这类压力控制阀当输入压力在一定范围内改变时，能保持输出压力不变。当管路中的压力超过允许压力时，为了保证系统的工作安全，住往用安全阀实现自动排气，使系统的压力下降。想想哪里需要安装？？如储气罐顶部必须装安全阀。气动装置中不便安装行程阀而要依据气压的大小来控制两个以上的气动执行机构的顺序动作时，就要用到顺序阀。当输入压力发生波动时，如输入压力瞬时升高，输出压力也随之升高，作用于膜片上的气体推力也随之增大，破坏了原来的力的平衡，使膜片向上移动，有少量气体经溢流口排出。在膜片上移的同时，因复位弹簧的作用，使节流口减小，输出压力下降，直到新的平衡为止。重新平衡后的输出压力又基本上恢复至原值。反之，输出压力瞬时下降，膜片下移，进气节流口开度增大，节流作用减小，输出压力又基本上回升至原值。总能使输出的压力保持一个基本稳定值。在气压传动系统中，减压阀很少单独使用，一般是应用在二联件或者三联件中。因而，系统的压力由二联件或三联件调节控制。减压阀的选用

（1）根据气动控制系统最高工作压力来选择减压阀，气源压力应比减压阀最大工作压力大0.1Mpa。

（2）要求减压阀的出口压力波动小时，如出口压力波动不大于工作压力最大值的±0.5%，则选用精密型减压阀。

（3）如需遥控时或通径大于20㎜以上时，应尽量选用外部先导式减压阀。2.顺序阀（1）要使两个气缸顺序动作实现压力控制和调节，回路中采用的是压力顺序阀。结构与工作原理不同控制类型的元件可以组合成一个具有多重特性、多重结构的组合式阀门。压力顺序阀由一个顺序阀和一个3/2单气控换向阀组合而成。图所示为可调压力顺序阀的实物和图形符号.安全阀安全阀相当于液压系统中的溢流阀，它在气压系统中限制回路中的最高压力，以防止管路等破裂及损坏，起着过载保护作用。安全阀安全阀a)实物b)图形符号c)工作原理2、流量控制阀气动流量控制阀是通过改变阀的通流面积或通流长度来实现流量（或流速）控制的元件，如图1—10和1--11所示。

流量控制阀包括：节流阀、单向节流阀、排气节流阀。图1-10节流阀实物图可调节流阀符号单向可调节流阀符号图1-11节流阀符号气动流量阀的应用气动流量节流阀在回路中的应用，如右图所示，调节单向节流阀，即可对气缸的运动速度进行调整。3、方向控制阀用来改变气流流动方向或通断的控制阀。其种类如下图所示实物图片气控阀电控式手柄式双电控式机械滚轮式图1-12方向阀实物图换向阀符号见下表：电磁控制：利用电磁线圈通电时，静铁芯对动铁芯产生电磁吸力使阀切换以改变气流方向的阀，称为电磁控制换向阀，简称电磁阀。这种阀易于实现电—气联合控制，能实现远距离操作，故得到广泛应用。气压控制：利用气体压力来使主阀芯切换而使气流改变方向的阀，称为气压控制换向阀，简称气控阀。这种阀在易燃、易爆、潮湿、粉尘大的工作环境中，工作安全可靠。人力控制：用人力来获得轴向力使阀迅速移动换向的控制方式称作人力操作。人力控制可分为手动控制和脚踏控制等。按人力作用于主阀的方式可分为直动式、先导式。机械控制：用机械力来获得轴向力使阀芯迅速移动换向的控制方式称作机械操作。按机械力作用于主阀的形式可分为直动式和先导式两种。“位”和“通”换向阀处于不同工作位置时，各通口之间的通断状态是不同的。阀处于各切换位置时，各通口之间的通断状态分别表示在一长方形的方块上，就构成了换向阀的图形符号。换向阀的图形符号含义“位”：阀芯的切换工作位置简称“位”,阀芯有几个切换位置就称为几位阀；在图形符号上有几个方格就是几位。“通”：阀的通口数目包括输入口、输出口和排气口。有几个通口就是几通；在图形符号上，常态位置的通口（箭头）与方格有几个交点就是几通。通“↑”、不通（堵截符号）“┴”、“┬”。“通气口”方位含义：p—进气口；R、S—排气口；A、B—与执行元件连接的工作通气口。例如：有两个通口的二位阀称为二位二通阀（常表示为2/2阀，前一位数表示通口数，后一位数表示工作位置数），它可以实现气路的通或断。即一个输入口(用P或1表示)和一个输出口(用A或2表示)。2/2常“开”位气阀符号有三个通口的二位阀，称为二位三通阀（常表示为3/2阀）。在不同的工作位置，可实现P或1、A或2相通，或A、R或3相通。3/2常“闭”位气阀常用的还有二位五通阀（常表示为5/2阀），它可以用于推动双作用气缸的回路中。5/2常开换向阀。下面给大家举例：电磁换向阀工作原理：电磁换向阀是用来控制流体的自动化基础元件。电磁阀里有密闭的腔，在的不同位置开有通孔，每个孔都通向不同的气管，腔中间是阀芯，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀芯就会被吸引到哪边，通过控制阀芯的移动来挡住或漏出不同的出气的孔，而进气孔是常开的，高压气体就会进入不同的出气管，然后通过高压气体的压力来推动气缸的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞杆带动机械装置动作。这样通过控制电磁铁的电流就控制了机械运动。分类：直动式电磁阀：（如右图所示）原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把阀芯从阀座上压下，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把阀芯压在阀座上，阀门关闭。特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。2）先导式电磁阀：（如下图所示）工作原理：通电时，电磁力把先导阀芯（活动铁芯）2上提，上腔室压力迅速下降，在关闭件9周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，主阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件9周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。特点：流体压力范围上限较高，可任意安装（需定制）但必须满足流体压差条件。3）电液换向阀结构图如下：（了解）故障与排除电磁阀通电后不工作线圈是否脱焊→重新焊接；线圈短路→更换线圈；检查电源接线是否不良→重新接线和接插件的连接；检查电源电压是否在±工作范围-→调致正常位置范；工作压差是否不合适→调整压差→或更换相称的电磁阀；流体温度过高→更换相称的电磁阀；有杂质使电磁阀的主阀芯和动铁芯卡死→进行清洗,如有密封损坏应更换密封并安装过滤器；电磁阀不能关闭主阀芯或铁动芯的密封件已损坏→更换密封件；流体温度、粘度是否过高→更换对口的电磁阀；弹簧寿命已到或变形→更换；节流孔平衡孔堵塞→及时清洗；工作频率太高或寿命已到→改选产品或更新产品。其它情况内泄漏→检查密封件是否损坏,弹簧是否装配不良；外泄漏→连接处松动或密封件已坏→紧螺丝或更换密封件；；通电时有噪声→头子上坚固件松动，拧紧。电压波动不在允许范；围内，调整好电压。铁芯吸合面杂质或不平，及时清洗或更换。4、单向阀单向阀是气流只能沿一个方向流动而不能反向流动的方向控制阀。气动单向阀实物图符号图1-13单向阀实物图及符号5、梭型“或门”和“与门”阀“或门”梭型阀如下图所示，为或门型梭阀的结构原理。其工作特点是不论P1和P2哪条通路单独通气，都能导通其与A的通路；当P1和P2同时通气时，哪端压力高，A就和哪端相通，另一端关闭，其逻辑关系为“或”。图1-14或门阀结构及符号“与门”梭型阀图1-15双压阀结构及符号与门型梭阀又称双压阀，结构原理如下图所示。其工作特点是只有P1和P2同时供气，A口才有输出；当P1或P2单独通气时，阀芯就被推至相对端，封闭截止型阀口；当P1和P2同时通气时，哪端压力低，A口就和哪端相通，另一端关闭，其逻辑关系为“与”。快速排气阀快快速排气阀是为加快气体排放速度而采用的气压控制阀。图1-17快速排气阀实物图如上图所示，为快速排气阀的结构原理。当气体从P通入时，气体的压力使唇型密封圈右移封闭快速排气口e，并压缩密封圈的唇边，导通P口和A口，当P口没有压缩空气时，密封圈的唇边张开，封闭A