气动控制元件和真空元件PPT学习教案.pptx
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1、会计学 1气动控制元件和真空(zhnkng)元件第一页,共53 页。方向控制阀 气动方向控制阀与液压方向控制阀有很多相似之处,有了液压方向控制阀的基础知识,气动方向控制阀基本上可以无师自通。(1)气动方向控制阀与液压方向控制阀的异同点气动与液压方向控制阀的相似之处主要表现在以下几点。气动与液压方向控制阀的阀口通断和阀口切换都是利用阀芯换位完成的,特别是单向阀,其动作原理和职能符号几乎完全一样。气动与液压换向阀都是按阀芯的切换位置数(几“位”)和接口(ji ku)数(几“通”)来进行分类,其职能符号也基本上大同小异。图13-1 为几种常见的气动换向阀“位”和“通”的职能符号。图13-1 几种(j
2、 zhn)常见的气动换向阀“位”和“通”的职能符号第 1 页/共 53 页第二页,共53 页。气动与液压换向阀的控制方式(fngsh)(或操作方式(fngsh)基本相同,其职能符号也基本上大同小异。图13-2 即为气动控制阀常用的几种控制方式(fngsh)及职能符号。图13-2 气动控制阀常用的几种控制方式及职能(zhnng)符号第 2 页/共 53 页第三页,共53 页。气动与液压方向控制阀的不同之处主要表现在。液压换向阀有回油口R 或T,气动换向阀没有回气口,只有排气口R和S。液压换向阀的接口都用字母(zm)表示,而气动换向阀除了用字母(zm)表示外,通常习惯于用数字表示。表13-1 为气
3、动换向阀用数字和字母(zm)表示接口的方法比较。表13-1 气动换向阀用数字和字母(zm)表示接口的方法比较 通口 数字表示 字母表示 通口 数字表示 字母表示输入口 1 P 排气口 5 R输出口 2 B 控制口(1、2 口接通)12 Y排气口 3 S 控制口(1、4 口接通)14 Z输出口 4 A 输出信号清零(10)(Z)第 3 页/共 53 页第四页,共53 页。液压方向控制阀基本上都是钢铁件,可承受高压,非常笨重;气动方向控制阀基本上都是合金铝制成的,轻而小巧。液压换向阀的阀芯一般都是滑柱式。而气动换向阀广因泛用于自动控制系统,需要具有快捷、灵敏的可控状态,所以阀芯除滑柱式外,还广泛采
4、用了球座、盘座、圆盘、滑板等多种形式。因气压传动的工作压力很小,所以气动二位双电控(或双气控)换向阀在没有设置定位器的情况下,当控制信号失去之后,阀芯仍能保持在原位不动,即具有记忆功能,通常把这种二位且二位都具有的记忆功能的气动换向阀称为(chn wi)“双稳”元件。气压传动中的这些“双稳”元件只需一个脉冲信号即可实现换向,并能自动保持,所以为各种逻辑控制和程序控制带来了极大的方便。液压系统的工作压力很高,如果换向阀没有定位器,失去控制后,阀芯很难维持在某一确定位置。第 4 页/共 53 页第五页,共53 页。液压传动中的“电液换向阀”与气压传动中的“先导式电磁换向阀”虽然在控制形式上有些相似
5、(都是先导控制),但因二者之间的工作压力差异很大,所以具体的控制方法完全不同。液压传动中的“电液换向阀是利用先导电磁换向阀引导有压液体,去驱动液动换向阀;而气压传动中的“先导式电磁换向阀”是靠电磁阀芯直接开启和关断控制气路,非常简单方便,而且稳定可靠。气压传动中除“双稳”元件外,还有很多轻巧(qng qio)易控的其它逻辑控制元件,用于逻辑控制,这在液压传动中是很难实现的。第 5 页/共 53 页第六页,共53 页。(2)气动换向阀 1)机械(jxi)控制换向阀 图13-3 为机械(jxi)动作3/2 常闭型球座阀,图13-4 为机械(jxi)动作3/2 常开型盘座阀。图13-3 机械动作 3
6、/2 常闭式球座阀正常位置结构(jigu);(b)动作位置结构(jigu);(c)职能符号 第 6 页/共 53 页第七页,共53 页。图13-4 机械动作3/2 常开式盘座阀(a)正常位置(wi zhi)结构;(b)动作位置(wi zhi)结构;(c)职能符号第 7 页/共 53 页第八页,共53 页。球座阀是指换向阀的阀芯是球形,盘座阀是指换向阀的阀芯是盘形。在图13-3 中,球形阀芯下有一弹力较大的弹簧推动阀芯向上,在球形阀芯上还有一弹力较小的弹簧推动推杆向上。在正常状态下输入口1 被关闭,输出口2 经排气口3 排气,如图13-3(a)所示。如果推杆受外力压下,则排气口3 被关断,输入口
7、1 与输出口2 被接通(ji tn),如图13-3(b)所示。在图13-4 中,盘状阀芯与一空心圆柱连在一起,在空心圆柱外有一弹簧推动阀芯向上,在空心圆柱内又有一弹簧推动推杆向上。在正常状态下输入口1 与输出口2 接通(ji tn),排气口3 被关断,如图13-4(a)所示。如果推杆受外力压下,则输入口1 被关闭,输出口2 经排气口3 排气,如图13-4(b)所示。第 8 页/共 53 页第九页,共53 页。2)气压(qy)控制换向阀 图13-5 为双气控5/2 滑柱式换向阀,图13-6 为双气控4/2 纵向滑板阀。图13-5 双气控5/2 滑柱式换向阀(a)控制(kngzh)口12 有信号时
8、;(b)控制(kngzh)口14 有信号时;(c)职能符号 在图13-5 中,当控制口12 有控制气压时,滑柱右移(yu y),输入口1 与输出口2 相通,输出口4 与排气口5 相通,排气口3 被关断,如图13-5(a)所示。当控制口14 有控制气压时,滑柱左移,输入口1 与输出口4 相通,输出口2 与排气口3 相通,排气口5 被关断,如图13-3(b)所示。第 9 页/共 53 页第十页,共53 页。图13-6 双气控4/2 纵向滑板阀(a)控制口12 有信号(xnho)时;(b)控制口14 有信号(xnho)时;(c)职能符号 在图13-6 中,当控制(kngzh)口12 有控制(kngz
9、h)气压时,滑板阀芯左移,输入口1 与输出口2 相通,输出口4 与排气口3 相通,如图13-6(a)所示。当控制(kngzh)口14 有控制(kngzh)气压时,滑板阀芯右移,输入口1 与输出口4 相通,输出口2 与排气口3 相通,如图13-6(b)所示。第 10 页/共 53 页第十一页,共53 页。这两种气压控制换向阀都有两个(lin)很重要的特点。一是,都没有复位弹簧,只需在控制口12 或14 引入一个较低 的控制气压,即可使阀芯快速移动到位,动作非常灵敏。二是,都是“双稳”元件。当阀芯移动到位后,即使控制压力消 失,阀芯仍可保留在原位,如果引入一反向控制压力,则阀芯可 迅速换位且自动停
10、留在另一位置。第 1 1 页/共 53 页第十二页,共53 页。图13-7 是气压控制(kngzh)换向阀和机械控制(kngzh)换向阀的应用实例。13-7 气控换向阀和机控换向阀的应用(yngyng)实例第 12 页/共 53 页第十三页,共53 页。在图13-7 中,a0 和a1 是两个 3/2 常闭型行程阀,处在气缸活塞杆触头缩回原位和伸出到尽头时的所在位置。初始状态时,手动换向阀 1S1 处右位,控制气路被关断;气缸活塞停在缩回原位的位置不动,行程阀 a0 被活塞杆头压住,处上位。当手动换向阀 1S1 切换到左位时,压缩空气可经手动换向阀 1S1 左位、行程阀 a0 的上位,进入气控换
11、向阀 1V0 左边的 A+控制口,使气控换向阀 1V0 切换到左位。于是压缩空气可经气控换向阀 1V0 左位,进入气缸左腔,推动活塞前进。活塞前进时,活塞杆触头松开(sn ki)行程阀 a0,行程阀 a0 回下位,进入气控换向阀 1V0 左边A+控制口的控制气压被关断。但是,由于气控换向阀 1V0 是具有记忆功能的“双稳”阀,即使控制压力消失,阀芯仍能保持在原位不动,压缩空气照样能通过气控换向阀 1V0 的左位,推动活塞前进。当活塞杆触头到达最远端,压住了行程阀 a1 后,行程阀 a1 处上位,压缩空气可直接经行程阀 a1 上位,进入气控换向阀 1V0 的右边的 A-控制口,使气控换向阀 1V
12、0 切换到右位。于是压缩空气可经气控换向阀 1V0 右位,进入气缸右腔,推动活塞后退。活塞后退时,活塞杆触头松开(sn ki)行程阀 a1,行程阀 a1 回下位,进入气控换向阀 1V0 右控制口的控制气压被关断。同样,由于气控换向阀 1V0 是具有记忆功能的“双稳”阀,所以,压缩空气照样可通过气控换向阀 1V0 的右位,推动活塞后退。如果手动换向阀 1S1 一直处右位,气缸则会不停地执行前进和后退的动作循环。当手动换向阀 1S1 中途关断,气缸活塞将会把一个循环动作全部作完,最后停在缩回原位时的初始状态。第 13 页/共 53 页第十四页,共53 页。3)先导(xindo)式电磁控制换向阀 图
13、13-8 所示为单电控先导(xindo)式3/2 电磁换向阀(带手动复位),图13-9所示为双电控先导(xindo)式5/2 电磁换向阀(带手动复位)。图13-8 单电控先导式3/2 电磁阀(a)正常(zhngchng)位置结构;(b)工作位置结构;(c)职能符号第 14 页/共 53 页第十五页,共53 页。图13-9 双电控先导式5/2 换向阀(a)外观;(b)正常位置结构;(c)动作(dngzu)位置结构;(d)职能符号 第 15 页/共 53 页第十六页,共53 页。在图13-8 中,换向阀的输入口1 有一小控制气路由图中右边,绕过排气口3 向上直达先导(xindo)阀座。在正常状态下
14、,通向先导(xindo)阀座的控制气路被电磁阀芯关断,盘状活塞被弹簧1 推到最上位,输入口1 关闭,输出口2 可经排气口3 排气,如图13-8(a)所示。当电磁线圈得电,电磁阀芯上移,被电磁阀芯关断的控制气路被打开,控制气流(即先导(xindo)气流)随之通过处开启状态的手动复位按钮,进入盘状活塞上腔,推动盘状活塞下移。于是,排气口3 被关断,输入口1与输出口2 被接通,如图13-8(b)所示。在图13-9 中,双电控先导(xindo)式5/2 电磁换向阀有两个电磁线圈,各控制一端的控制气路,其控制原理与先导(xindo)式3/2 电磁换向阀完全一样。图13-9 的二位五通电磁换向阀也是具有记
15、忆功能的“双稳”元件,在气动电气自动控制系统中应用非常广泛。第 16 页/共 53 页第十七页,共53 页。(3)延时阀 延时阀是气动系统中一种非常特殊的气控换向阀,当气压信号出现后,换向阀并不急于动作,必须等到调定的延时时间(shjin)到,才会执行换向动作。延时阀通常由单气控二位三通换向阀、单向可调节流阀和延时气室三部分组成。图13-10 所示为一常闭式延时阀的工作原理图。图13-10 常闭式延时阀(a)控制口12 无气结构;(b)控制口12 有气结构;(c)职能(zhnng)符号;(d)时序图第 17 页/共 53 页第十八页,共53 页。在图13-10 中,当控制口12 没有气压信号时
16、,输入口1 被关断,输出口2 与排气口3 相通。如图13-10(a)所示。当控制口12 上有气压信号输入时,气流可经节流阀注入延时气室。因气室有一定容积,在短时间内无足够压力推动换向阀阀芯,必须经过一段时间(t)后,气室中的气体才能逐渐上升到一定的压力,打开二位三通气控换向阀,将输入口1 与输出口2 接通,排气口3 被关闭,如图13-10(b)所示。常闭式延时阀的职能符号和工作时序图如图13-8(c)、(d)所示。如果压缩空气压力稳定,延时阀通常可获得较为精确的延时时间。延时阀中的调节螺栓(lushun),可调节节流阀中的流量大小,从而可用来调节延时阀的延时时间。延时阀的延时调节范围一般为0
17、30 s。第 18 页/共 53 页第十九页,共53 页。在图13-11 中,触动一次手动换向阀1S1,压缩空气则可经手动换向阀1S1 左位,进入气控换向阀1V0 左边(zu bian)的A+控制口,使换向阀1V0 处于左位。于是,压缩空气可通过气控换向阀1V0 左位推动气缸前进。当气缸活塞杆触头到达最远端,压住了行程阀a1 后,行程阀a1 处上位,压缩空气可经行程阀a1 上位,进入到延时阀的控制口12,延时阀开始延时,气缸活塞则停在最远端等待。当延时阀的延时时间过到后,延时阀被打开,压缩空气则可经延时阀进入气控换向阀1V0 右边的A-控制口,使气控换向阀1V0 处右位,压缩空气则可经气控换向
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