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氣動控制元件
氣動基本回路是組成氣動控制系統(tǒng)的基本單元,也是設(shè)計氣動控制回路的基礎(chǔ)。氣動基本回路分為壓力控制、速度控制和方向控制基本回路。
壓力控制回路
壓力控制回路的作用是調(diào)壓和穩(wěn)壓。一次壓力控制回路指用安全閥將空氣壓縮機的輸出壓力控制在 0.8MPa 左右。二次壓力控制回路指把經(jīng)一次調(diào)壓后的壓力 p1 再經(jīng)減壓閥減壓穩(wěn)壓后所得到的輸出壓力p2(稱為二次壓力),作為氣動控制 系統(tǒng)的工作氣壓使用。
高低壓選擇回路由多個減壓閥控制,實現(xiàn)多個壓力同時輸出。用于系統(tǒng)同時需要高低壓力的場合。
高低壓選擇回路
利用換向閥和減壓閥實現(xiàn)高低壓切換輸出,用于系統(tǒng)分別需要高低壓力的場合。
方向控制回路
單作用氣缸換向回路利用電磁換向閥通斷電,將壓縮空氣間歇送人氣缸的無桿腔,與彈簧一起推動活塞往復(fù)運動。雙作用氣缸換向回路分別將控制信號到氣控換向閥的 K1、K2 的控制腔,使換向閥的換向,從而控制壓縮空氣實現(xiàn)使氣 缸的活塞往復(fù)運動。
1、差動控制回路是用二位三通手拉閥控制差動聯(lián)接氣缸,實現(xiàn)氣缸的差動控制。
2、多位運動控制回路給各三位換向閥分別加入開關(guān)量信號時,各氣缸可分別完成向左、 向右、停止三種運動狀態(tài)。當(dāng)信號解除后,缸可以停止在原位;若更換不同中為機能的三位換向閥,缸可以得到不同的停留狀態(tài)。
速度控制回路
1、單作用氣缸速度控制回路
雙向調(diào)速回路:采用二只單向節(jié)流閥串聯(lián)分別實現(xiàn)進氣節(jié)流和排氣節(jié)流,控制氣缸活塞的運動速度。
慢進快退調(diào)速回路:在圖示回路中當(dāng)有控制信號K時,換向閥換向,其輸出經(jīng) 節(jié)流閥、快排閥入單作用缸的無桿 腔,使活塞桿慢速伸出,伸出速度的大小取 決于節(jié)流閥的開口量;當(dāng)無控制信號K時,換向閥復(fù)位,缸無桿腔余氣經(jīng)快排閥排入大氣,活塞在彈 簧作用下縮回。
2、雙作用氣缸速度控制回路
雙向調(diào)速回路:在換向閥的排氣口上安裝排氣節(jié)流閥,兩種調(diào)速回路的調(diào)速效果基本相同。
慢進快退回路:控制活塞桿伸出時采用排氣節(jié)流控制,活塞桿慢速伸出;活塞桿縮回時,無桿腔余氣經(jīng)快排閥排空,活塞桿快速退回。
3、緩沖回路是對于氣缸行程較長速度較快的應(yīng)用場合,可以通過回路來實現(xiàn)緩沖;
氣—液聯(lián)動速度控制回路
在氣—液聯(lián)動速度控制回路中,采用氣—液聯(lián)動目的,使氣缸得到平穩(wěn)的運動速度。常用兩種方式:氣—液阻尼缸的回路;用氣—液轉(zhuǎn)換器的回路。 慢進快退回路:在氣—液阻尼缸中,氣缸是動力缸,油缸是阻尼缸,氣缸與阻尼缸串聯(lián)聯(lián)接。
變速回路
氣液缸串聯(lián)調(diào)速回路:通過單向節(jié)流閥,利用液壓油不可壓縮的特點,實現(xiàn)氣缸單方向的無級調(diào)速,油杯用于補充油缸漏油。 氣液缸串聯(lián)變速回路:當(dāng)活塞桿右行到撞塊碰到機動換向閥后開始作慢速運動。改變撞塊的安裝位置,即可改變開始變速的位置。
氣-液轉(zhuǎn)換器的調(diào)速回路
氣-液轉(zhuǎn)換器是一種氣液共存又可以相互轉(zhuǎn)換的氣~液轉(zhuǎn)換元件。其作用是在一段輸入壓縮空氣時,另一端輸出液體。
安全保護回路
往復(fù)運動回路
系統(tǒng)節(jié)能策略基于氣動系統(tǒng)能量消耗評價及能量損失分析理論,從系統(tǒng)構(gòu)成的各個環(huán)節(jié)入手,總體采取如下節(jié)能措施:
1、壓縮空氣的產(chǎn)生。不同類型壓縮機的合理配置和維護,運行模式的優(yōu)化,空氣凈化設(shè)備的日常管理。
2、壓縮空氣的輸送。管網(wǎng)配置的優(yōu)化,高低壓供氣管道分離;耗氣量分配的實時監(jiān)管,泄露的日常點檢與最小化,接頭處的壓損改進。
3、壓縮空氣的使用。氣缸驅(qū)動回路的改進,使用針對本行業(yè)開發(fā)的節(jié)能產(chǎn)品,如電解鋁行業(yè)打殼缸專用節(jié)氣閥,噴嘴等。
4、壓縮機余熱回收。通過熱交換等手段將空氣壓縮過程中產(chǎn)生的熱量回收,用于輔助采暖和工藝加熱等。
目前工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的空壓機主要分為往復(fù)式、離心式和螺桿式。往復(fù)式在一些老企業(yè)仍大量使用;離心式在紡織企業(yè)應(yīng)用廣泛,運行穩(wěn)定,效率高,但系統(tǒng)壓力突變時容易發(fā)生喘振。采用的主要節(jié)能措施有:
1、保證進口空氣潔凈度,尤其是紡織企業(yè)做好一級粗濾,以濾掉空氣中大量的短纖維。
2、降低空壓機進氣溫度,提高效率。
3、潤滑油油壓對離心機轉(zhuǎn)子振動影響大,選用含消泡劑和氧化穩(wěn)定劑的潤滑油。
4、重視冷卻水水質(zhì),合理冷卻水排污量,有計劃地補水。
5、空壓機、干燥器、儲氣罐及管網(wǎng)的冷凝水排放點要定期排放。
6、為防止空氣需求變化快等引起喘振,注意調(diào)整機組設(shè)定的比例帶和積分時間,盡量避免用氣突減。
7、選用節(jié)能效果顯著的三級離心機,盡量使用高壓電機,減少線損,使空壓站溫升低。
醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)中央供氣系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)組成是:空壓機、儲氣罐、壓縮空氣干燥過濾設(shè)置、電子控制系統(tǒng)和空氣輸送管道。空壓機是供氣的氣源,現(xiàn)在普遍采用螺桿空壓機。雖然采用了無油空壓機或本身配有高效油氣分離,但是排氣中還會有2-3mg/m3潤滑油,并且含有較高相對濕度的水分,以及很多雜質(zhì)。氣體質(zhì)量遠沒有達到醫(yī)用衛(wèi)生氣體的使用要求,所以不能直接使用。
壓縮空氣中的雜質(zhì)主要分三種:分別是固態(tài)顆粒、水和油;其他污染物還包括微生物和氣態(tài)污染物。這些雜質(zhì)對壓縮空氣系統(tǒng)的危害有這么幾點危害:
1、固體粒子:將加速用氣設(shè)備的磨損,導(dǎo)致密封失效,還容易堵塞管道。
2、水分:水分是設(shè)備、管道和閥門銹蝕的根本原因,冬天結(jié)冰還會阻塞氣體系統(tǒng)中的小孔同道。
3、油:空氣中油的危害是更大的,在氣動控制中,一滴油改變氣控的狀況。有時閥門密封圈和柱體脹大,造成操作遲緩,嚴重的甚至堵塞。
醫(yī)用壓縮空氣必須達到無臭無味、干燥潔凈的高質(zhì)量高品質(zhì)要求。怎樣來改善壓縮空氣的品質(zhì)呢?其實壓縮氣體系統(tǒng)生產(chǎn)廠家也有自己的方式來提高氣體品質(zhì),建設(shè)成本也相對提高。要想得到高品質(zhì)的空氣,必須對空壓機輸出的氣體進行處理。首先是考慮去除空氣中含量比較多的水分,利用冷凍式干燥機和吸干機,再配上控制器、高效過濾器及自動排水閥,就可以得到相對的干燥氣體。然后在配合四級過濾就可以得到符合使用要求的壓縮空氣了。
AIRTEC氣動閥M-20-510-HN
AIRTEC二位五通電磁閥
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AIRTEC三位五通電磁閥
M-20-530-HN
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AIRTEC愛爾泰克二位三通電磁閥
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AIRTEC愛爾泰克二位五通電磁閥
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AIRTEC愛爾泰克三位五通電磁閥
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AIRTEC氣動電磁閥維修包
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AIRTEC 2x二位三通電磁閥
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AIRTEC二位三通電磁閥
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AIRTEC二位五通電磁閥
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AIRTEC三位五通電磁閥
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愛爾泰克二位五通電磁閥
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愛爾泰克三位五通電磁閥
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AIRTEC愛爾泰克電磁閥底板
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AIRTEC二位三通電磁閥
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AIRTEC二位五通電磁閥
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氣動執(zhí)行元件
氣動執(zhí)行器是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)變成機械能,實現(xiàn)往復(fù)直線運動或旋轉(zhuǎn)、擺動運動的裝置。它包括氣缸、氣馬達和擺動式氣馬達。
氣缸
氣缸是將氣體壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能,實現(xiàn)直線運動的執(zhí)行器,廣泛應(yīng)用于氣動機械中的夾緊、送料等場合。氣缸具有結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、運動速度快等特點, 與其他能源的執(zhí)行器柑比,更多地被用在自動化機械中。通常氣缸采用壓力為 0.4MPa 至0.6MPa 的氣源,因而其輸出力不可能很大,同時又由于空氣介質(zhì)有壓 縮性,受外界負載變化的影響較大,所以在需要精確的速度控制、減少負載變化 對運動的影響時,常與液壓缸配合組成氣-液阻尼缸使用。
氣缸的種類很多,根據(jù)使用的要求不同,可制成內(nèi)徑3-400mm 的各種結(jié)構(gòu)氣 缸。其中最常用的是雙作用單活塞桿氣缸,它利用空氣壓力輪流作用在活塞兩側(cè) 面上,產(chǎn)生伸出和縮回力。由于活塞桿的影響,兩側(cè)面的有效面積不等,所以內(nèi) 縮行程的拉力比外伸出程的推力小,這在以相同氣壓推、拉相同負載時才要考慮。 氣缸缸筒通常山金屬無縫管制成。缸筒內(nèi)表面加工成很高光潔度或鍍有硬鉻,使 摩擦和磨損減至最小一般端蓋由鋁合金壓鑄而成并借助拉桿螺栓夾緊缸筒,小型 氣缸用螺紋或碾邊固定缸筒氣缸密封件的好壞直接影響氣缸的性能和使用壽命, 因此,正確地選擇和使用各種用途的密封件,對保證氣缸的可靠工作是十分重要的。
緩沖機構(gòu)
當(dāng)活塞運動接近行程末端時,由于具有較高的速度,如不采取措施,活塞就會以很大的力量撞擊端蓋,引起振動或損壞機件,為此,在氣缸內(nèi)常加入緩沖裝置。 對小氣缸常用橡膠減震墊來吸收沖擊,對于大氣缸可用氣墊緩沖來減振,即在活 塞端部增加緩沖柱塞,端蓋上開有柱塞孔并加裝節(jié)流閥和單向閥。 當(dāng)活塞運動到接近行程末端,緩沖柱塞1進入端蓋上的柱塞孔3 時,在排氣腔 內(nèi)的剩余氣體只能從節(jié)流閥 排出衫成背壓.成為氣墊.使活塞的運動速度減慢、因此.它實際[是利用腔內(nèi)空氣被壓縮以吸收運句部件的動能來達到緩沖的。調(diào)整 節(jié)流閥的開度可控制活塞的緩沖程度。當(dāng)活塞反向運動時,氣流經(jīng)過單向閥
氣缸的安裝方式 根據(jù)工作要求,氣缸的安裝分固定和軸銷兩種方式。固定式氣缸指氣缸本體固定,活塞桿只在本體的軸心上移動,有底座式和法蘭式;軸銷式氣缸指氣缸本體 以軸銷為支持點,隨負載的動作要求而擺動。表1 表示了氣缸的安裝方式。
常用氣缸的計算 這里以最常用的雙作用單活塞桿氣缸為例,介紹一些常用的計算公式。氣缸理論輸出力的計算公式為 式中F1—活塞桿伸出時的理論推力,N;F2—活塞桿縮回時的理論拉力,N;D—活塞直徑(氣缸 式中Q—自由空氣消耗量,m3/min;D—氣缸內(nèi)徑,m;d—活塞桿直徑,m L—行程,m;P—氣缸工作壓力(表壓),MPa;pa—標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,pa=0.1013MPan 氣缸每分鐘動作次數(shù)根據(jù)氣缸自由空氣消耗量即可選用壓縮機容量。
氣動技術(shù),全稱氣壓傳動與控制技術(shù),是以空氣壓縮機為動力源,以壓縮空氣為工作介質(zhì),進行能量傳遞和信息傳遞的工程技術(shù)。氣動技術(shù)是生產(chǎn)過程自動化和機械化的最有效手段之一,具有高速高效、清潔安全、低成本、易維護等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于輕工機械領(lǐng)域中,在食品包裝及生產(chǎn)過程中也正在發(fā)揮越來越重要的作用。
氣動技術(shù)應(yīng)用的最典型的代表是工業(yè)機器人。代替人類的手腕、手以及手指能正確并迅速的做抓取或放開等細微的動作。除了工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用之外,在游樂場的過山車上的剎車裝置,機械制作的動物表演以及人形報時鐘的內(nèi)部,均采用了氣動技術(shù),實現(xiàn)細小的動作。
液壓可以得到巨大的輸出力但靈敏度不夠;另一方面要用電能來驅(qū)動物體,總需要用一些齒輪,同時不能忽視漏電所帶來的危險。而與此相比,使用氣動技術(shù)即安全又對周圍環(huán)境無污染,即使在很小的空間里,也可以實現(xiàn)細小的動作。如果尺寸相同,其功率能超過電氣。與此特性所帶來的需求完全相一致的就是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。在生產(chǎn)線上,實現(xiàn)前進、停止、轉(zhuǎn)動等細小簡單的動作,在自動化設(shè)備中不可或缺。在其它方面,如制造硅晶片生產(chǎn)線上不可缺少的電阻液涂抹工序中使用的定量輸出泵以及與此相配合的周邊機器。
另外,雖然氣動技術(shù)在各工業(yè)部門已經(jīng)獲得了應(yīng)用,但是,在許多應(yīng)用之間還是存在著相當(dāng)大差異的。就應(yīng)用氣動技術(shù)來說,最基本條件就是要有一臺空氣壓縮機,對已有用于其它用途的空氣壓縮機的地方,應(yīng)用氣動技術(shù)就更方便些。特別是在--些非生產(chǎn)部門,如畜牧業(yè)、種植業(yè)或服裝業(yè),情況更是如此。在機器設(shè)備制造領(lǐng)域中,大多數(shù)場合都有空氣壓縮機,且氣動技術(shù)已有應(yīng)用,每個應(yīng)用項目在本質(zhì)上也有許多相似之處,因此,我們可以對機器設(shè)備制造中的氣動技術(shù)應(yīng)用情況進行歸納終結(jié),并列成表格形式。
氣動技術(shù)適用、醫(yī)療器械、氣墊床、省力產(chǎn)業(yè)、機器人、真空搬運、空氣門、氣控噴涂、空氣幕簾、空調(diào)計量設(shè)備、氣動量儀、液面檢測裝置紡織、氣動精紡化學(xué)工業(yè)、過程控制、液化氣體控制、可動元件、純流體元件海洋開發(fā)、水中空氣呼吸器、海底送氣系統(tǒng)、潛水車輛、氣動門、氣動離合器、氣動剎車 空氣輪胎礦山業(yè)、風(fēng)鎬(鑿巖機)造船、氣墊船氣動工具、氣動研磨機、空氣錘、空氣傳送帶工業(yè)機械、機床的自動控制、食品機械自控制、包裝機械的自動控制、沖壓機械的自動控制。