纯气动控制系统.ppt

1、纯气动控制系统纯气动控制系统健雄职业技术学院健雄职业技术学院郑勇郑勇金属冲压分拣机构金属冲压分拣机构实验要求实验要求 使用单作用气缸，要求按下按钮，单作用气缸伸使用单作用气缸，要求按下按钮，单作用气缸伸出，同时伸出时间出，同时伸出时间t=0.4s 松开按钮，气缸返回松开按钮，气缸返回 分析：单作用气缸行程分析：单作用气缸行程s固定，由固定，由s=vt，所以要靠调节气体流，所以要靠调节气体流量量 改变气缸速度改变气缸速度 控制运动时间。控制运动时间。单向节流阀单向节流阀 节流阀的节流能力靠螺母的拧紧节流阀的节流能力靠螺母的拧紧和拧松来控制。和拧松来控制。为了直观地看到节流效果，可为了直观地看到节

2、流效果，可以在节流阀的两边各装一个压力表，以在节流阀的两边各装一个压力表，观察压力表读数。观察压力表读数。提问：对于单向阀有两个接口：斜提问：对于单向阀有两个接口：斜直口怎样连接表直口怎样连接表 示进气节流？示进气节流？怎样怎样连接表示排气节流？连接表示排气节流？一气源装置的组成一气源装置的组成 1 气源部分（空压机）气源部分（空压机）2 储存装置（储气罐）储存装置（储气罐）3 气源净化部分（主路通过过滤器，干燥机，油雾分离器）气源净化部分（主路通过过滤器，干燥机，油雾分离器）4 处理部分处理部分简称三联件简称三联件 二空压机二空压机工作循环（工作周期）工作循环（工作周期）四个过程：吸气，压缩

3、，膨胀，排气，最后提供整个系统使用四个过程：吸气，压缩，膨胀，排气，最后提供整个系统使用 三、气源净化装置三、气源净化装置 1储气罐储气罐 2.除油器除油器 3空气过滤器空气过滤器 4冷却器冷却器 5干燥器干燥器 1油雾器油雾器 2消声器消声器 四、辅助元件四、辅助元件 五、基本气动元件的机构、原理功能及图形符号五、基本气动元件的机构、原理功能及图形符号五、基本气动元件的机构、原理功能及图形符号五、基本气动元件的机构、原理功能及图形符号五、基本气动元件的机构、原理功能及图形符号五、基本气动元件的机构、原理功能及图形符号1阀的分类阀的分类（1）电磁换向阀）电磁换向阀（2）手动换向阀）手动换向阀（

4、3）机控换向阀）机控换向阀（4）气控换向阀气控换向阀 2常见逻辑阀常见逻辑阀（1）单向阀）单向阀（2）与阀，或阀）与阀，或阀（3）快速排气阀）快速排气阀（4）延时阀）延时阀 六、常见气动控制元件六、常见气动控制元件1.气动控制元件：控制和调节压缩空气的压力、流量、流动方气动控制元件：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。向和发送信号的重要元件。(1)方向控制阀：控制和调节压缩空气压力方向控制阀：控制和调节压缩空气压力(2)压力控制阀：控制和调节压缩空气流量压力控制阀：控制和调节压缩空气流量(3)流量控制阀：改变和控制气流流动方向流量控制阀：改变和控制气流流动方向 阀门的

5、基本功能是，为达到检测、信号处理和控制的阀门的基本功能是，为达到检测、信号处理和控制的目的而改变、产生和消除信号。另外，阀门也可作为驱动阀，目的而改变、产生和消除信号。另外，阀门也可作为驱动阀，供给执行机构所需的压缩空气。供给执行机构所需的压缩空气。1实验要求实验要求 通过按钮（或者旋钮开关）控制双作用气缸的伸出和回缩，通过按钮（或者旋钮开关）控制双作用气缸的伸出和回缩，使物体从传送带使物体从传送带1到传送带到传送带2；气缸伸出时间气缸伸出时间t=3s，回缩时间，回缩时间t=2.5s；压力表指示气缸活塞两端的压力；压力表指示气缸活塞两端的压力；双作用气缸的初始位置在尾端（即必须在回缩到位）。双

6、作用气缸的初始位置在尾端（即必须在回缩到位）。2分析分析(1)按钮阀：两个按钮阀：两个3/2按钮阀按钮阀 旋钮阀：一个旋钮阀：一个5/2旋钮阀旋钮阀(2)伸出、回缩时间都有要求伸出、回缩时间都有要求(3)使用压力表测量气缸两端压力使用压力表测量气缸两端压力(4)初始位置在回缩到位初始位置在回缩到位 提问提问:用用5/2换向阀控制单作用气缸换向阀控制单作用气缸 3简图，见右图简图，见右图 快速排气阀快速排气阀(1)图形符号图形符号 工作原理：实质上是一个单向阀，当工作原理：实质上是一个单向阀，当P口进气时，将阀口进气时，将阀芯推上去堵住芯推上去堵住O口，口，A有气体输出。当口不进气时，要有一有气

7、体输出。当口不进气时，要有一个控制回路先将阀芯推下来，则个控制回路先将阀芯推下来，则A口和口和O口才通气。口才通气。(2)应用：常常用在换向阀和气缸之间，它使气缸的排应用：常常用在换向阀和气缸之间，它使气缸的排气不用通过换向阀而快速排出，从而加快了气缸往复的运动速气不用通过换向阀而快速排出，从而加快了气缸往复的运动速度，缩短了工作周期。度，缩短了工作周期。(4)注意：为降低排气噪声，快速排气阀一般都有消声注意：为降低排气噪声，快速排气阀一般都有消声器。器。折边装置折边装置 项目说明：通过操作两个相同阀门的按钮开关，使折边项目说明：通过操作两个相同阀门的按钮开关，使折边装置的成形模具向下锻压，将

8、面积为装置的成形模具向下锻压，将面积为40*5cm的平板折边。松开的平板折边。松开两个是一个按钮开关，都使气缸缓慢回到初始位置。气缸两端两个是一个按钮开关，都使气缸缓慢回到初始位置。气缸两端的压力由压力表表示。的压力由压力表表示。分析分析(1)按钮阀：两个按钮阀：两个3/2按钮阀按钮阀(2)伸出、回缩速度要求：伸出，伸出、回缩速度要求：伸出，快速（快速排气阀）；回缩，缓快速（快速排气阀）；回缩，缓慢（可调单向节流阀）慢（可调单向节流阀）(3)使用压力表测量气缸两端压使用压力表测量气缸两端压力力(4)初始位置在回缩到位初始位置在回缩到位 提问提问:用用5/2换向阀控制单作用气缸换向阀控制单作用气

9、缸 一方向控制阀一方向控制阀 (1)电磁换向阀：利用电磁学原理，使阀芯移动换向。电磁换向阀：利用电磁学原理，使阀芯移动换向。直动式电磁阀：由电磁铁的衔铁直接推动换向阀的阀直动式电磁阀：由电磁铁的衔铁直接推动换向阀的阀 芯换向的阀。芯换向的阀。先导式电磁阀：由电磁铁首先控制从主阀气源节流出先导式电磁阀：由电磁铁首先控制从主阀气源节流出 来的一部分气体，产生先导压力，去推来的一部分气体，产生先导压力，去推 动主阀阀芯。动主阀阀芯。(2)手动换向阀手动换向阀 (3)机控换向阀机控换向阀(4)气控换向阀气控换向阀 2按照阀芯结构不同按照阀芯结构不同 (1)滑阀式；滑阀式；(2)截止式；截止式；(3)平

10、面式（滑块式）；平面式（滑块式）；(4)旋转式；旋转式；(5)膜片式膜片式 3按照作用特点不同分为：单向型控制阀和换向型控制阀按照作用特点不同分为：单向型控制阀和换向型控制阀 一方向控制阀一方向控制阀 三常见的逻辑阀三常见的逻辑阀 1单向控制阀（单向阀）：自行车打气，气门心就是单向阀。单向控制阀（单向阀）：自行车打气，气门心就是单向阀。2或阀（梭阀）或阀（梭阀）(1)工作原理工作原理(2)图形符号（中间称之为图形符号（中间称之为“死点死点”）(3)应用：逻辑回路和程序控制回路中被广泛应用。应用：逻辑回路和程序控制回路中被广泛应用。3与阀（双压阀）与阀（双压阀）(1)工作原理工作原理(2)图形符

11、号图形符号 4延时阀延时阀(1)作用：使阀芯换向延时作用：使阀芯换向延时 例：，例：，时才能有气体输出，实现换向延时。(2)组成：单气控3/2换向阀+可调单向节流阀+小气室 (3)图形符号 4延时阀延时阀(1)作用：使阀芯换向延时作用：使阀芯换向延时 例：例：，时才能有气体输出，实现换向延时。时才能有气体输出，实现换向延时。(2)组成：单气控组成：单气控3/2换向阀换向阀+可调单向节流阀可调单向节流阀+小气室小气室 (3)图形符号图形符号 三常见的逻辑阀三常见的逻辑阀 常开式常开式 二压力控制阀二压力控制阀控制气体压力控制气体压力 减压阀减压阀 安全阀（溢流阀）安全阀（溢流阀）顺序阀顺序阀 分

12、类分类1减压阀减压阀(1)功能：高压气体转换成低压气体，并使输出压力稳定。功能：高压气体转换成低压气体，并使输出压力稳定。(2)工作原理：利用膜片上所受的空气压力与弹簧力平衡，工作原理：利用膜片上所受的空气压力与弹簧力平衡，从而使输出压力稳定。从而使输出压力稳定。三常见的逻辑阀 2安全阀（溢流阀）安全阀（溢流阀）主要用在储气罐上主要用在储气罐上 1)作用：控制进入储气罐的气体压力，使之小于许用压力作用：控制进入储气罐的气体压力，使之小于许用压力(2)原理：当处于安全状态时，溢流阀关闭；当气压超过许原理：当处于安全状态时，溢流阀关闭；当气压超过许 用压力时，溢流孔打开，漏去一部分气体。用压力时，

13、溢流孔打开，漏去一部分气体。3压力顺序阀压力顺序阀 圆管焊接机圆管焊接机 一、一、实验要求实验要求 用双作用气缸将电热焊接压铁卷在可以旋转的滚筒上的用双作用气缸将电热焊接压铁卷在可以旋转的滚筒上的塑料板片上，将塑料板片焊接成圆管。按下按钮开关使气缸做塑料板片上，将塑料板片焊接成圆管。按下按钮开关使气缸做前向冲程运动，用带有压力表的压力调节阀将最大气缸压力调前向冲程运动，用带有压力表的压力调节阀将最大气缸压力调至至P=400KPa=4bar。回程运动只有在达到前端位置且活塞后。回程运动只有在达到前端位置且活塞后部压力达到部压力达到P=300KPa=3bar才能发生。才能发生。气缸的压缩空气进给受

14、到节流控制，应调节节流阀使得压力气缸的压缩空气进给受到节流控制，应调节节流阀使得压力在气缸活塞杆达到前端位置后在气缸活塞杆达到前端位置后3s才增至才增至30OKPa=3bar。塑料。塑料板片重叠在一起通过焊接压铁随着压力的增加而加热焊接。重板片重叠在一起通过焊接压铁随着压力的增加而加热焊接。重新启动必须在气缸回到尾端位置约新启动必须在气缸回到尾端位置约t2=2s后才能动作。定位开后才能动作。定位开关二位五通阀可将过程切换到连续循环工作状态。关二位五通阀可将过程切换到连续循环工作状态。圆管焊接机圆管焊接机 回路图回路图 振动料桶设计振动料桶设计 当各种液体颜料倒入颜料桶中，要用震动当各种液体颜料

15、倒入颜料桶中，要用震动机将它们搅合。按下按钮开关，伸出的气缸机将它们搅合。按下按钮开关，伸出的气缸(10)的活塞杆退回到尾端位置，并在尾端某一行程范的活塞杆退回到尾端位置，并在尾端某一行程范围内作往复运动。其震动的行程范围用处于尾端围内作往复运动。其震动的行程范围用处于尾端和处于中部的行程开关一滚轮杆行程阀来限位。和处于中部的行程开关一滚轮杆行程阀来限位。震动频率的调节是通过压力调节阀控制供气量来震动频率的调节是通过压力调节阀控制供气量来实现。将工作压力置于实现。将工作压力置于p=4bar。当特定的时间。当特定的时间间隔达到后，震动停止。双作用气缸的活塞杆完间隔达到后，震动停止。双作用气缸的活

16、塞杆完全伸出，达到前端位置，并压下前端的滚轮杆行全伸出，达到前端位置，并压下前端的滚轮杆行程阀。设定的震动程阀。设定的震动 时间时间 t=10s。振动料桶设计振动料桶设计 分析回路分析回路 振动料桶设计振动料桶设计 气缸从伸出到位的位置回缩，离开气缸从伸出到位的位置回缩，离开1.9后，后，1.1中的中的 12口没有控制气体，但是口没有控制气体，但是由于，双气控换向阀具有记忆功能，所以由于，双气控换向阀具有记忆功能，所以气缸继续回缩；气缸继续回缩；出动到出动到1.2时，时，14口有气体，口有气体，1.1换到左位换到左位 回缩到回缩到1.7，继续气缸继续回缩，继续气缸继续回缩气缸伸出，在气缸伸出，

17、在1.2-1.7之间往复运动之间往复运动 当延时阀延时一段时间当延时阀延时一段时间t=10秒后，气缸停止运秒后，气缸停止运动，动，最终停止在伸出到位的位置。最终停止在伸出到位的位置。垃圾压缩机垃圾压缩机 垃圾集装压实机的模型工作在最大工作压力垃圾集装压实机的模型工作在最大工作压力P=300KPa=3bar的工况下的工况下,它装有预压实机它装有预压实机(1.0),包括玻包括玻璃破碎机以及主压实机璃破碎机以及主压实机(2.0)。主压实机的最大工作压力。主压实机的最大工作压力F=2200N.当压下启动开关按钮。预压实机前向运动当压下启动开关按钮。预压实机前向运动,然后然后主压实机前向运动。两个气缸的

18、回程运动是同步的。当垃主压实机前向运动。两个气缸的回程运动是同步的。当垃圾箱装满时圾箱装满时,主压实机气缸不能达到前端位置主压实机气缸不能达到前端位置,这时两气缸这时两气缸的回程则由压力顺序阀来控制。压力顺序阀设置在的回程则由压力顺序阀来控制。压力顺序阀设置在P=280KPa=2.8bar时动作。时动作。垃圾压缩机垃圾压缩机 箱体夹紧机箱体夹紧机 项目说明：项目说明：当按下按钮开关，阀门动作，双作用气缸当按下按钮开关，阀门动作，双作用气缸(1.0)将从料斗中落将从料斗中落下的用作摄影箱体的铸件推到加工台并夹紧。而后，双作用气下的用作摄影箱体的铸件推到加工台并夹紧。而后，双作用气缸缸(2.0)在限定压强下与气缸在限定压强下与气缸(1.0)成成90直角伸出，将铸件夹直角伸出，将铸件夹紧。压力调节阀将压力限定在紧。压力调节阀将压力限定在P=400kPa=4bar。两气缸的前向。两气缸的前向运动时间运动时间T1=T2=1s。当摄影箱加工完毕，按下另一个按钮开。当摄影箱加工完毕，按下另一个按钮开关，两气缸以相反的次序关，两气缸以相反的次序(气缸气缸(2.0)先回程，然后气缸先回程，然后气缸(1.0)依次在无节流情况下回程。依次在无节流情况下回程。箱体夹紧机箱体夹紧机