气动机构的工作原理气动自动化系统最终是用气动执行元件驱动各种
气动机构的工作原理
气动自动化系统最终是用气动执行元件驱动各种机构完成特定的动作。用气动执行元件和连杆、杠杆等常用机构结合构成的气动机构，诸如断续输送机构、多级行程机构、阻挡机构、行程扩大机构、扩力机构、绳索机构、离合器及制动器等等，例不胜举。气动机构能实现各种平面和空间的直线运动、回转运动和间歇运动。采用气动机构能使机构设计简化，结构轻巧，从最简单的气动虎钳到柔性加工线中的气动机械手，充分发挥了气动机构的特点。
一、气动扩力机构
扩力机构是一种能使较小的输入力放大而获
得较大的输出力，并按需要改变力的方向的机构。广泛应用于夹具、机械手等机械装置。
图9—1所示为气动扩力机构原理图，若不考虑机构的摩擦损失，其
扩力比iF为：
行程比iS为：
式中，F1——从动件上的压紧力（N）；
F——原动力（N）； SI——从动件程（mm）； S——原动件行程（mm）。由上式可知，在任何一种扩力机构中，当其它条件一定时，如果扩力比iF增大，则行程比 iS要减小。设计时应适当选取iF、iS值。常用的气动扩力机构有杠杆扩力机构、楔式扩力机构和铰链杠杆扩力机构等。
图9－2所示为一种常用于气动机械手的抓取机构，采用了铰链杠杆
扩力机构，其夹紧力F1与气缸输出力F的关系为：
从上式可见，在气缸输出力F为定值时，增大a角可使夹紧力 F1增加，通常选择α角为30°～40°。
图9－3所示为一种采用楔式机构和杠杆机构相结合的气动夹具。由于楔式扩力机构本身结构紧凑、压紧力固定不变并且有自锁性，而被广泛应用于气动夹具中。
图9－4所示为用双连杆机构扩力的气动剪断机构，其剪断力极大。图9－5所示为用连杆机构扩力的气动飞剪装置。
气动隔膜阀工作原理
关于气动隔膜阀漏原理 2)气动隔膜阀和电动隔膜阀的工作原理是什么 隔膜阀(diaphragmvalve)是一种特殊形式的截断阀，出现于20世纪20年代。它的启闭件是一块用软质材料制成的隔膜，把阀体内腔与阀盖内腔及驱动部件隔开，故称隔膜阀。 隔膜阀的特点如下： 最突出特点是隔膜把下部阀体内腔与上部阀盖内腔隔开，使位于隔膜上方的阀杆、阀瓣等零件不受介质腐蚀，省去了填料密封结构，且不会产生介质外漏。# N+ g& \! A" } 1、采用橡胶或塑料等软质密封制作的隔膜，密封性较好。由于隔膜为易损件，应视介质特性而定期更换。-v7A;[&N!i2N+Z M3X! \ 2、受隔膜材料限制，隔膜阀适用于低压和温度相对不高的场合。 3、隔膜阀按结构形式可分为：屋式、直流式、截止式、直通式、闸板式和直角式六种；连接形式通常为法兰连接；按驱动方式可分为手动、电动和气动三种，其中气动驱动又分为常开式、常闭式和往复式三种。 4.一般不宜用于温度高于60度及输送有机溶剂和强氧化介质的管路中，也不宜在较高压力的管路中使用气动隔膜阀.6 @1 j' B3 [1n( p6 y# ] : p/ p0 u" j; r! s' s% v. _ 1气动和电动指的是阀门的驱动方式。 这个是气动执行机构原理，简单的说就是压缩气体使活塞运动来驱动阀杆。4 电动的简单的这么说就是用马达代替手动操作。 隔膜阀是在1.3×10-5～2.5X106Pa的流体系统中用来开启或隔断气流的阀门。主要性能3 D. `. W3 j7 {% @1 f l" F
漏率：≤1.3×10-5Pa。L／S；/ w' ]9 c! K/ L1 G& x 材料：304、316L； 工作介质：气，水，油；/ j$ C/ f% h' H: \/ v5 M/ J" K工作温度：氟橡胶-30℃～＋150℃； 原理和特点 原理：以压缩空气为动力带动传动螺杆，使阀芯上下运动，同时拉动膜片上下运动使其关闭和打开。特点：结构紧凑、简单、体积小，外形美观；开关有导向，运动平稳；关闭力矩小，寿命长，≥30万次；膜片压紧可自动调整，受压均匀，密封可靠；膜片装入阀芯采用推入式，更换方便；}! A. L) I0 g: k& m+ O" D; K 电动隔膜阀：1.本阀由阀体、阀盖、阀杆、阀瓣、隔膜、电动装置和其它驱动零件等组成。 2.阀门的启闭是由电动装置的连接轴驱动阀杆螺母，使阀杆作轴向运动时，带动阀瓣升降而达到的。* o3 }; z$ B* ?8 [/ X! U% g) f/ p 3.当电源发生故障而中断时，且阀门急需启闭的紧急状况下，首先应 2将“手—电动切换手柄”转换至刻有手动标记的位置上，然后可通过旋转手轮使闪门启闭。当顺时针方向旋转时，阀门即可关闭；反之则开启。 4.当需恢复电动操作时，必须将“切换手柄”转换至刻有电动标记的位置上，方可进行电动操作。/ C' G1 f/ s, I8 v( M 3
气动执行器说明
气动执行器 气动执行器俗称气动头 执行器按其能源形式分为气动，电动和液动三大类，它们各有特点，适用于不同的场合。气动执行器是执行器中的一种类别。 气动执行器还可以分为单作用和双作用两种类型：执行器的开关动作都通过气源来驱动执行，叫做DOUBLE ACTING (双作用)。SPRING RETURN (单作用)的开关动作只有开动作是气源驱动，而关动作是弹簧复位。 气动执行器简介 气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体，其执行机构有薄膜式、活塞式和齿轮齿条式。活塞式行程长，适用于要求有较大推力的场合；而薄膜式行程较小，只能直接带动阀杆。由于齿轮齿条式气动执行机构有结构简单，输出推力大，动作平稳可靠，并且安全防爆等优点，在发电厂、化工，炼油等对安全要求较高的生产过程中有广泛的应用。 齿轮齿条式： 齿轮齿条 内部结构
薄膜式： 活塞式 气动执行器的缺点 控制精度较低，双作用的气动执行器，断气源后不能回到预设位置。单作用的气动执行器，断气源后可以依靠弹簧回到预设位置 工作原理说明 当压缩空气从A管咀进入气动执行器时，气体推动双活塞向两端(缸盖端)直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮逆时针方向转动90度，阀门即被打开。此时气动执行阀两端的气体随B管咀排出。反之，当压缩空气从B官咀进入气动执行器的两端时，气体推动双塞向中间直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮顺时针方向转动90度，阀门即被关闭。此时气动执行器中间的气体随A管咀排出。以上为标准型的传动原理。根据用户需求，气动执行器可装置成与标准型相反的传动原理，即选准轴顺时针方向转动为开启阀门，逆时针方向转动为关闭阀门。单作用(弹簧复
气动技术的应用
气动技术的应用 气动执行元件主要用于作直线往复运动。在工程实际中，这种运动形式应用最多，如许多机器或设备上的传送装置、产品加工时工件的进给、工件定位和夹紧、工件装配以及材料成形加工等都是直线运 动形式。但有些气动执行元件也可以作旋转运动，如摆动气缸（摆动角度可达3 60°）。在气动技术应用范围内，除个别情况外，对完成直线运动形式来说，无论是从技术还是从成本角度看，全机械涉笔 都无法与气动设备相比。 （从技术和成本角度看，气缸作为执行元件是完成直线运动的最佳形式，如同用电动机来完成旋转运动一样。） 在气动技术中，控制元件与执行元件之间的相互作用是建立在一些简单元件基础上的。根据任务要求，这些元件可以组合成多种系统方案。由于气动控制使机构或设备的机械化程度大大提高，并能够实 现完全自动化，因此，气动技术在“廉价”自动化方面做出了重大贡献。实际上，单个气动元件（如各种类型气缸和控制阀）都可以看成是模块式元件，这是因为气动元件必须进行组合，才能形成一个 用于完成某一特定作业的控制回路。广义上讲，气动设备可以应用于任何工程领域。气动设备常常是由少量气动元件和若干个气动基本回路组合而成的。 气动控制系统的组成具有可复制性，这为组合气动元件的产生与应用打下了基础。一般来说，组合气动元件内带有许多预定功能，如具有12步的气-机械步进开关，虽然被装配成一个控制单元，但却可用 来控制几个气动执行元件。间歇式进料器也常作为整个机器的一个部件来提供。这样就大大简化了气动系统的设计，减少了设计人员和现场安装调试人员的工作量，使气动系统成本大大降低。 采用气动技术解决工业生产中的问题时，其特征是灵活性强，既适用于解决某种问题的气动技术方案，也适用于解决其它场合的相同或相似的问题。 既然空气动力在气源与完成各种操作的工位之间不需要安装复杂的机械设备，因此，在各工位相距较远的场合应用气动技术是再合适不过了。对于需要高速驱动情况，优先选择全气动设备是合适的。气- 液进给装置作为特殊元件可以应用在机床上。在各种材料的操作过程中，很少要求各顺序动作具有较高的进给精度，且在这些操作中设计的力也较小，因此，采用气动技术不仅可以完成这些操作，而且
气动控制阀结构与原理
1.方向控制阀及换向回路 方向控制阀按气流在阀内的作用方向，可分为单向型控制阀和换向型控制阀。 (1)单向型控制阀。 1)单向阀。气动单向阀的工作原理与作用与液压单向阀相同。 在气动系统中，为防止储气罐中的压缩空气倒流回空气压缩机，在空气压缩机和储气罐之间就装有单向阀。单向阀还可与其他的阀组合成单向节流阀、单向顺序阀等。 2)梭阀(或门阀)。梭阀是两个单向阀反向串联的组合阀。由于阀芯像织布梭子一样来回运动，因而称之为梭阀。 图3一25(a)为或门型梭阀的结构图。其工作原理是当P1进气时，将阀芯推向右边，P2被关闭，于是气流从P1进人A腔，如图3-25(b)所示;反之，从P2进气时，将阀芯推向左边，于是气流从几进人P2腔，如图3-25(c)所示;当P1,P2同时进气时，哪端压力高，A就与哪端相通，另一端就自动关闭。可见该阀两输人口中只要有一个输人，输出口就有输出，输人和输出呈现逻辑“或”的关系。 或门型梭阀在逻辑回路中和程序控制回路中被广泛采用，图3-26是梭阀在手动一自动回路中的应用。通过梭阀的作用，使得电磁阀和手动阀均可单独操纵汽缸的动作。 气动调节阀：https://www.360docs.net/doc/fa5399591.html,/ 3)双压阀(与门阀)图3-27是双压阀的工作原理图。当P1进气时，将阀芯推向右端，A 无输出，如图3-27(a)所示;当P2进气时，将阀芯推向左端，A无输出，如图3一27(b)所示;只有当P1，P2同时进气时，A才有输出，如图3-27(c)所示;当P1和P2气体压力不等时，则气压低的通过A输出。由此可见，该阀只有两输人口中同时进气时A才有输出，输人和输出呈现逻辑“与”的关系。 自力式压力调节阀:https://www.360docs.net/doc/fa5399591.html,/
DDC控制器原理及结构
DDC 控制器原理及结构 的输入/输出信号根据物理性质通常分为模拟输入量（Analogy Input，缩写为AD〉、模拟输出量（Analogy Output，缩写为AO）、数字输入量（Digital input,缩写为DI和数字输出量〈digital output，缩写为DO)四类. 在系统设计和使用中，需要掌握DDC输入和输出的连接， (1）模拟量输入的物理量有温度、湿度、压力、流量等,这些物理量由相应的传感器感应测得，往往经过变送器转变为电信号送入DDC的模拟输入口（AI）.此电信号可以是电流信号 （0-10mA)，也可以是电压信号〈05 V或010 V〉。一般一个DDC控制器可有多个AI输入口,若变送器输出为电流信号,通常由接在输入端口的电阻转变为电压信号. (2）DDC计箅机能够直接判断D1通道上的电平高低（相当于开/关)两种状态，并将其转换为数字量〈1或0〉，进而对其进行逻辑分析和计箅.对于以开关状态为输出的传感器，如水 流开关、风速开关、压差开关等，可以直接接到DDC的DI通道上.除了测量开关状态外，DI通道还可以直接对脉冲信号进行测量，如测量脉冲频率及高电平或低电平的脉冲宽度，或对脉冲个数进行计数. (3）DDC的模拟量输出（A0〉信号是05 V、010 V的电压或010mA、420mA 的电流.其输出电压或电流的大小由控制软件决定.由于DDC计算机内部处理的信号都是数字信号,所以这种可连续变化的模拟量信号是通过内部数字/模拟拟转换器(D/A)产生的。 通常,模拟量输出（A0）信号控制风阀、水阀等执行器动作。风阀、水阀有
气动执行器和电动执行器两种类型，采用气动执行器时需要将控制器的棋拟量输出信号（A0〉接至电气转换器，电气转换器根据输入的电压或电流的大小产生0 Mpa的空气，再通过气路送至气动执行器的气室中，推动活塞或隔膜完成对阀的调节.也有的气动执行器本身带有电动定位装置，可以直接将控制器输出的模拟量信号接到电动定位装置接线端子上.气动风阀、水阀动作可靠，故障率低，可以在较恶劣的环境下运行，在有现成的压缩空气源的场合,应该优先选择气动执行器。由于阀门执行机构是气动的，因此一般都没有阀位的电反馈信号，故这种控制器不能获得真实的阀门位置信号,无法判别阀门的机械故障.在选择电气转换器或阀门定位器时，一定要注意它所要求的输人信号的形式、范围。 风阀、水阀的电动执行器一般由一台三相或单相电动机通过机械减速系统与阀连接，由此控制速系统还与一可变电阻器相连，这样阀门的不同位置将使可变电阻器输出不同电阻值，成为反映阀位状态的电反馈信号.为了防止阀门全开或全关后电动机继续运转，执行器内还在相应位置设有限位开关.当阀门到达全开或全关位置时，可以通过机械装置直接切断限位开关,使电动机停止 (4）数字量输出D0也称开开量输出，它可由控制软件将输出通道变成高电平或低电平，通过驱动电动机电路即可带动继电器或其他幵关元件动作,也可使指示灯处于显示状态。 开关量输出信号可用来控制开关、交流接触器、变频器以及晶闸管等执行元件动作。交流接触器是启停风机、水泵及压缩机等设备的执行器。控制时，可以通过DDC的D0输出信号
气动执行机构的结构原理
第十九章：气动执行机构检修 一、概述 气动执行器以无油压缩空气为动力，驱动阀门或挡板动作。主要有以下几种类型：气动调节阀、电磁阀、电信号气动长行程执行机构。 二、气动调节阀 气动调节阀由气动执行机构和调节阀两部分组成。气动执行机构以无油压缩空气为动力，接受气信号20～100kpa并转换成位移，驱动调节阀以调节流体的流量。为了改善阀门位置的线性度，克服阀杆的摩擦力和消除被调介质压力变化等的影响，提高动作速度，使用气动阀门定位器与调节阀配套，从而使阀门位置能按调节信号实现正确的定位。 气源质量应无明显的油蒸汽、油和其他液体，无明显的腐蚀气体、蒸汽和溶剂。带定位器的调节阀气源中所含固体微粒数量应小于0.1g/m3,且微粒执行应小于60цm,含油量应小于10 g/m3。 常用的气动调节阀由气动薄膜调节阀和气动活塞调节阀。 ⒈气动薄膜调节阀 气动薄膜执行机构气源压力最大值为500kpa。执行机构分正作用和反作用两种型式，正作用式信号压力增大，调节阀关小，又称气关式；反作用是信号压力增大，调节阀也开大，又称气开式。 ⒉气动活塞调节阀 气动活塞执行机构气源压力的最大值为700kpa。与气动薄膜执行机构相比，在同样行程条件下，它具有较大的输出力，因此特别适合于高静压、高差压的场合。 ⒊气动隔膜阀 气动隔膜阀根据所选择的隔膜或衬里材质的不同，可适用于各种腐蚀性介质管路上，作为控制介质流动的启闭阀。例如，化学水处理程序控制用的阀门，常采用气动隔膜发执行机构并与电磁阀配合，实现阀门的全开或全关控制。 ⒋阀门定位器 有电气信号和气信号两种。 气动阀门定位器与气动调节阀配套使用。定位器的气源压力大小与执行机构的型式及其压力信号范围(或弹簧压力范围)有关。例如ZPQ—01定位器与ZM系列气动薄膜执行机构配套时，若执行机构压力信号范围为0.02～0.1Mpa，则气源压力为0.14Mpa；若压力信号范围为0.04～0.2Mpa，则气源压力为0.28Mpa；若ZPQ—02定位器与ZS—02系列活塞式执行机构配套时，压力信号范围为0.02～0.1Mpa时，气源压力为0.5Mpa。 电信号阀门定位器也可称电-气阀门定位器，可将0～10mA或4～20mA DC电信号转换成驱动调节阀的标准气信号。 ⒌气动保位阀 气动保位阀用于重要的气动控制系统作为安全保护装置。当仪表气源系统发生故障时,它能自动切断调节器与阀门的通路,使阀门保持在原来的位置上。气动保位阀型号为ZPB—201，给定压力调整范围为0.08～0.25Mpa，通道压力为0.02～0.2Mpa。 气动阀门定位器与气动调节阀配套使用。根据气动阀不同每种阀门都有配套的阀门定位器。阀门定位器的气源压力大小与执行机构的型式及其压力信号范围有关(或弹簧压力范围)有关。 三、调试 气动执行器的调试主要任务是吹扫气源管、阀门的动作方向、阀门定位器调整、阀门的线性度调整。
气动保位阀的工作原理
气动保位阀得工作原理？ 当压缩气源发生故障停止供气时，利用气动保位阀切断阀门控制通道,使阀门位置保持断气前得位置。以保证工艺过程得正常进行,直到系统中事故消除重新供气后气动保位阀才打开通道,恢复正常时得控制。气动保位阀动作压力就是可调节得,通常调节在0、１ＭPa左右。 1、气动调节阀动作分气开型与气关型?气动调节阀动作分气开型与气关型两种。气开型(Air tｏ Opｅn) 就是当膜头上空气压力增加时,阀门向增加开度方向动作,当达到输入气压上限时,阀门处于全开状态。反过来，当空气压力减小时,阀门向关闭方向动作,在没有输入空气时,阀门全闭。故有时气开型阀门又称故障关闭型(Fａｉｌ to Clｏsｅ FC）。气关型（Air tｏ Cｌoｓe)动作方向正好与气开型相反。当空气压力增加时，阀门向关闭方向动作;空气压力减小或没有时，阀门向开启方向或全开为止。故有时又称为故障开启型(Faiｌ to Open F Ｏ）。气动调节阀得气开或气关,通常就是通过执行机构得正反作用与阀态结构得不同组装方式实现。 气开气关得选择就是根据工艺生产得安全角度出发来考虑。当气源切断时,调节阀就是处于关闭位置安全还就是开启位置安全?举例来说,一个加热炉得燃烧控制,调节阀安装在燃料气管道上,根据炉膛得温度或被加热物料在加热炉出口得温度来控制燃料得供应。这时,宜选用气开阀更安全些,因为一旦气源停止供给,阀门处于关闭比阀门处于全开更合适。如果气源中断，燃料阀全开,会使加热过量发生危险。又如一个用冷却水冷却得得换热设备,热物料在换热器内与冷却水进行热交换被冷却,调节阀安装在冷却水管上，用换热后得物料温度来控制冷却水量，在气源中断时,调节阀应处于开启位置更安全些,宜选用气关式(即FO）调节阀。 气开式改变为气关式或气关式改变为气开式，如调节阀安装有智能式阀门定位器,在现场可以很容易进行互相切换。 但也有一些场合,故障时不希望阀门处于全开或全关位置,操作不允许,而就是希望故障时保持在断气前得原有位置处。这时,可采取一些其它措施,如采用保位阀或设置事故专用空气储缸等设施来确保。? 2、阀门定位器? 阀门定位器就是调节阀得主要附件,与气动调节阀大大配套使用，它接受调节器
气动执行元件和控制元件共8页
第十三章气动执行元件和控制元件 气动执行元件是一种能量转换装置，它是将压缩空气的压力能转化为机械能，驱动机构实现直线往复运动、摆动、旋转运动或冲击动作。气动执行元件分为气缸和气马达两大类。气缸用于提供直线往复运动或摆动，输出力和直线速度或摆动角位移。气马达用于提供连续回转运动，输出转矩和转速。 气动控制元件用来调节压缩空气的压力流量和方向等，以保证执行机构按规定的程序正常进行工作。气动控制元件按功能可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。 第一节气缸 一、气缸的工作原理、分类及安装形式 1.气缸的典型结构和工作原理 图13－1 普通双作用气缸 1、3－缓冲柱塞 2－活塞 4－缸筒 5－导向套 6－防尘圈7－前端盖 8－气口 9－ 传感器 10－活塞杆 11－耐磨环 12－密封圈 13－后端盖 14－缓冲节流阀 以气动系统中最常使用的单活塞杆双作用气缸为例来说明，气缸典型结构如图13－1所示。它由缸筒、活塞、活塞杆、前端盖、后端盖及密封件等组成。双作用气缸内部被活塞分成两个腔。有活塞杆腔称为有杆腔，无活塞杆腔称为无杆腔。 当从无杆腔输入压缩空气时，有杆腔排气，气缸两腔的压力差作用在活塞上所形成的力克服阻力负载推动活塞运动，使活塞杆伸出；当有杆腔进气，无杆腔排气时，使活塞杆缩回。若有杆腔和无杆腔交替进气和排气，活塞实现往复直线运动。 2.气缸的分类 气缸的种类很多，一般按气缸的结构特征、功能、驱动方式或安装方法等进行分类。分类的方法也不同。按结构特征，气缸主要分为活塞式气缸和膜片式气缸两种。按运动形式分为直线运动气缸和摆动气缸两类。 3.气缸的安装形式 气缸的安装形式可分为 1）固定式气缸气缸安装在机体上固定不动，有脚座式和法兰式。 2）轴销式气缸缸体围绕固定轴可作一定角度的摆动，有U形钩式和耳轴式。 3）回转式气缸缸体固定在机床主轴上，可随机床主轴作高速旋转运动。这种气缸常用于机床上气动卡盘中，以实现工件的自动装卡。 4）嵌入式气缸气缸缸筒直接制作在夹具体内。 二、常用气缸的结构原理 1.普通气缸 包括单作用式和双作用式气缸。常用于无特殊要求的场合。 图13－2为最常用的单杆双作用普通气缸的基本结构，气缸一般由缸筒、前后缸盖、活塞、活塞杆、密封件和紧固件等零件组成。 缸筒7与前后缸盖固定连接。有活塞杆侧的缸盖5为前缸盖，缸底侧的缸盖14为后缸盖。在缸盖上开有进排气通口，有的还设有气缓冲机构。前缸盖上，设有密封圈、防尘圈3，同时还设有导向套4，以提高气缸的导向精度。活塞杆6与活塞9紧固相连。活塞上除有密封圈10，11防止活塞左右两腔相互漏气外，还有耐磨环12以提高气缸的导向性；带磁性开关的气缸，活塞上装有磁环。活塞两侧常装有橡胶垫作为缓冲垫8。如果是气缓冲，则活塞两侧沿轴线方向设有缓冲柱塞，同时缸盖上有缓冲节流阀和缓冲套，当气缸运动到端头时， 图13－2 普通双作用气缸 1，13－弹簧挡圈 2－防尘圈压板 3－防尘圈 4－导向套 5－杆侧端盖 6－活塞杆 7－缸筒8－缓冲垫9－活塞10－活塞密封圈11－密封圈12－耐磨环14－无杆 侧端盖 缓冲柱塞进入缓冲套，气缸排气需经缓冲节流阀，排气阻力增加，产生排气背压，形成缓冲气垫，起到缓冲作用。 2.特殊气缸 图13－3 薄膜气缸 1－缸体 2－膜片 3－膜盘 4－活塞杆
气动阀组成及工作原理
气动阀组成及工作原理 内容提要 气动控制阀是指在气动系统中控制气流的压力、流量和流动方向，并保证气动执行元件或机构正常工作的各类气动元件。控制和调节压缩空气压力的元件称为压力控制阀。 一、气动阀门系统各部分功能和用途 ①气动执行器：分为双动型和单动型。双动气动执行器：对阀门 开启和关闭的两位式控制。单动气动执行器（弹簧复位型）：在气路切断或故障，阀门自动开启或关闭。 ②阀门：阀门是流体输送系统中的控制部件。 ③电磁阀：分为单电控电磁阀和双电控电磁阀。单电控电磁阀： 供电时阀门打开或关闭，断电时阀门关闭或打开。双电控电磁阀：一个线圈得电时阀门打开，另一个线圈得电时阀门关闭。 ④限位开关：远距离传送阀门的开关位置的信号。有机械式、接 近式、感应式。 ⑤气电定位器：根据电流信号 (标准4-20mA)的大小对阀门的介 质流量调节控制。 ⑥气源处理三联件：包括空气减压阀、过滤器、油雾器，对气源 稳压、清洁、运动部件润滑作用。 ⑦手动操作机构：在自动控制不正常情况下手动操作。 ⑧消声器：安装在电磁阀的排气口，降低噪声。
⑨快插接头：一端连接于电磁阀或执行器，另一端将气管直接插 入即可使用。 ⑩空压机：是压缩空气的气压发生装置。 11 气管：有软管、紫铜管、不锈钢。常用规格有6mm、8mm。 气动开关型阀门系统构成： ①气动执行器+②阀门+③电磁阀+④限位开关+⑥气源处理三联件+⑦手动操作机构+⑧消声器+⑨快插接头+⑩空气压缩机+11气管 （其中④、⑥、⑦、⑧、⑨项可根据现场实际情况选配。） 气动调节型阀门系统构成： ①气动执行器+②阀门+⑤气电定位器+⑥气源处理三联件+⑦手动操作机构+⑧消声器+⑨快插接头+⑩空气压缩机+11气管 （其中⑦、⑧、⑨项可根据现场实际情况选配。） 二、气动开关阀 气动开关阀就是以压缩空气（空压机）为动力源，通过电磁阀换向去驱动气动执行器，气动执行器带动阀门，实现阀门的开关。下为单动气动开关型蝶阀实图。
气动阀门执行器
气动阀门执行器 由于现在的控制方式和手段越来越多，在实际工业生常和工业控制中，用来控制气动执行机构的方法也很多，常用的有以下几种。 (一)利用PLC来控制的系统 PLC在控制系统中的应用越来越广泛，由于本方案是在OMRON的PLC 上面作的开发，所以以OMRON的PLC来作介绍。 硬件组成：1台计算机，1套PLC(包括CPU，I/O模块，ID212，OC224，AD003模块)，2个继电器，2个电磁阀，1个气动阀门执行器。 其组成原理为：由PC机通过RS-232串口通讯连接OMRON的PLC，对PLC进行编程和监控。PLC的I/O模块分别接入输入、输出信号，其中输入模块连接到阀门上的两个位置传感器，通过PLC的输入模块ID211的指示灯亮的先后顺序来显示阀门的开关状态。输入模块接收两路阀门检测脉冲输入，即脉冲A与脉冲B。在运行状态下，脉冲A输入时指示灯A亮，脉冲B输入时指示灯B亮。输入顺序为AB，表示开阀。输入顺序为BA表示关阀。阀门检测脉冲A和B信号必须部分叠加，否则不能正常检测阀门开度。 通过PLC的输出模块OC225控制两个继电器，继电器具有两组常开常闭输出触点，1组为开阀输出触点，1组为关阀输出触点。开阀时，当阀门开度大于或等于所设阀门限位值时开阀输出触点动作，阀门开度小于所设阀门限位值时开阀输出触点动作，发明开度小于所设阀门限位值时开阀输出触点复位。关阀时，当阀门关到零位且21s内无脉冲输入时关阀输出触点动作；若21s内有脉冲输入，则延时21s关阀输出触点动作。通过继电器的吸合来控制两个电磁阀的开关，电磁阀打开后，便可以控制气动阀门执行器使得阀门做相应的开阀或关阀动作。同时接近传感器把阀门的开关情况再传送到PLC中，并同要求的阀门开度作比较，
风阀执行器使用手册
风门执行器使用手册 目前英飞众多送排风设备选用的风门执行器有二种形式，弹簧复位型风门执行器和开关型风门执行器，其中以弹簧复位型风门执行器为主 这二种风门执行器安装都比较简便，通过万能夹持器固定在风门轴上，防转动固定片用来防止执行器本体发生转动，与执行器一起提供 并具有高度的可靠性，执行器本身具有过载保护功能，无需限位开关，运行至终点，自行停止 弹簧复位风门执行器为安全保障功能风门的控制而设计，例如防霜冻保护、防烟、防灰尘、卫生通风等应用 通过手动或自动电源信号控制，执行器将风门驱动到相应工作位置，同时复位弹簧张紧。如果电源中断，弹簧将驱动风门回到其初始位置 内置可以调整的机械限位器机械限位 风门旋转方向可通过执行器面板上的L/R开关选择 执行器弹簧的复位方向也可通过执行器面板上的L/R安装选择 还有纵多可选控制项尽可满足用户的不同需求
1配置显示风门开启信号反馈电子动作装置，与其他相关设备达成连锁控制 2配置应用于风门的连续比例调节控制装置，通过来自控制器或电位器的2-10VDC 信号、4-20mA 的电流信号或其他电源信号来调节控制风门的开关比例，或用2-10VDC 反馈信号显示风门位置 弹簧复位风门执行器运行标准参数： 额定电压：AC220V/50HZ/1PH ，AC24V/50HZ/1PH ，DC2450HZ/1PH 等可选 扭矩：马达 最小4Nm(额定电压), 弹簧 最小4Nm 运行噪音：马达 最大50dBA, 弹簧 最大62dBA 保护等级：IP54 使用环境温度：-300C~500C 非工作温度：-400C~800C 位置指示：机械指示器 最长服务期：60000次 一般弹簧复位风门执行器内部控制图 AC220V （可选电源） 弹簧复位型风门执行器，标准电源AC220V/1PH/50HZ ，可选电源AC24V 、DC24V 信号反馈装置非标准配置，订货时可选配； 信号反馈：＞50或≥850
气动执行器结构及原理
气动执行器结构及原理 The final edition was revised on December 14th, 2020.
气缸结构与原理学习 气动执行机构 气动执行机构俗称又称气动执行器（英文：Pneumatic actuator ） 按其能源形式分为气动，电动和液动三大类，它们各有特点，适用于不同的场合。气动执行器是执行器中的一种类别。 气动执行器还可以分为单作用和双作用两种类型：执行器的开关动作都通过气源来驱动执行，叫做DOUBLE ACTING (双作用)。SPRING RETURN (单作用)的开关动作只有开动作是气源驱动，而关动作是弹簧复位。 气动执行机构简介 气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体，其执行机构有薄膜式、活塞式、拨叉式和齿轮齿条式。活塞式行程长，适用于要求有较大推力的场合；而薄膜式行程较小，只能直接带动阀杆。拨叉式气动执行器具有扭矩大、空间小、扭矩曲线更符合阀门的扭矩曲线等特点，但是不很美观；常用在大扭矩的阀门上。齿轮齿条式气动执行机构有结构简单，动作平稳可靠，并且安全防爆等优点，在发电厂、化工，炼油等对安全要求较高的生产过程中有广泛的应用。 齿轮齿条式：
齿轮齿条： 活塞式： 气动执行机构的缺点 控制精度较低，双作用的气动执行器，断气源后不能回到预设位置。单作用的气动执行器，断气源后可以依靠弹簧回到预设位置 工作原理说明班 当压缩空气从A管咀进入时，气体推动双活塞向两端(缸盖端)直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮逆时针方向转动90度，阀门即被打开。此时气动执行阀两端的气体随B管咀排出。反之，当压缩空气从B官咀进入气动执行器的两端时，气体推动双塞向中间直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮顺时针方向转动90度，阀门即被关闭。此时气动执行器中间的气体随A管咀排出。以上为标准型的传动原理。根据用户需求，气动执行器可装置成与标准型相反的传动原理，即选准轴顺时针方向转动为开启阀门，逆时针方向转动为关闭阀门。单作用(弹簧复位型)气动执行器A管咀为进气口，B管咀为排气孔(B管咀应安装消声器)。A管咀进气为开启阀门，断气时靠弹簧力关闭阀门。
气动保位阀的工作原理
气动保位阀的工作原理？ 当压缩气源发生故障停止供气时，利用气动保位阀切断阀门控制通道，使阀门位置保持断气前的位置。以保证工艺过程的正常进行，直到系统中事故消除重新供气后气动保位阀才打开通道，恢复正常时的控制。气动保位阀动作压力是可调节的，通常调节在0.1MPa左右。 1.气动调节阀动作分气开型和气关型 气动调节阀动作分气开型和气关型两种。气开型（Air to Open）是当膜头上空气压力增加时，阀门向增加开度方向动作，当达到输入气压上限时，阀门处于全开状态。反过来，当空气压力减小时，阀门向关闭方向动作，在没有输入空气时，阀门全闭。故有时气开型阀门又称故障关闭型（Fail to Close FC）。气关型（Air to Close）动作方向正好与气开型相反。当空气压力增加时，阀门向关闭方向动作；空气压力减小或没有时，阀门向开启方向或全开为止。故有时又称为故障开启型（Fail to Open FO）。气动调节阀的气开或气关，通常是通过执行机构的正反作用和阀态结构的不同组装方式实现。 气开气关的选择是根据工艺生产的安全角度出发来考虑。当气源切断时，调节阀是处于关闭位置安全还是开启位置安全？举例来说，一个加热炉的燃烧控制，调节阀安装在燃料气管道上，根据炉膛的温度或被加热物料在加热炉出口的温度来控制燃料的供应。这时，宜选用气开阀更安全些，因为一旦气源停止供给，阀门处于关闭比阀门处于全开更合适。如果气源中断，燃料阀全开，会使加热过量发生危险。又如一个用冷却水冷却的的换热设备，热物料在换热器内与冷却水进行热交换被冷却，调节阀安装在冷却水管上，用换热后的物料温度来控制冷却水量，在气源中断时，调节阀应处于开启位置更安全些，宜选用气关式（即FO）调节阀。 气开式改变为气关式或气关式改变为气开式，如调节阀安装有智能式阀门定位器，在现场可以很容易进行互相切换。 但也有一些场合，故障时不希望阀门处于全开或全关位置，操作不允许，而是希望故障时保持在断气前的原有位置处。这时，可采取一些其它措施，如采用保位阀或设置事故专用空气储缸等设施来确保。 2.阀门定位器
气动门工作原理
气动门工作原理 两位三通电磁阀通常与单作用气动执行机构配套使用，两位是两个位置可控：开-关，三通是有三个通道通气，一般情况下1个通道与气源连接，另外两个通道1个与执行机构的进气口连接，1个与执行机构排气口连接，具体的工作原理可以参照单作用气动执行机构的工作原理图。两位五通电磁阀通常与双作用气动执行机构配套使用，两位是两个位置可控：开-关，五通是有五个通道通气，其中1个与气源连接，两个与双作用气缸的外部气室的进出气口连接，两个与内部气室的进出气口接连，具体的工作原理可参照双作用气动执行机构工作原理 在气路(或液路)上来说，两位三通电磁阀具有1个进气孔(接进气气源)、1个出气孔(提供给目标设备气源)、1个排气孔(一般安装一个消声器，如果不怕噪音的话也可以不装@_@)。两位五通电磁阀具有1个进气孔(接进气气源)、1个正动作出气孔和1个反动作出气孔(分别提供给目标设备的一正一反动作的气源)、1个正动作排气孔和1个反动作排气孔(安装消声器)。对于小型自动控制设备，气管一般选用8~12mm的工业胶气管。电磁阀一般选用日本SMC(高档一点，不过是小日本的产品)、台湾亚德客(实惠，质量也不错)或其它国产品牌等等。在电气上来说，两位三通电磁阀一般为单电控(即单线圈)，两位五通电磁阀一般为双电控(即双线圈)。线圈电压等级一般采用DC24V、AC220V等。两位三通电磁阀分为常闭型和常开型两种，常闭型指线圈没通电时气路是断的，常开型指线圈没通电时气路是通的。常闭型两位三通电磁阀动作原理：给线圈通电，气路接通，线圈一旦断电，气路就会断开，这相当于“点动”。常开型两位三通单电控电磁阀动作原理：给线圈通电，气路断开，线圈一旦断电，气路就会接通，这也是“点动”。两位五通双电控电磁阀动作原理：给正动作线圈通电，则正动作气路接通(正动作出气孔有气)，即使给正动作线圈断电后正动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给反动作线圈通电为止。给反动作线圈通电，则反动作气路接通(反动作出气孔有气)，即使给反动作线圈断电后反动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给正动作线圈通电为止。这相当于“自锁”。基于两位五通双电控电磁阀的这种特性，在设计机电控制回路或编制PLC程序的时候，可以让电磁阀线圈动作1~2秒就可以了，这样可以保护电磁阀线圈不容易损坏。 电磁阀在液路系统中用来实现液路的通断或液流方向的改变，它一般具有一个可以在线圈电磁力驱动下滑动的阀芯，阀芯在不同的位置时，电磁阀的通路也就不同。阀芯的工作位置有几个，该电磁阀就叫几位电磁阀：阀体上的接口，也就是电磁阀的通路数，有几个通路口，该电磁阀就叫几通电磁阀。电磁阀安装后，一般所有接口都应该是连接好了的，所谓工作位置指的是阀芯的位置。阀芯在线圈不通电时处在甲位置，在线圈通电时处在乙位置，阀芯在不同位置时，对各接口起到或接通或封闭的作用。 电磁阀二位是指电磁阀的阀芯有两个不同的工作位置（开、关）。电磁阀二通、三通指电磁阀的阀体上有两个、三个通道口；比如二位二通电磁阀是一进一出（二个通道、最普通常见）二位三通电磁阀控制液体是一进二出（两出分别是一个常开一个常闭）；气动换向
气动调节阀的结构和工作原理
气动调节阀的结构和工作原理
气动调节阀常见于钢铁行业，尤其广泛应用于加热炉、卷取炉等燃烧控制系统。本文根据气动调节阀的结构和工作原理对在气动调节阀在日 常使用的常规维护和常见故障进行了分析研究，为设备维护和故障维修提供了参考。 本文以美国博雷(BARY)厂家生产的 S92/93系列的气动执行机构为例，结合现场实际使用情况，进行了分析和总结。阀门公称直径DN250，介质为混合煤气，气源为仪表压空，压力为3-5Bar，电磁阀为24V。 1、气动调节阀的结构和工作原理 1.1、气动调节阀的结构 气动调节阀由执行机构和阀体两部分组成。 1.2、气动调节阀的工作原理 气动调节阀的工作原理：气动调节阀由执行机构和调节机构组成。执行机构是调节阀的推力
部件，当调节器或定位器得到4-20mA信号时，控制电磁阀24V信号到，打开，使得仪表压空进入执行机构汽缸，转动阀杆使阀体动作，当到达需要指定开度时，位置反馈使得定位器停止信号输出，维持当前位置。当需要关闭阀门时，定位器得到关闭信号，使电磁阀停止供气，汽缸靠内部弹簧反作用力，使阀门关闭。当需要从满度减少开度时，定位器输出气源压力会减弱，弹簧自身反作用力致使阀门向关闭方向动作，直至信号压力与弹簧压力平衡，到达指定开度，以此来控制该介质流量。 2、气动调节阀的日常维护 在对气动调节阀日常点巡检中，要注意以下几点：一是检查仪表气源是否正常，检查过滤器、减压阀是否正常，观察压力是否在3-5Bar;二是观察汽缸有无漏气现象，尤其是阀杆连接处和两端盖处;三是检查电磁阀是否工作正常，有无漏气现象;四是检查定位器工作是否正常，有无漏气现象;五是检查所有连接部件固定螺丝是否紧牢;六是尽量避免过多浮灰覆盖到执行机构上，要市场保持工作环境清洁。 3、气动调节阀常见故障原因分析
气动控制系统设计
气动控制系统设计 2007-08-23 11:43 气动控制系统设计 1、气动控制系统的组成。 在气动控制系统中，气动发生装置一般为空气压缩机，它将原动机供给的机械能转换为气体的压力能；气动执行元件则将压力能转化为机械能，完成规定动作；在这两部分之间，根据机械或设备工作循环运动的需求、按一定顺序将各种控制元件（压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀和逻辑元件）、传感元件和气动辅件连接起来。 设计程序有关事项 2.1设计程序 2.1.1调研主机工作要求，明确设计依据。 A.了解主机结构、循环动作过程、执行元件操作力、运动速度及调整范围、运动平稳性、定位精度、传感器元件安装位置、信号转换、联锁要求、紧急停车、操作距离和自动化程度等。 B.工作环境，如温度及变化范围、湿度、振动、冲击、灰尘、腐蚀、防爆要求等。 C.是否要和电气、液压系统相配合，如需要须了解相应的安装位置等。 D.其他要求，如气控装置的重量、外形尺寸、价格要求等要求。 2.1.2气动回路设计 A.由执行元件数目、工作要求和循环动作过程，拟出执行元件的工作程序图。根据工作速度要求确定每一个气缸在一分钟内的动作次数。 B.根据元件的工作程序，参考各种气动基本回路，按程序控制回路设计方法，设计气动回路。 为了得到最合理的气动回路，设计时可做几种法案比较，如气控制，气-----电控制，射流控制方案等进行选择，绘出气动回路图，使用电磁阀的场合，同时还绘出电气回路图。 2.1.3执行元件选择和计算 气动执行元件的类型一般应与主机相协调，即直线往复运动应选择气缸，回转运动应选择气动马达，往复摆动应选择摆动缸。 2.1.4控制元件选择 根据系统或执行元件的工作压力和通过阀的最大流量，选用各生产厂制造的阀和气动元件。选择各种控制阀或逻辑元件时应考虑的特性有： 1工作压力 2额定流量 3响应速度 4使用温度范围 5最低工作压力和最低控制压力 6使用寿命 7空气泄漏量 8尺寸及联接形式 9电气特性等 选择控制阀时除了根据最大流量外，还应考虑最小稳定流量，以保证气缸稳定工作。
气动阀门执行器的控制方式及工作原理
气动阀门执行器的控制方式及工作原理 气动执行器结构 在实际工业生常和工业控制中，用来控制气动执行机构的方法也很多，常用的有以下几种。 (一)基于单片机开发的智能显示仪控制 智能显示仪是用来监测阀门工作状态，并控制阀门执行期工作的仪器，它通过两路位置传感器监视阀门的工作状态，判断阀门是处于开阀还是关阀状态，通过编程记录阀门开关的数字，并且有两路与阀门开度对应的4～20mA输出及两足常开常闭输出触点。通过这些输出信号，控制阀门的开关动作。根据系统的要求，可将智能阀门显示仪从硬件上分为3部分来设计：模拟部分、数字部分、按键/显示部分。 1、模拟电路部分主要包括电源、模拟量输入电路、模拟量输出电路三部分。 电源部分供给整个电路能量，包括模拟电路、数字电路和显示的能源供应。为了实现阀门开读的远程控制，需要将阀门的开度信息传送给其他的控制仪表，同时控制仪表能从远方制定阀门为某一开度，系统需要1路4～20mA的模拟量输入信号和1～2路4～20mA的模拟量输出信号。模拟量输入信号通过A/D转换变成与阀门开度相对应的数字信号后送给数字部分的单片机，在单片机中对它进行滤波处理后就可以输出了。阀门的开度信息通过D/A转换后变成模拟信号输出，用来接显示仪显示阀门开度或连接其他的控制设备。在本设计系统中，所有的数字量数据均采用串行的输入输出方式，为了节省芯片资源和空间，输入的4～20mA 的模拟量在转化为数字量时，采用已有的4路DA芯片与单片机的系统资源相结合作8位的AD使用。
2、数字电路部分主要包括：单片机、掉电保护、两路监测脉冲输入信号、两路常开常闭转换触点输出。 在设计方案中选用目前普遍使用的51系列单片机AT89C4051。AT89C4051是一款低电压、高性能的CMOS8位微控制器，它具有4K字节的可擦除、可重复编程的只读闪存。通过在单芯片内复合一个多功能的8位CPU闪存，在性能、指令设定和引脚上与80C51和80C52完全兼容。 考虑到在系统掉电或重新启动时，需要保持先前在仪表中设置的一些阀门参数，而单片机中的数据存储器不具备掉电存储功能，所以在片外扩展了一个具有掉电保存功能的芯片X5045。X5045是一种集看门狗、电源监控和串行EEPROM3种功能于一身的可编程电路，这种组合设计可以减少电路对电路板空间的需求，X5045中的看门狗为系统提供了保护，当系统发送故障而超过设定时间时，电路中的看门狗将通过RESET信号向CPU作反应。X5045提供了三个时间值供用户选择使用。它所具有的电压监控功能还可以保护系统免受低电压的影响，当电源电压降到允许范围以下时，系统将复位，直到电源电压返回到稳定值为止。X5045的存储器与CPU可通过串行通信方式接口。共4069位，可以按512×8个字节来放置数据。 X5045的管脚排列，它共有8个引脚，各个引脚的功能如下： CS：电路选择端，低电平有效； SO：串行数据输出端； SI：串行数据输入端； SCK：串行时钟输出端； WP：写保护输入端，低电平有效； RESET：复位输出端； Vcc：电源端； Vss：接地端。 INA为输入信号，是由光电传感器采集到的阀门脉冲信号(<10mA)。该信号经旁路电容滤波后送入光耦，转换成了输出的OUT电压信号送入单片机。输出的电压可直接进入单片机的I/O口。在控制中，要求A、B两路脉冲都接收到的时候，才认为是由信号输入，AB为正转，BA为反转。只有一路信号输入时不计数。 两路常开、常闭转换触点输出。用来连接电磁阀，通过控制电磁阀的吸合来控制气动执行机构作相应的开阀或关阀动作。 3、显示部分主要包括：单片机、4位LED显示、3只状态指示灯(自动、正转、反转)、3
气动电磁阀工作原理
气动电磁阀工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
电气转化组件将电讯号转化为气动讯号，电气讯号输入控制了气动输出。最常用的电-气转换组件是电磁阀(Solenoid actuated valves) 。电磁阀既是电器控制部分和气动执行部分的接口，也是和气源系统的接口。电磁阀接受命令去释放，停止或改变压缩空气的流向，在电-气动控制中，电磁阀可以实现的功能有：气动执行组件动作的方向控制，ON/OFF开关量控制，OR/NOT/AND 逻辑控制。在电磁阀家族中，最重要的是电磁控制换向阀(Solenoid actuated directional control valves) 。 电磁控制换向阀的工作原理 在气动回路中，电磁控制换向阀的作用是控制气流通道的通、断或改变压缩空气的流动方向。主要工作原理是利用电磁线圈产生的电磁力的作用，推动阀芯切换，实现气流的换向。按电磁控制部分对换向阀推动方式的不同，可以分为直动式电磁阀和先导式电磁阀。直动式电磁阀直接利用电磁力推动阀芯换向，而先导式换向阀则利用电磁先导阀输出的先导气压推动阀芯换向。 图4.2a表示3/2(三路二位)直动式电磁阀(常断型)结构的简单剖面图及工作原理。线圈通电时，静铁芯产生电磁力，阀芯受到电磁力作用向上移动，密封垫抬起，使1、2接通，2、3断开，阀处于进气状态，可以控制气缸动作。当断电时，阀芯靠弹簧力的作用恢复原状，即1、2断，2、3通，阀处于排气状态。
图4.2b表示5/2(五路二位)直动式电磁阀(常断型)结构的简单剖面图及工作原理。起始状态，1，2进气﹔4，5排气﹔线圈通电时，静铁芯产生电磁力，使先导阀动作，压缩空气通过气路进入阀先导活塞使活塞启动，在活塞中间，密封圆面打开通道，1，4进气，2，3排气﹔当断电时，先导阀在弹簧作用下复位， 恢复到原来的状态。 阀的功能：(Function) 电磁阀的菜单示它的电-气转换复杂性。阀的功能由两个数字表示：M和N，称为M路N位电磁阀，“N 位”表示换向阀的切换位置，也表示阀的状态。阀的位置数目就是N的数值，如二位阀有两个位置选择亦即有两种状态，三位阀则有三个位置选择亦即有三种不同的状态。“M路”表示阀对外接口的通路，包括进气口，出气口和排气口，通路的数目便是M的数值，如二路阀，三路阀等。图4.1a例子中的阀为3/2直动式电磁阀，念作“三路二位阀” ，表示该阀有两个位，即“通”和“断” 两个状态，有三个气口，分别为 1： 进气口，2：出气口，3：排气口。