二位式氣動執(zhí)行機構(gòu)工作原理及調(diào)試方法

二位式氣動執(zhí)行機構(gòu)工作原理及調(diào)試方法北侖培訓(xùn)基地初級教材2021/5/91電磁閥

二位式氣動閥是由電磁閥和氣動閥體組成，以潔凈干燥的壓縮空氣為動力，通過電磁閥的得失電來控制閥門氣缸的進氣和失氣從而達到控制開關(guān)，同時通過行程開關(guān)，輸出閥位位置信號的閥門。氣動執(zhí)行器還可以分為單作用和雙作用兩種類型：執(zhí)行器的開關(guān)動作都?xì)庠磥眚?qū)動執(zhí)行，叫做DOUBLEACTING(雙作用)。SPRINGRETURN(單作用)的開關(guān)動作只有開動作是氣源驅(qū)動，而關(guān)動作是彈簧復(fù)位。而單作用執(zhí)行器又可以分為氣開式（沒氣的時候閥門是關(guān)閉的）和氣關(guān)式（氣的時候閥門是打開的），適用于不同場合。二位式氣動閥概述二位式氣動閥2021/5/92二位式氣動閥結(jié)構(gòu)類型

氣動執(zhí)行器的執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)是統(tǒng)一的整體，其執(zhí)行機構(gòu)有薄膜式、活塞式和齒輪齒條式?；钊叫谐涕L，適用于要求有較大推力的場合；而薄膜式行程較小，只能直接帶動閥桿。由于齒輪齒條式氣動執(zhí)行機構(gòu)有結(jié)構(gòu)簡單，輸出推力大，動作平穩(wěn)可靠，并且安全防爆等優(yōu)點，在發(fā)電廠、化工，煉油等對安全要求較高的生產(chǎn)過程中有廣泛的應(yīng)用。

齒輪齒條式薄膜式活塞式2021/5/93氣動執(zhí)行器的缺點

控制精度較低，雙作用的氣動執(zhí)行器，斷氣源后不能回到預(yù)設(shè)位置。單作用的氣動執(zhí)行器，斷氣源后可以依靠彈簧回到預(yù)設(shè)位置。2021/5/94工作原理說明

當(dāng)壓縮空氣從A管咀進入氣動執(zhí)行器時，氣體推動雙活塞向兩端(缸蓋端)直線運動，活塞上的齒條帶動旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪逆時針方向轉(zhuǎn)動90度，閥門即被打開。此時氣動執(zhí)行閥兩端的氣體隨B管咀排出。反之，當(dāng)壓縮空氣從B官咀進入氣動執(zhí)行器的兩端時，氣體推動雙塞向中間直線運動，活塞上的齒條帶動旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪順時針方向轉(zhuǎn)動90度，閥門即被關(guān)閉。此時氣動執(zhí)行器中間的氣體隨A管咀排出。以上為標(biāo)準(zhǔn)型的傳動原理。根據(jù)用戶需求，氣動執(zhí)行器可裝置成與標(biāo)準(zhǔn)型相反的傳動原理，即選準(zhǔn)軸順時針方向轉(zhuǎn)動為開啟閥門，逆時針方向轉(zhuǎn)動為關(guān)閉閥門。單作用(彈簧復(fù)位型)氣動執(zhí)行器A管咀為進氣口，B管咀為排氣孔(B管咀應(yīng)安裝消聲器)。A管咀進氣為開啟閥門，斷氣時靠彈簧關(guān)閉閥門AB2021/5/95二位式氣動閥特點緊湊的雙活塞齒條式結(jié)構(gòu)，嚙合精確，效率高，輸出扭矩恒定。鋁制缸體、活塞及端蓋，與同規(guī)格結(jié)構(gòu)的執(zhí)行器相比重量最輕。缸體為擠壓鋁合金，經(jīng)硬質(zhì)陽極氧化處理，內(nèi)表面質(zhì)地堅硬，強度，硬度高。采用低摩擦材料制成的滑動軸承，避免了金屬間的相互直接接觸，摩擦系數(shù)低，轉(zhuǎn)動靈活，使用壽命長。氣動執(zhí)行器底部軸裝配孔成雙四方形，便于帶方桿的閥線性或45°轉(zhuǎn)角安裝。相同規(guī)格的有雙作用式、單作用式(彈簧復(fù)位)?？筛鶕?jù)閥門需要選擇方向，順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)。根據(jù)用戶需要安裝電磁閥、定位器(開度指示)、回信器各種限位開關(guān)及手動操作裝置。2021/5/96

氣動執(zhí)行機構(gòu)進氣控制系統(tǒng)—電磁閥

電氣轉(zhuǎn)化組件將電訊號轉(zhuǎn)化為氣動訊號，電氣訊號輸入控制了氣動輸出。最常用的電-氣轉(zhuǎn)換組件是電磁閥，既是電器控制部分和氣動執(zhí)行部分的接口，也是和氣源系統(tǒng)的接口。電磁閥接受命令去釋放，停止或改變壓縮空氣的流向，在電-氣動控制中，電磁閥可以實現(xiàn)的功能有：氣動執(zhí)行組件動作的方向控制，開關(guān)量控制，邏輯控制。在電磁閥家族中，最重要的是電磁控制換向閥。2021/5/97電磁閥工作原理介紹電磁閥的工作原理，電磁閥里有密閉的腔，在的不同位置開有通孔，每個孔都通向不同的管路，腔中間是閥，兩面是兩塊電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會被吸引到哪邊，通過控制閥體的移動來檔住或漏出不同的排氣的孔，而進氣孔是常開的，壓縮空氣就會進入不同的排氣孔，然后通過壓縮空氣的壓力來推動汽缸的活塞，活塞又帶動活塞桿，活塞竿帶動機械裝置動。這樣通過控制電磁鐵的電流就控制了機械運動。分類：國內(nèi)外的電磁閥從原理上分為三大類（即：直動式、分步直動式、先導(dǎo)式），而從閥瓣結(jié)構(gòu)和材料上的不同與原理上的區(qū)別又分為六個分支小類（直動膜片結(jié)構(gòu)、分步重片結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)膜式結(jié)構(gòu)、直動活塞結(jié)構(gòu)、分步直動活塞結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)活塞結(jié)構(gòu))，按照氣路數(shù)分為2位2通，2位3通，2位4通，2位5通。電磁閥分為單電控和雙電控，指的是電磁線圈的個數(shù)，單線圈的稱為單電控，雙線圈的稱為雙電控，2位2通，2位3通一般時是單電控（單線圈），2位4通，2位5通可以是單電控（單線圈），也可以是雙電控（雙線圈）。2021/5/98電磁閥的分類一、按電磁閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同可分為先導(dǎo)式、直動式、復(fù)合式、反沖式、自保持式、脈沖式、雙穩(wěn)態(tài)、雙向型等。二、按工作電壓不同分為：交流電壓：AC220V

380V

110V

24V；直流電壓：DC24V

12V

6V

220V；一般常用電壓為AC220V

DC24V，推薦用戶盡量選用常用電壓、特殊電壓供貨周期較長。2021/5/99直動式電磁閥原理：通電時，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起，閥門打開；斷電時，電磁力消失，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，閥門關(guān)閉。特點：在真空、負(fù)壓、零壓時能正常工作，但通徑一般不超過25mm。2021/5/910先導(dǎo)式電磁閥原理：通電時，電磁力把先導(dǎo)孔打開，上腔室壓力迅速下降，在關(guān)閉件周圍形成上低下高的壓差，流體壓力推動關(guān)閉件向上移動，閥門打開；斷電時，彈簧力把先導(dǎo)孔關(guān)閉，入口壓力通過旁通孔迅速腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差，流體壓力推動關(guān)閉件向下移動，關(guān)閉閥門。2021/5/911電磁閥的作用介紹-1電磁閥在液路系統(tǒng)中用來實現(xiàn)液路的通斷或液流方向的改變，它一般具有一個可以在線圈電磁力驅(qū)動下滑動的閥芯，閥芯在不同的位置時，電磁閥的通路也就不同。閥芯的工作位置有幾個，該電磁閥就叫幾位電磁閥：閥體上的接口，也就是電磁閥的通路數(shù)，有幾個通路口，該電磁閥就叫幾通電磁閥。按照氣路數(shù)分：“X位Y通”電磁閥的“X位”代表的就是閥門一共有幾種狀態(tài)：

“2位”表示“通”和“斷”2種狀態(tài)——P→A，P→B，A→R，B→S等狀態(tài)，斷開的氣路均處于排氣狀態(tài)；

“3位”包括上面2種狀態(tài)，還包括第3種狀態(tài)——對于第1路排氣/不排氣，對于第2路排氣/不排氣的狀態(tài)，有多種組合。

“Y通”指的是電磁閥一共有幾個孔，對于氣體電磁閥，因為存在排氣的問題，可能有2個孔（1個進氣、1個出氣），3個孔（1個進氣、1個出氣、1個排氣），4個孔（1個進氣、2個出氣、1個排氣），5個孔（1個進氣、2個出氣、2個排氣）；對于液體電磁閥，就不存在排氣問題，因為液體一般不能排空。2021/5/912電磁閥的作用介紹-2P——POWER，進氣孔；

A——出氣孔1（接氣缸）；

R——與出氣孔1相通的排氣孔（B側(cè)線圈已經(jīng)通過電或手動控制過，A側(cè)線圈不通電時這兩個孔相通）；

B——出氣孔2（接氣缸）；

S——與出氣孔2相通的排氣孔（A側(cè)線圈已經(jīng)通過電或手動控制過，B側(cè)線圈不通電時這兩個孔相通）；

兩位兩通（1個進氣、1個出氣）斷電時，壓力口連到氣缸口----通電時，壓力口、氣缸口關(guān)閉；兩（三）位三通（1個進氣、1個出氣、1個排氣）常開：斷電時，壓力口連到氣缸口而排氣口關(guān)閉----通電時，壓力口關(guān)閉而氣缸口連到排氣口。2021/5/913常閉：斷電時，壓力口關(guān)閉而氣缸口連到排氣口----通電時，壓力口連到氣缸口而排氣口關(guān)閉；通常結(jié)構(gòu)：允許閥連接成常閉或常開的位置其中之一，或選擇兩種流體之一，或由一個口轉(zhuǎn)換流到另一個口兩位四通（1個進氣、2個出氣、1個排氣）一般用于操作雙動氣缸，在一位置，壓力口連到A氣缸口，而另一個B氣缸口連接到排氣口,在二位置，壓力口連到B氣缸口，而另一個A氣缸口連接到排氣電磁閥的作用介紹-32021/5/914兩位五通（1個進氣、2個出氣、2個排氣）工作過程：由圖可見，P是進氣管，A、B兩個是出氣管，T1、T2兩個是排氣管。當(dāng)12線圈通電時，閥工作在右閥位，進氣由P經(jīng)過閥從A出去，管B的氣經(jīng)閥從T2排出；當(dāng)14線圈通電時，閥工作在左閥位，進氣由P經(jīng)過閥從B出去，管A的氣經(jīng)閥從T1排出。電磁閥的作用介紹-42021/5/915兩位五通雙電控電磁閥動作原理給正動作線圈通電，則正動作氣路接通(正動作出氣孔有氣)，即使給正動作線圈斷電后正動作氣路仍然是接通的，將會一直維持到給反動作線圈通電為止。給反動作線圈通電，則反動作氣路接通(反動作出氣孔有氣)，即使給反動作線圈斷電后反動作氣路仍然是接通的，將會一直維持到給正動作線圈通電為止。這相當(dāng)于“自鎖”?；趦晌晃逋p電控電磁閥的這種特性，在設(shè)計機電控制回路或編制PLC程序的時候，可以讓電磁閥線圈動作1~2秒就可以了，這樣可以保護電磁閥線圈不容易損壞。2021/5/916氣動執(zhí)行機構(gòu)控制回路示意圖2021/5/917氣動執(zhí)行機構(gòu)行程開關(guān)的調(diào)整-1按閥門類型來分可以分為角行程和直行程兩種，角行程是通過閥門轉(zhuǎn)動來帶動轉(zhuǎn)動軸上面凸輪轉(zhuǎn)動90°壓在微動開關(guān)實現(xiàn)行程定如圖2021/5/918氣動執(zhí)行機構(gòu)行程開關(guān)的調(diào)整-2下面是直行程氣動執(zhí)行機構(gòu)，開關(guān)反饋通過氣缸的上下移動來實現(xiàn)的反饋有兩種一種是感應(yīng)式，即氣缸內(nèi)部有一小區(qū)域帶有磁鐵，當(dāng)閥門運行到開或者關(guān)時感應(yīng)開關(guān)動作。另外一種是開關(guān)量的即門框上下部裝有開關(guān)量行程開關(guān)，而門板上面裝有鐵板或者鐵塊，當(dāng)閥門運行到開或者關(guān)時鐵塊時壓到行程開關(guān)2021/5/919電