超详细的气动系统技术培训

消除压缩空气的异物
过滤器的分类 标准 过滤器 微型过滤器 过滤度 : 过滤度 : 5um 0.3um
超微型 过滤器
过滤度 :
J
0.01um
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三.3.1 标准过滤器的构造
主体
偏转板 密封圈 滤芯组件 隔板
杯组 件
排水处
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三.3.2 标准过滤器的日常使用
J
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三.4 气源处理设备-自动排水器
气动知识培训
Jerry 2012 11 y
1
一. 气动系统组成
1.气源设备： 2.气源处理元件： 3.压力控制阀： 4.润滑元件： 5.方向控制阀： 6.各类传感器： 7.流量控制阀： 8.气动执行元件： 9.其他辅助元件
J 2
一. 2 气动系统各部分简介
• 气源设备：包括空压机、气罐 • 气源处理元件：包括后冷却器、过滤器、干燥器和排水器 • 压力控制阀：包括增压阀、减压阀、安全阀、顺序阀、压 力比例阀、真空发生器 • 润滑元件：油雾器、集中润滑元件 • 方向控制阀：包括电磁换向阀、气控换向阀、人控换向阀、 机控换向阀、单向阀、梭阀 • 各类传感器：包括磁性开关、限位开关、压力开关、气动 传感器 • 流量控制阀：包括速度控制阀、缓冲阀、快速排气阀 • 气动执行元件：气缸、摆动气缸、气马达、气爪、真空吸 盘 • 其他辅助元件：消声器、接头与气管、液压缓冲器、气液 转换器 3 J
特征 动作容易 特性 安全性 可设置性 压力设置 速度设置 流量设置 使用范围 小型精良部件的 组装, 小型模具 ,传送robot 等 电磁阀控制,无机械的 空气泄漏,可以进行 张 力 调整.
控制容易
环境适应性好
防爆性 高温,防湿 污染对应
紧急时 对应 停电防范
矿山,化学工厂, 煤气. 粉刷线, 食品机械,半 导体工厂
罗茨风机房
1线成型
储气罐 0.4立方米
2线成型 7线成型 6线成型 7线后段
储气罐0.4立方米
集气头箱 DN200*1.5M 6线后段仪表及清洁
储气罐 0.4立方米
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8线预留 3线后段仪表及清洁 3线成型
储气罐 0.4立方米
4线
J
集气头箱 DN200*1.5M
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一.7 气源设备-空压机
J
8
一.8 气源设备-储气罐
锁紧装置和气缸部组合而成
锁紧 汽缸 精密锁紧 汽缸
2. 阀装置利用的方法 3位式电磁阀对气压进行控制
特殊气缸选项- [锁紧气缸]
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七.8 执行元件-特殊气缸-7
锁紧汽缸功效 - 紧急停止 - 中间停止 - 落下防止 锁紧气缸方向 - 单向锁 - 双向锁
铁路,航空器,停电,紧 急对应用
能 储存
二.3 波义耳定律
温度一定时，气体的压力跟体积成反比。
F
F
v=1 ; p=1
v=0.5 ; p=2
v=0.2 ; p=5
p1 × V1
=
p2 × V2
PV = C
J
=
p3 × V3
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三.1 气源处理元件
J
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三.2 气源处理元件-过滤器
Filter的机能
串联汽缸 : 在一根活塞杆上串联多个活塞,因各活塞有效面积 总和大,所以增加了输出推力。
J
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七.8 执行元件-特殊气缸-2
双活塞杆 : 汽缸 活塞向两个方向运动 用途 : 适用于长行程作业
双活塞气缸
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七.8 执行元件-特殊气缸-3
倍力汽缸 : 气缸断面积增加不大的条件下，由于采用独特的结 构，使伸出方向的输出力增大一倍的气缸。
进气截流控制, 排气截流控制
特征 速度控制 作用时间 供给气压的变动 保持气压的 时间 进气截流 难 快 进气容易 慢 排气截流 容易 慢 不进气 快
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六.1 润滑元件-油雾化器
本体
IN
调节针阀
OU T
密封圈
吸油管
截止阀
堵头
储油杯
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六.2 润滑元件-油雾化器应用
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31
七. 执行元件-分类
来 标记
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二. 1 压强的单位换算表
单位 Pa KPa MPa Pa 1 103 06 KPa 10-3 1 103 MPa 10-6 10-3 1 bar 10-5 10-2 10 mbar 10-2 10 104 kgf/cm2 10.2×10-6 10.2×10-3 10.2 cmH2O 1.02×10-3 10.2 1.02×103 mmH2O 101.97×10-3 101.97 101.97×103 mmHg 7.5×10-3 7.5 7.5×103 p.s.i 0.15×10-3 0.15 0.15×103
2. 末端缓冲的 检验( 缓冲限度 检验) : 1) 最大驱动速度和 负荷的关系
选定顺序
3. 横向荷重及活塞杆挠度检查 : 行程范围确认 1) 横向荷重 : 运动方向的 垂直方向 作用的情况 2) 活塞杆挠度: 活塞杆回收时检查直线运动程度 4. 空气消耗( 空气消耗量, 消耗空气量 ) 1) 空气消耗量 : 电磁阀,汽缸,排管里消耗的空气量 2) 消耗空气量 : 最大负荷，驱动速度来回动作时 必要的空气量。
J
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三.5 气源处理设备-冷干机
J
20
四. 空气压系统重要控制元件
确保空压执行机构的准确工作,对 力(出力), 速度, 运动(动作)进行控制
重要控制 压力控制 控制 机械 减压阀 控制 出力 力(出力)
流量控制
流量控制阀
速度
方向控制
方向控制阀
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速度/动作
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四.1 重要控制元件-减压阀
减压阀
diagram
单向阀
单向阀
关闭状态
单向阀
打开状态
节流阀
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四.3 重要控制元件-直动式减压阀
直动式
* 利用手柄直接调节弹簧来改变输出压力 •调压阀输出压力的大小可通过旋转手柄,改变弹簧 的预压量达到。
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四.4 重要控制元件-电-气比例阀
电-气比例阀 •根据电子信号 控制空气 压力 将电信号依比例地转换成空气压力
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七.4 执行元件-单作用气缸举例2
五线烤炉从动辊筒
J
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七.5 执行元件-复动气缸应用
双活塞汽缸 : 直线(前进,后进) 全部由气压动作完成的 汽缸
L8封盒机
J 39
七.6.1 执行元件-气缸密封
密封圈 : 防止气压泄漏以及精密维持用的一种填料
活塞(Packing) 动作部 / 活动部上 精密维持 1) (活塞杆密封圈 2) (活塞衬垫 ) 3) (防震衬垫 )
过滤器
储气罐01
2立方米
V-8
嘉美 冷干机
ALTAS COPCO 6.6立方米/分钟 7.5公斤
储气罐02
2.5立方米
V-24 V-23
V-22
嘉美 冷干机 过滤器 储气罐03 2立方米 过滤器
compare 5.35立方米/分钟 8公斤 面粉仓仪表用气 立式包装机 1线后段仪表及清洁 2线后段仪表及清洁
J
9
一.9 空压回路图例
J
10
二. 压力的基本概念
•
误区：平时说的“压力”其实是学术上的“压强 ”
• 压强的 定义 : 单位 面积 上作用的 力 ex) 1m2作用的 力 N = N/m2 = 1Pa * 一般 重力单位) : kgf/cm2 • SI 单位换算： 103Pa = 1KPa 103KPa = 1MPa
耐压填料
J 35
七.3 执行元件-复动气缸
气缓冲阀
活塞
缓冲环 钢管密封圈
头盖
杆盖 导向套 活塞杆密封件 活塞杆
耐磨圈
杆端螺母
钢管密封圈
活塞密封件
拉杆
缓冲垫 J 螺纹孔 36
七.4 执行元件-单作用气缸举例1
三线夹心输送带用
普通汽缸 : 只能靠气体的推 动力前进或后退， 恢复动作要靠弹 簧的推力或缩力
9.807×10-3 9.807×10-6 98.07×10-6 98.07×10-3 133.32×10-3 133.32×10-6 1.33×10-3 1.33
p.s.i
6894.76
6.89
6.89×10-3
68.95×10-3
68.95
70.31×10-3
70.31
703.07
51.71
1
二. 2 空压机械的特性
吸收冲击的方法: 1) spring(弹簧) 2)damper(减震器) 3)缓冲器 4)shock absorber(阻尼器)
J 42
七.7.1 辅助元件-缓冲器工作原理
缓冲器 : 设置在气缸的排气口部位,能减小排气量
J
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七.7.2 辅助元件-油压减震器
J
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七.8 执行元件-特殊气缸-1
J
4
一.4 气动系统示意图
主管道过滤器 After Cooler （水冷式冷却器）
空压机 储压罐
冷冻式 干燥器(dryer) air 气缸 FRL（空气净化单元）
电磁阀
J
调速阀
5
一.5 基本空压系统图
空压 分流 体系 动力源, 气压 发生部, 空气净化部, 控制部, 制动部 来 区分.
M
动力源 电动机
一. 3 气动系统主要控制内容
最重要的三个控制内容是： • 力的大小 • 力的方向 • 运动速度。
与生产装置相连接的各种类型的气缸，靠压力控制阀、方向控 制阀和流量控制阀分别实现对三个内容的控制，即：
• 压力控制阀——控制气动输出力的大小 • 方向控制阀——控制气缸的运动方向 • 速度控制阀——控制气缸的运动速度
SEAL
-漏泄防止 -精密维持
垫圈(Gasket)
固定部精密维持 1) (缸筒垫圈) 2) (活塞垫圈)
J
40
七.6.2 执行元件-气缸密封
J
41
七.7 辅助元件-缓冲装置
随着自动化专业化程度的发展,对冲击消除的要求越来越高
所有运动的物体
动能 发生 E = 1/2mv2
停止运动 时动能 转换到冲击能
J 33
七.1 执行元件-气缸效率
1)把汽缸使用在 静负载时 : 效率 η=0.7
M
2)把汽缸使用在 水平或者垂 直时 : 效率率 η=0.5
M
3)负载为水平全摩擦情况 : 效率 η=1
J
M
34
七.2 执行元件-单作用气缸
头盖 活塞 缸筒
杆盖 耐磨圈 端部衬垫 活塞衬垫 活塞杆 缓冲环 弹簧
导向套
1.02×10-3 1 10-3 10-4 1.36×10-3
1.02 1000 1 0.1 1.36
10.2 10.000 10 1 13.6
0.75 735.56 0.74 73.56×10-3 1
14.5×10-3 14.22 14.22×103 1.42×10-3 19.34×10-3
98.07×10-3 98.07×10-6
Actuator : 利用有体能(空气压)转换成机械性作业做的机械
往复运动 气缸 单动 气缸 复动气缸 单向回转 气动马达 叶片式 双向回转 单齿轮式
回转运动
齿轮式
双齿轮式
轴向
活塞式
径向
七.0 执行元件-气缸选择要点
选择因素: 使用压力, 负荷, 安装方式, 最大驱动速度等
1. 缸径( 汽缸内径) 选定 1) 需要的力( 负荷和 使用压力 考虑 ) 2) 负荷效率也得考虑.
前进时 前进时力是两倍
后进时
J
47
七.8 执行元件-特殊气缸-4
双行程汽缸 : 把汽缸以同一方向连接, 可以实现3个位置的控制
八线分道器气缸
J
48
七.8 执行元件-特殊气缸-5
五线输送带
J
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七.8 执行元件-特殊气缸-6
汽缸的中间 停止 在汽缸作动作的中间地方任意位置停止
1. 机械性装置利用方法
1.压力远程控制 2.数字显示
四.5 重要控制元件-流量控制阀
排气节流 进气节流
阀侧
气缸侧
阀侧
气缸侧
J
26
四.5.1 流量控制阀 (速度)启动原理
逆止阀 : 仅单向流动 可变孔口 空压单向流动调 整
J
27
四.5.2 流量控制阀的应用
进气节流控制 排气节流控制
J
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四.5.3
流量控制阀的节流应用特点
bar
105
102
10-1
1
103
1.02
1.02×103
10.2×103
750.06
14.5
mbar kgf/cm2 cmH2O mmH2O mmHg
102 98066.5 98.06 9.806 133.32
10-1 98.07
10-4 98.07×10-3
10 0.98 0.98×10-3
1 980.67 0.98
空 气压 发 生 部
空 气清 净 化 部
控 制 部 压力控制 方向控制 流量控制 其它
制
动 部
空压机 稳压罐 水冷式冷却器
过滤器 油雾分离器 干燥机
气缸 回转缸 气爪 气动马达
J
6
一.6 公司压缩空气系统图
P-4
嘉美 冷干机
英格索兰 5.9立方米/分钟 8公斤
P-2
FD20 空气干燥器 过滤器
英格索兰 5.9立方米/分钟 8公斤
调节压缩空气 压力,确保安全工作
溢流式
直动式
基本 说明 先导式
非溢流式 恒量排气式 紧密型 大流量型
溢流阀 特殊 说明 单向节流阀 电-气比例阀
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四.2 重要控制元件-单向节流阀
单向节流阀 •单向节流阀是有单向阀和节流阀并联而成的组合 控制阀;当气流沿着一个方向,P1->P2流动时经过 节流阀节流,反方向流动,单向阀打开,气体从单向 阀排出(如图所示)