更新時間:2019-09-12
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換向閥的結構特點及工作原理換向閥按結構可分為提動閥(或稱截止閥)和滑動閥,根據兩者的相對位置,有常閉型和常開型兩種 。
其中提動閥又可分為球座閥和盤座閥。
滑動閥可分為縱向滑軸閥、縱向滑板閥和旋轉滑軸閥。
1.提動閥
提動閥是利用圓球、圓盤、平板或圓錐閥芯,在垂直方向相對閥座移動以控制通路的開或切斷。
1.球座閥
這種換向閥結構緊湊、簡單,可安裝各種類型的驅動頭。對于直接驅動方式來說,驅動推桿動作的驅動力限制了其應用。大流量時,閥芯有效面積也大,需要較大的驅動力才能將閥口打開,因此,此類型換向閥通徑不宜過大。這種閥的操作皆由手動或機械驅動,彈簧復位。
1.提動閥: 2位3通
此時,P、A、0三個孔口同時相通,而發生串氣現象。實際上,對于快速切換的閥,這種串氣現象對閥的動作不存在什么影響。但緩慢切換時,應予以注意。
1.提動閥: 盤座閥常閉型
這種換向閥采用圓盤密封結構,較小的閥芯位移就可產生較大的過流面積,具有響應快、抗污染能力強、壽命長、具有較大通流能力的特點。
1.提動閥: 盤座閥常開型
這種換向閥采用圓盤密封結構,較小的閥芯位移就可產生較大的過流面積,具有響應快、抗污染能力強、壽命長、具有較大通流能力的特點。
1.提動閥: 壓力平衡閥
為了使提動(截止式)閥密封可靠,操縱方便,另一種方法是采用壓力平衡的方法,在閥桿兩側增加了活塞,活塞受氣壓作用面積和閥心受壓面積相等,這種閥稱為壓力平衡式閥。由于初始狀態時,工作氣壓作用在閥桿上的合力為零,使開啟閥門的操作力大大降低。
2.滑動閥:滑動閥是利用滑柱、滑板或旋轉滑軸利用滑柱、滑板或旋轉滑軸 在閥體里運動,來實現氣路通斷的閥 。
2.滑動閥:縱向滑柱式,具有記憶
2.滑動閥: 縱向滑板閥,縱向滑板閥是利用滑柱的移動帶動滑板來接通或斷開各通口。滑板靠氣壓或彈簧壓向閥座,能自動調節。這種閥的滑板既使產生磨耗,也能保證有效的密封。
3.延時閥: 延時閥是一種時間控制元件,它的作用是使閥在一特定時間發出信號或中斷信號,在氣動系統中做信號處理元件。延時閥是一個組合閥,由二位三通換向閥、單向可調節流閥和氣室組成。二位三通換向閥既可以是常閉式,也可以是常開式。
3.延時閥: 若壓縮空氣是潔凈的,且壓力穩定,則可獲得精確的延時時間。通常,延時閥的時間調節范圍為0 ~ 30秒,通過增大氣室,可以使延時時間加長。延時閥通常帶可鎖定的調節桿,可用來調節延遲時間。
4.單向閥: 單向閥是指氣流只能向一個方向流動而不能反向流動的閥,且壓降較小。單向閥的工作原理、結構和職能符號與液壓傳動中的單向閥基本相同。這種單向阻流作用可由錐密封、球密封、圓盤密封或膜片來實現。利用彈簧力將閥芯頂在閥座上,故壓縮空氣要通過單向閥時必須先克服彈簧力。
5.梭閥:梭閥又稱為雙向控制閥。有兩個輸入信號口1和一個輸出信號口2。若在一個輸入口上有氣信號,則與該輸入口相對的閥口就被關閉, 同時在輸出口2上有氣信號輸出。這種閥具有“或”邏輯功能,即只要在任一輸入口1上有氣信號,在輸出口2上就會有氣信號輸出
5.梭閥: 梭閥在邏輯回路和氣動程序控制回路中應用,常用作信號處理元件。為數個輸入信號需連接(并聯)到同一個出口的應用方法,所需梭閥數目為輸入信號數減一。
5.梭閥 :梭閥的應用實例,用兩個手動按鈕1S1和1S2操縱氣缸進退。當驅動兩個按鈕閥中的任何已一個動作時,雙作用氣缸活塞桿都伸出。只有同時松開兩個按鈕閥,氣缸活塞桿才回縮。梭閥應與兩個按鈕閥的工作口相連接,這樣,氣動回路圖才可以正常工作。
6. 雙壓閥:雙壓閥又稱“與”門梭閥。在氣動邏輯回路中,它的作用相當于“與”門作用。該閥有兩個輸入口1和一個輸出口2。若只有一個輸入口有氣信號,則輸出口2沒有氣信號輸出,只有當雙壓閥的兩個輸入口均有氣信號,輸出口2才有氣信號輸出。雙壓閥相當于兩個輸入元件串聯。
6.雙壓閥:與梭閥一樣,雙壓閥在氣動控制系統中也作為信號處理元件,數個雙壓閥的連接方式,只有數個輸入口皆有信號時,輸出口才會有信號。雙壓閥的應用也很廣泛,主要用于互鎖控制、安全控制、檢查功能或者邏輯操作。
6.雙壓閥:為一個安全回路。只有當兩個按鈕閥1S1和1S2都壓下時,單作用氣缸活塞桿才伸出。若二者中有一個不動作,則氣缸活塞桿將回縮至初始位置。
7. 快速排氣閥: 快速排氣閥可使氣缸活塞運動速度加快,特別是在單作用氣缸情況下,可以避免其回程時間過長。為了降低排氣噪聲,這種閥一般帶消聲器。
7.快速排氣閥: 快速排氣閥用于使氣動元件和裝置迅速排氣的場合。為了減小流阻,快速排氣閥應靠近氣缸安裝,例如,把它裝在換向閥和氣缸之間(應盡量靠近氣缸排氣口,或直接擰在氣缸排氣口上),使氣缸排氣時不用通過換向閥而直接排出。這對于大缸徑氣缸及缸閥之間管路長的回路,尤為需要。
流量控制閥
在氣動系統中,經常要求控制氣動執行元件的運動速度,這要靠調節壓縮空氣的流量來實現。用來控制氣體流量的閥,稱為流量控制閥。流量控閥是通過改變閥的通流截面積來實現流量控制的元件,它包括節流閥、單向節流閥、排氣節流閥等。
1.節流閥
節流閥是將空氣的流通截面縮小以增加氣體的流通阻力,而降低氣體的壓力和流量。閥體上有一個調整螺絲,可以調節流閥的開口度(無級調節),并可保持其開口度不變,此類閥稱為可調節開口截流閥。流通截面固定的節流閥,稱為固定開口節流閥。
可調節流閥常用于調節氣缸活塞運動速度,若有可能,應直接安裝在氣缸上。這種節流閥有雙向節流作用。使用節流閥時,節流面積不宜太小,因空氣中的冷凝水、塵埃等塞滿阻流口通路會引起節流量的變化。
1.節流閥
節流閥常用的孔口結構:平板閥、針閥、球閥
2.單向節流閥:單向節流閥是由單向閥和節流閥組合而成,常用于控制氣缸的運動速度,也稱為速度控制閥。
當氣流從1口進入,單向閥被頂在閥座上,空氣只能從節流口流向出口2,流量被節流閥節流口的大小所限制,調節螺釘可以調節節流面積。當空氣從2口進入時,推開單向閥自由流到1口,不受節流閥限制。
2.單向節流閥:
利用單向節流閥控制氣缸的速度方式有進氣節流和排氣節流兩種方式。
進氣節流控制,它是控制進入氣缸的流量以調節活塞的運動速度。采用這種控制方式,如活塞桿上的負荷有輕微變化,將導致氣缸速度的明顯變化。因此速度穩定性差,僅用于單作用氣缸、小型氣缸或短行程氣缸的速度控制。
排氣節流控制,它是控制氣缸排氣量的大小,而進氣是滿流的。這種控制方式能為氣缸提供背壓來限制速度,故速度穩定性好,常用于雙作用氣缸的速度控制。單向節流閥用于氣動執行元件的速度調節時應盡可能直接安裝在氣缸上。
一般情況下,單向節流閥的流量調節范圍為管道流量的20%~30%。對于要求能在較寬范圍里進行速度控制的場合,可采用單向閥開度可調的速度控制閥。
3.排氣節流閥
排氣節流閥的節流原理和節流閥一樣,也是靠調節通流面積來調節閥的流量的。它們的區別是,節流閥通常是安裝在系統中調節氣流的流量,而排氣節流閥只能安裝在排氣口處,調節排入大氣的流量,以此來調節執行機構的運動速度。排氣節流閥的工作原理圖,氣流從A口進入閥內,由節流口1節流后經消聲套2排出。因而它不僅能調節執行元件的運動速度,還能起到降低排氣噪聲的作用。
排氣節流閥通常安裝在換向閥的排氣口處,與換向閥聯用,起單向節流閥的作用。它實際上只不過是節流閥的一種特殊形式。由于其結構簡單,安裝方便,能簡化回路,故應用日益廣泛。
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螺桿式空氣壓縮機的工作原理
螺桿式空氣壓縮機的基本結構和外觀。
螺桿式空氣壓縮機的基本工作原理與液壓傳動中的螺桿泵基本相同,即利用螺桿嚙合面之間的多個密閉工作腔來實現不斷的吸氣和壓氣。 螺桿式空氣壓縮機有干式和含油式兩種,螺桿中不含油即為干式,螺桿中含油即為含油式。為了保護螺桿,目前大部分螺桿式空氣壓縮機均采用含油式。由于含油螺桿式空氣壓縮機壓縮的不僅是空氣,而且混合著大量的潤滑油,即油氣混合體。所以在含油螺桿式空氣壓縮機的螺桿輸出口都配置有的油氣分離裝置。
油氣分離裝置不同于油水分離器,油水分離器分離出來的是水、油污和雜質,要排卸掉;而油氣分離裝置分離出來的是清潔的潤滑油,要回收后循環再用。 由螺桿式空氣壓縮機組成的氣源系統通常把空氣壓縮機、油氣分離裝置、后冷卻器和油水分離器組合在一起,全部安放在方箱中,在方箱外再配置儲氣罐。 由含油螺桿式空氣壓縮機組成的氣源系統。
由螺桿式空氣壓縮機組成的氣源系統含油螺桿式空氣壓縮機氣源系統的基本組成 螺桿式空氣壓縮機的噪音很小,且輸出流量大,排氣壓力脈動小,無易損件,壽命長,效率高,常用于對壓縮空氣質量要求較高的場合
空氣壓縮機的重要輔件——空氣過濾器空,為了防止將空氣中的灰塵和雜物吸入空氣壓縮機,在空氣壓縮機的吸氣口都必須配置空氣過濾器,它不僅可以延長空氣壓縮機的使用壽命和維修周期,而且可以使空氣得到一定程度的初始凈化。
空氣過濾器的基本結構:空氣從進氣口進入過濾器體內后,首先經過一個環形消聲通道,消除吸氣噪音,然后經濾芯過濾.再從出氣口進入空氣壓縮機。為了便于清除濾芯上的灰塵和雜物,過濾器上都安有清理蓋;過濾器的濾芯材料大部分和液壓過濾器的紙質濾芯相同
后冷卻器
空壓機輸出的壓縮空氣溫度可高達120~180℃,如此高溫,不僅氣動控制元件和一些非金屬氣管承*,而且高溫壓縮空氣中含有呈氣態的大量水分和油霧,會阻礙氣動系統的正常運行,所以在空氣壓縮機出口必須安裝后冷卻器,一方面使空壓機輸出的高溫壓縮空氣冷卻到可安全使用的溫度(通常在40℃左右),同時,在壓縮空氣的后冷卻過程中,可將壓縮空氣中的很大一部分水蒸氣和油霧冷凝成水滴和油滴,使壓縮空氣得到初步凈化。 后冷卻器有風冷式和水冷式兩大類。
風冷式后冷卻器。它是靠風扇產生的冷風,吹向帶散熱片的熱氣管,為高溫壓縮空氣降溫。
水冷式后冷卻器,它是通過冷卻水沿熱空氣反方向流動,來降低壓縮空氣的溫度。 后冷卻器下部都安裝有自動排水裝置,,用以排除后冷卻器內凝結出的部分水分和油污。
風冷式后冷卻器
油水分離器
油水分離器可更進一步分離出經后冷卻器初步凈化后,在壓縮空氣中仍然殘留的水分、油污和雜質。 油水分離器的結構形式有環形回轉式、撞擊擋板式、離心旋轉式、水浴式及以上形式的組合,其主要工作原理是利用氣流在急速回轉過程中產生的離心撞擊 或者將氣流水洗等方式,使 水分、油污和其他雜質從壓 縮空氣中分離出來,達到進 一步凈化壓縮空氣的目的。折回和環形回轉組合形式的油水分離器。
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壓力控制閥
壓力控制閥是用來控制氣動系統中壓縮空氣的壓力,滿足各種壓力需求或用于節能。壓力控制閥有減壓閥、安全閥(溢流閥)和順序閥三種。空壓站輸出的空氣壓力高于每臺氣動裝置所需壓力,且壓力波動較大。因此每臺氣動裝置的供氣壓力都需要減壓閥來減壓,并保持供氣壓力穩定。對于低壓控制系統 (如氣動測量),除用減壓閥降低壓力外,還需要用精密減壓閥(或定值器)以獲得更穩定的供氣壓力。這類壓力控制閥當輸入壓力在一定范圍內改變時,能保持輸出壓力不變。當管路中的壓力超過允許壓力時,為了保證系統的工作安全,住往用安全閥實現自動排氣,使系統的壓力下降。想想哪里需要安裝?如儲氣罐頂部必須裝安全閥。
氣動裝置中不便安裝行程閥而要依據氣壓的大小來控制兩個以上的氣動執行機構的順序動作時,就要用到順序閥。
1.減壓閥:
直動式和先導式。
2.安全閥
安全閥是用來防止系統內壓力超過大許用壓力以保護回路或氣動裝置的安全。
安全閥的工作原理。閥的輸入口與控制系統(或裝置)相連,當系統壓力小于此閥的調定壓力時,彈簧力使閥芯緊壓在閥座上,。當系統壓力大于此閥的調定壓力時,則閥芯開啟,壓縮空氣從R口排放到大氣中,。此后,當系統中的壓力降低到閥的調定值時,閥門關閉,并保持密封。
2.溢流閥溢流閥和安全閥在結構和功能方面往往相類似,有時可不加以區別。溢流閥的作用是當氣動回路和容器中的壓力上升到超過調定值時,把超過調定值的壓縮空氣排入大氣,以保持進口壓力的調定值。
實際上,溢流閥是一種用于維持回路中空氣壓力恒定的壓力控制閥;而安全閥是一種防止系統過載、保證安全的壓力控制閥。
3.順序閥
順序閥是靠回路中的壓力變化來控制氣缸順序動作的一種壓力控制閥,常用來控制氣缸的順序動作。
在氣動系統中,順序閥通常安裝在需要某一特定壓力的場合,以便完成某一操作。只有達到需要的操作壓力后,順序閥才有氣信號輸出。
3.順序閥應用:
順序閥的應用回路。當驅動按鈕閥動作時,氣缸伸出并對工件進行加工。只要達到預定壓力,氣缸就復位。順序閥的預定壓力可調。