气动执行机构附件及其原理

1、整理课件 Pneumatic Accessories & Theory2Tyco Flow Control 2Proprietary & Confidential 目录目录2气动执行机气动执行机 构附件构附件Pneumatic Accessories & TheoryGGC常用的气常用的气 动原理图动原理图 3Tyco Flow Control 3Proprietary & Confidential气动执行机构附件气动执行机构附件 过滤减压阀过滤减压阀一 电磁阀电磁阀二 限位开关限位开关三 定位器定位器四 气控阀气控阀五 快速排气阀快速排气阀六 保位阀保位阀七

2、压力开关压力开关八 调速阀调速阀九 手动操作机构手动操作机构十4Tyco Flow Control 4Proprietary & Confidential过滤减压阀过滤减压阀a. 二联件二联件（过滤器、减压阀）（过滤器、减压阀） 作用：完成对压缩仪表空气的过 滤和减压功能 b.三联件三联件（过滤器、减压阀、油（过滤器、减压阀、油 雾器，压力表为可选件）雾器，压力表为可选件） 作用：完成对压缩仪表空气的过 滤和减压功能，并对空气 进行润滑。1. 过滤减压阀过滤减压阀5Tyco Flow Control 5Proprietary & Confidential过滤器减压阀图形符号过滤

3、器减压阀图形符号u一体化过滤器减压阀u过滤空气中的杂质与灰尘两联件两联件三联件三联件6Tyco Flow Control 6Proprietary & Confidential 空气过滤器的使用目的空气过滤器的使用目的脏空气干净空气7Tyco Flow Control 7Proprietary & Confidential挡水板楔型导流板滤芯8Tyco Flow Control 8Proprietary & Confidential空气过滤器的工作原理9Tyco Flow Control 9Proprietary & Confidentiall分离并收集杂质分离

4、并收集杂质l带斜槽的切口使得压缩空气进入带斜槽的切口使得压缩空气进入之后发生强烈旋转之后发生强烈旋转l空气中的液态水和固体颗粒随着空气中的液态水和固体颗粒随着旋转的离心作用分离并沉积下来旋转的离心作用分离并沉积下来l档水板使得分离出的水和固体颗档水板使得分离出的水和固体颗粒不会粘附在过滤器上粒不会粘附在过滤器上 空气过滤器的工作原理空气过滤器的工作原理10Tyco Flow Control 10Proprietary & Confidentiall必须进行日常的检查，必须进行日常的检查，以免水面升高从而污染以免水面升高从而污染过滤器滤芯过滤器滤芯l滤芯使用滤芯使用2年或压力降年或压力降

5、下下0.1MPa就应更换滤芯就应更换滤芯，避免滤芯破损，避免滤芯破损l从水杯目视滤芯，如果从水杯目视滤芯，如果其发黑，说明滤芯过脏其发黑，说明滤芯过脏，应该更换，应该更换空气过滤器的日常使用空气过滤器的日常使用11Tyco Flow Control 11Proprietary & Confidential减压阀的使用场合 减压并实现稳压12Tyco Flow Control 12Proprietary & Confidential2468104080120lbf/in2barP1P2反馈孔反馈孔膜片膜片主阀芯主阀芯调压弹簧调压弹簧溢流孔溢流孔13Tyco Flow Contro

6、l 13Proprietary & Confidential2468104080120lbf/in2barP1P2把压力把压力P1P1降低到合适的工作压降低到合适的工作压力力P2P2当调压阀前后流量不发生变化当调压阀前后流量不发生变化时，压力稳定在时，压力稳定在P2P2流量的变化使主阀芯打开到足流量的变化使主阀芯打开到足够的开度以满足在压力够的开度以满足在压力P2P2下的下的流量流量压力压力P2P2可以通过固定在调压阀可以通过固定在调压阀上的压力表调节上的压力表调节P1P22468104080120lbf/in2bar 减压阀的工作原理减压阀的工作原理14Tyco Flow Contr

7、ol 14Proprietary & Confidential在调节压力之前，需要把调压在调节压力之前，需要把调压旋钮向上拔，以便能够转动旋旋钮向上拔，以便能够转动旋钮钮顺时针旋转调压旋钮，使压力顺时针旋转调压旋钮，使压力P2P2增大增大调压弹簧的弹簧力使得主阀芯调压弹簧的弹簧力使得主阀芯打开打开这时压力这时压力P2P2逐渐升高，在与弹逐渐升高，在与弹簧力达到平衡之后，维持在压簧力达到平衡之后，维持在压力力P2 P2 2468104080120lbf/in2barP1P2P1P2 减压阀的工作原理减压阀的工作原理15Tyco Flow Control 15Proprietary &am

8、p; Confidential当气流量发生变化时，主阀芯当气流量发生变化时，主阀芯保持在一定的开度，使得出口保持在一定的开度，使得出口压力压力P2P2维持在设定压力的位置维持在设定压力的位置2468104080120lbf/in2barP1P2P1P2 减压阀的工作原理减压阀的工作原理16Tyco Flow Control 16Proprietary & Confidential出口压力出口压力P2增加时，多余的压增加时，多余的压力从溢流口流出，使力从溢流口流出，使P2降低到降低到设定的压力设定的压力P1P22468104080120lbf/in2barP1P2 减压阀的工作原理减压阀

9、的工作原理17Tyco Flow Control 17Proprietary & Confidential压力设定好之后，压下调压旋压力设定好之后，压下调压旋钮，即可实现锁定钮，即可实现锁定 2468104080120lbf/in2barP1P2P1P2 减压阀的工作原理减压阀的工作原理18Tyco Flow Control 18Proprietary & Confidential 油雾器的使用场合油雾器的使用场合气缸19Tyco Flow Control 19Proprietary & Confidential油雾器的工作原理油雾器的工作原理可调式油雾器构造可调式油雾

10、器构造 限流器限流器20Tyco Flow Control 20Proprietary & Confidential最小滴下流量最小滴下流量可 变 式 油 雾 器 工 作 原 理可 变 式 油 雾 器 工 作 原 理21Tyco Flow Control 21Proprietary & Confidential2. 电磁阀电磁阀t 电磁阀的定义t 电磁阀的应用领域t 连接气动执行器的种类t 电磁阀分类t 两位三通电磁阀冗余控制回路t 电磁阀的连接形式与标准22Tyco Flow Control 22Proprietary & Confidential电磁阀的定义电磁阀的

11、定义定义：用电磁铁操纵阀芯移动的阀，一般是通过控制气动执行器的运动过程 实现对阀门的打开与关闭。分类：3/2 WAY, 4/2 WAY & 5/2 WAY.电磁阀电磁阀气动执行器气动执行器阀门阀门23Tyco Flow Control 23Proprietary & Confidential电磁阀的应用领域电磁阀的应用领域 炼油 油气开采 化工 食品饮料生产 医药生产 海水淡化与水处理 造纸 电力24Tyco Flow Control 24Proprietary & Confidential连接气动执行器的种类连接气动执行器的种类25Tyco Flow Control

12、25Proprietary & Confidential 电磁阀分类按操作方式分类按操作方式分类人力操作人力操作按钮式按钮式手柄式手柄式脚踏板式脚踏板式机械操作机械操作柱塞式柱塞式滚轮杠杆式滚轮杠杆式电气操作电气操作直动式直动式先导式先导式气压控制气压控制直接控制直接控制间接控制间接控制按阀芯结构分类按阀芯结构分类阀芯结构阀芯结构截止式滑柱式滑板式密封形式密封形式弹性密封（橡胶密封）间隙密封（金属密封）26Tyco Flow Control 26Proprietary & Confidential 电磁阀分类按操使用习惯分类按操使用习惯分类1、两位两通电磁阀、两位两通电磁阀2、

13、两位三通电磁、两位三通电磁阀阀3、两位四通电磁阀、两位四通电磁阀4、两位五通电磁阀、两位五通电磁阀5、三位五通电磁阀、三位五通电磁阀27Tyco Flow Control 27Proprietary & Confidential 直动式电磁铁电磁铁结构结构I 型型T 型型I 型电磁铁吸力较小，适合于直流电磁铁和小型交流电磁铁，常用作小型直动式和先导式电磁铁。T 型电磁铁吸力强，行程长，体积大，适合于交流电磁铁，主要用于行程较大的直动式电磁铁。线圈线圈静铁芯静铁芯动铁芯动铁芯行程（气隙）行程（气隙）28Tyco Flow Control 28Proprietary & Confi

14、dential先导式特点：利用电磁先导阀输出先导压力，此先导压力控制主阀芯换向1、结构复杂，动作频率比直动式的低。2、先导阀体积小，电磁吸力小，故耗电量少3、主阀芯行程不受电磁控制部分的影响，不会因 主阀芯卡死而烧毁线圈。外部先导压力外部先导压力内部先导式外部先导式 A B P R R AB P R R 先导式29Tyco Flow Control 29Proprietary & Confidential 两位三通结构图30Tyco Flow Control 30Proprietary & Confidential 两位三通动作过程演示（气缸式）不带电状态不带电状态排气进气电磁

15、线圈弹簧复位执行器气缸31Tyco Flow Control 31Proprietary & Confidential排气进气电磁线圈气缸弹簧复位执行器带电状态带电状态 两位三通动作过程演示（气缸式）32Tyco Flow Control 32Proprietary & Confidential 两位三通动作过程演示（膜片式）33Tyco Flow Control 33Proprietary & Confidential 两位五通结构图(1)34Tyco Flow Control 34Proprietary & Confidential 两位五通结构图(2)35

16、Tyco Flow Control 35Proprietary & Confidential 两位五通结构图(3)36Tyco Flow Control 36Proprietary & Confidential不带电状态不带电状态排气进气电磁线圈双作用执行器双作用执行器 两位五通动作演示（气缸式）37Tyco Flow Control 37Proprietary & Confidential 两位五通动作演示（气缸式）排气进气双作用执行机构双作用执行机构电磁线圈带电状态带电状态38Tyco Flow Control 38Proprietary & Confide

17、ntial 两位五通动作演示（气缸式）39Tyco Flow Control 39Proprietary & Confidential两位三通电磁阀冗余控制回路典型常用的一个电磁阀控制典型常用的一个电磁阀控制 S阀门阀门电磁阀电磁阀1oo1 存在潜在危险：存在潜在危险：不能识别故障 必须关闭维护不容易确认电磁阀的状态电磁阀维护周期短 40Tyco Flow Control 40Proprietary & Confidential两位三通电磁阀冗余控制回路 SS通路通路阀门阀门 一个电磁阀出现故障，另一个电磁阀仍然可以保证阀门正常动作，这种方式可以提高稳定性。l2oo2 预防紧急

18、关断电磁阀电磁阀1电磁阀电磁阀241Tyco Flow Control 41Proprietary & Confidential两位三通电磁阀冗余控制回路动作演示气缸气缸进气进气排气排气电磁阀不带电状态电磁阀不带电状态电磁阀电磁阀 A电磁阀电磁阀 B两个电磁阀连接两个电磁阀连接42Tyco Flow Control 42Proprietary & Confidential两位三通电磁阀冗余控制回路动作演示两个电磁阀连接两个电磁阀连接进气进气排气排气电磁阀电磁阀 A电磁阀电磁阀 B气缸气缸电磁阀带电状态电磁阀带电状态43Tyco Flow Control 43Proprietar

19、y & Confidential气缸气缸电磁阀带电电磁阀带电, 但是电磁阀但是电磁阀A fail电磁阀电磁阀 B两位三通电磁阀冗余控制回路动作演示两个电磁阀连接两个电磁阀连接进气进气排气排气44Tyco Flow Control 44Proprietary & Confidential两位三通电磁阀冗余控制回路动作演示气缸气缸带电带电, , 但是电磁阀但是电磁阀B failB fail电磁阀电磁阀A两个电磁阀连接两个电磁阀连接进气进气排气排气45Tyco Flow Control 45Proprietary & Confidential两位三通电磁阀冗余控制回路动作演示

20、-并联46Tyco Flow Control 46Proprietary & Confidential两位三通电磁阀冗余控制回路动作演示-串联a , 正常动作情况是为“防勿动”。b , 下面两种故障情况是为稳定性。47Tyco Flow Control 47Proprietary & Confidential 电磁阀的连接形式与标准 一、板式连接。一、板式连接。二、管式连接。二、管式连接。法兰连接法兰连接螺纹连接螺纹连接a, NPTb, RCC,G螺纹48Tyco Flow Control 48Proprietary & Confidentiala, NPTa , NP

21、T螺纹：美国标准的60度锥管螺纹。b , Rc螺纹：英制密封55度圆锥内螺纹。c ，G螺纹：G是 55 度非螺纹密封管螺纹。 电磁阀的连接形式与标准 49Tyco Flow Control 49Proprietary & Confidential作用作用：指示阀位及反馈。形式形式：机械式。 接近式 4-20mA连续反馈。涡流式电容式霍尔式光电式其他式50Tyco Flow Control 50Proprietary & Confidential定位器原理定位器原理：阀门定位器是控制阀的主要附件.它将阀杆位移 信号作为输入的反馈测量信号,以控制器输出信 号作为设定信号，进行比较，

22、当两者有偏差时， 改变其到执行机构的输出信号，使执行机构动 作，建立了阀杆位移倍与控制器输出信号之间 的一一对应关系。因此，阀门定位器组成以阀 杆位移为测量信号，以控制器输出为设定信号 的反馈控制系统。该控制系统的操纵变量是阀 门定位器去执行机构的输出信号。适配品种：适配品种：常用执行机构分气动执行机构，电动执行 自动、手动开闭各类阀门等。电力上主要电力上主要 是应用在调节阀上是应用在调节阀上。51Tyco Flow Control 51Proprietary & Confidential阀门定位器的分类阀门定位器的分类1、阀门定位器按输入信号分为： 气动阀门定位器、 电气阀门定位器和

23、。2、按阀门定位器输入信号是模拟信号或数字信号： 普通阀门定位器 现场总线电气阀门定位器。3、按阀门定位器是否带CPU可分为： 普通电气阀门定位器 智能电气阀门定位器。52Tyco Flow Control 52Proprietary & Confidential阀门定位器的作用阀门定位器的作用（1）用于对调节质量要求高的重要调节系统，以提高调节阀的定位精确及可靠性。 （2）用于阀门两端压差大（ p1MPa）的场合。通过提高气源压力增大执行机构 的输出力，以克服液体对阀芯产生的不平衡力，减小行程误差。 （3）当被调介质为高温、高压、低温、有毒、易燃、易爆时，为了防止对外泄漏， 往往将填

24、料压得很紧，因此阀杆与填料间的摩擦力较大，此时用定位器可克 服时滞。 （4）被调介质为粘性流体或含有固体悬浮物时，用定位器可以克服介质对阀杆移 动的阻力。 （5）用于大口径（Dg100mm）的调节阀，以增大执行机构的输出推力。 （6）当调节器与执行器距离在60m以上时，用定位器可克服控制信号的传递滞后， 改善阀门的动作反应速度。 （7）用来改善调节阀的流量特性。53Tyco Flow Control 53Proprietary & Confidential分类：分类： 二位三通二位三通 二位四通二位四通 二位五通等二位五通等作用：作用：利用气体的压力来换向，其动力源为仪表风，分为单气控

25、和双气控单作用靠弹簧复位54Tyco Flow Control 54Proprietary & Confidential快排阀结构快排阀结构55Tyco Flow Control 55Proprietary & Confidential快排阀快排阀应用:l 大执行器的快速复位l可以用小尺寸电磁阀56Tyco Flow Control 56Proprietary & Confidential应用快排阀的控制回路不带快排阀的回路不带快排阀的回路气缸排气进气电磁线圈线圈不通电时，气缸排气路径是电磁阀的排气孔57Tyco Flow Control 57Proprietary &

26、amp; Confidential带快排阀的回路带快排阀的回路排气进气气缸电磁线圈电磁阀通电时气缸中气体排出路径是快排阀58Tyco Flow Control 58Proprietary & Confidential作用：当控制回路失气或失电时，可使用保位闪阀使阀 保位在故障前位置STI意大利YTC韩国SMC59Tyco Flow Control 59Proprietary & Confidential通过压力开关对执行机构的气源压力进行高低压控制，保证执行机构得到稳定的输出扭矩SMC IS100把设定讯号压力（0.02-0.1MP)转为电讯号输出ASCO SB22D 带传感器60Tyco Flow Control 60Proprietary &