液压与气动技术 第2版 课件 2.1送料装置

液压与气压系统控制

Hydraulicandpneumaticcontrolsystem泰州职业技术学院智能制造学院项目2气动系统方向控制

2.1送料装置气控回路组装与调试送料装置气控回路组装与调试学习目标 能辨别常用气动方向控制阀单向阀、换向阀实物与图形符号； 能阅读与分析简单方向控制回路； 能合理选用气动元件及工具进行简单方向控制回路搭建与调试； 具有初步的故障的分析能力和排除方向控制回路简单故障的能力。送料装置气控回路组装与调试任务布置如下图所示送料装置，用于将物料推送到加工位置。要求按下按钮开关，气缸（1A1）的活塞杆前向运动推送物料，当松开按钮开关，活塞杆返回，准备推送下一个工件。

送料装置气控回路组装与调试任务分析执行元件可根据实际需要采用单作用气缸或双作用气缸。如果所推物件较重，那么执行元件可采用双杆气缸，反之可选用单杆缸，减小耗气量。根据气缸的类型选取相应的位和通路数的方向控制阀，控制阀的控制方式也可根据具体要求采用人力、机械或电磁等控制方式。送料装置气控回路组装与调试相关知识气动控制元件按功能和用途可分为方向控制阀、压力控制阀流量控制阀用于通断气路或改变气流方向，从而控制气动执行元件起动、停止和换向的元件称为方向控制阀。方向控制阀主要有单向阀和换向阀两种。送料装置气控回路组装与调试单向阀单向阀是用来控制气流方向，使之只能单向通过的方向控制阀单向阀工作原理图中，气体只能从左向右流动，反向时单向阀内的通路会被阀芯封闭。在气压传动系统中单向阀一般和其他控制阀并联，使之只在某一特定方向上起控制作用。送料装置气控回路组装与调试换向阀用于改变气体通道，使气体流动方向发生变化从而改变气动执行元件的运动方向的元件称为换向阀。送料装置气控回路组装与调试换向阀的表示方法由阀的通口和工作位置决定，阀的切换通口包括供气口、输出口和排气口，阀芯有几个工作位置阀就是几位阀。1)用方框表示阀的工作位置,有几个方框就表示有几个工作位置。2)一个方框与外部相连接的主通口数有几个,就表示几“通”。3)方框内的箭头表示该位置上气路接通，但不表示气流的流向；方框内的符号“

”表示此通路被阀芯封闭。4)三位阀的中间方框和二位阀侧面画弹簧的方框为常态位。绘制气动系统图时，气路应连接在换向阀的常态位上。5)控制方式和复位弹簧应画在方框的两端。送料装置气控回路组装与调试6）换向阀的接气口为便于连接应进行标号，本书采用GB/T32215-2015规则，标号方法如下：压缩空气供气入口：1排气口：3、5压缩空气输出口：2、4使接口1、2导通的控制气路接口：12使接口1、4导通的控制气路接口：14送料装置气控回路组装与调试截止式换向阀与滑阀式换向阀阀的开启和关闭是通过在气控口12加上或撤消一定压力的气体使大于管道直径的圆盘形阀芯在阀体内移动来进行控制的，这种结构的换向阀称为截止式换向阀。1212送料装置气控回路组装与调试截止式换向阀主要有以下特点:1)用很小的移动量就可以使阀完全开启，阀流通能力强，因此便于设计成紧凑的大流量阀。2)抗粉尘和污染能力强，对空气的过滤精度及润滑要求不高，适用于环境比较恶劣的场合。3)当阀口较多时，结构太复杂，所以一般用于三通或二通阀。4)因为有阻碍换向的背压存在，阀芯关闭紧密，泄漏量小，但换向阻力也较大。送料装置气控回路组装与调试换向阀的换向是通过圆柱形阀芯在阀套内作轴向运动来实现的，这种结构的换向阀称为滑阀式换向阀。滑阀式换向阀主要有以下特点:1)换向行程长，即阀门从完全关闭到完全开启所需的时间长。2)可不设复位弹簧，切换时没有背压阻力，所需换向力小，动作灵敏。3)结构具有对称性，作用在阀芯上的力保持轴向平衡，阀容易实现记忆功能。4)阀芯在阀体内滑动，对杂质敏感，对气源处理要求较高。5)通用性强，易设计成多位多通阀。1送料装置气控回路组装与调试换向阀按操控方式主要有人力操纵控制、机械操纵控制、气压操纵控制和电磁操纵控制四类。1)人力操纵换向阀依靠人力对阀芯位置进行切换的换向阀称为人力操纵控制换向阀，简称人控阀。人控阀又可分为手动阀和脚踏阀两大类。常用的人力操纵换向阀如图所示。人力操纵换向阀与其他控制方式相比，使用频率较低，动作速度较慢。因操纵力不宜太大，所以阀的通径较小，操作也比较灵活。送料装置气控回路组装与调试气压操纵换向阀气压控制换向阀是利用气压力来实现换向的，简称气控阀。根据控制方式的不同可分为加压控制、卸压控制和差压控制三种。加压控制是指控制信号的压力上升到阀芯动作压力时主阀换向，是最常用的气控阀;卸压控制是指所加的气压控制信号减小到某一压力值时阀芯动作主阀换向;差压控制是利用换向阀两端气压有效作用面积的不等，使阀芯两侧产生压力差来使阀芯动作实现换向的。送料装置气控回路组装与调试电磁操纵换向阀电磁换向阀是利用电磁线圈通电时所产生的电磁吸力使阀芯改变位置来实现换向的，原理如图所示，简称为电磁阀。电磁铁主要由线圈、动铁芯及定铁芯三部分组成，动铁芯和定铁芯一般用软磁材料制成。送料装置气控回路组装与调试电磁阀能够利用电信号对气流方向进行控制，使得气压传动系统可以实现电气控制，是自动化基础元件，在工厂的液压、气动机械装置中普遍使用。

电磁换向阀按操作方式的不同可分为直动式和先导式。将电磁阀集成阀组，统一进排气和供电，可以节省空间，减少安装配件数量

送料装置气控回路组装与调试基本电器控制元件（1）按钮按钮是一种常用的控制电器元件，电气符号SB，常用来接通或断开电路的一种开关。按钮由按键、动作触头、复位弹簧、按钮盒组成。按钮可分为：1）常开按钮——开关触点常态断开的按钮。2）常闭按钮——开关触点常态接通的按钮3）复合按钮——开关触点既有接通也有断开的按钮。

送料装置气控回路组装与调试电磁继电器电磁继电器在电气控制系统中起控制、放大、联锁、保护和调节的作用，是实现控制过程自动化的重要元件，工作原理如图所示。电磁继电器的线圈通电后，所产生的电磁吸力克服弹簧的作用力使铁芯和衔铁吸合。衔铁带动动触头1，使其和静触头2分断，和静触头4闭合。线圈断电后，在释放弹簧的作用下，衔铁带动动触头1与静触头4分断，与静触头2再次回复闭合状态。送料装置气控回路组装与调试利用Fluidsim软件绘制电气控制回路利用Fluidsim软件绘制可以绘制电气控制回路图实现气动、液压和电气的联合仿真，其电路图绘制方法和规则与国标电气简图的编制方法基本一致。（1）选定元件库中气动和电气元件，将其拖至绘图区域，完成图形绘制。电气元件与气动元件的连接方式相同。应注意有些电气元件同时出现在电气回路与气动回路中，如电磁阀的电磁线圈、气/电转换器（压力继电器）等。

a）电磁线圈在气路图中表示方法b）电磁线圈在电路图中表示方法图2-19电磁线圈在气动回路图和电气回路图表示方法送料装置气控回路组装与调试利用Fluidsim软件绘制电气控制回路（2）由于气动回路图和电气回路图在同一文件窗口，但需分别单独绘制，在电气元件（如电磁线圈）同时出现在电气回路与气动回路中，之间应通过建立标签确定联系。送料装置气控回路组装与调试气动系统直接控制和间接控制气压传动系统由具有各种功能的基本回路组成的，由控制元件所构成的最常用的基本控制回路有。方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路等常用回路。送料装置气控回路组装与调试（1）直接控制的定义和特点如图（a）所示，通过人力或机械外力直接控制换向阀换向来实现执行元件动作控制，这种控制方式称为直接控制。直接控制所用元件少，回路简单，主要用于单作用气缸或双作用气缸的简单控制，但无法满足换向条件比较复杂的控制要求。由于直接控制是由人力和机械外力直接操控换向阀换向的，操作力较小，只适用于所需气流量和控制阀的尺寸相对较小的场合。送料装置气控回路组装与调试（2）间接控制的定义和特点如图（b）所示，执行元件由气控换向阀来控制动作，人力、机械外力等外部输入信号只是用来控制气控换向阀的换向，不直接控制执行元件动作。间接控制主要用于下面两种场合:1）控制要求比较复杂的回路。在多数气压控制回路中，控制信号往往不止一个，或输入信号要经过逻辑运算、延时等处理后才去控制执行元件动作。2）高速或大口径执行元件的控制。执行元件所需气流量的大小决定了所采用的控制阀门通径的大小。对于高速或大口径执行元件，其运动需要较大压缩空气流量，相应的控制阀的通径也较大。这样，使得驱动控制阀阀芯动作需要较大的操作力。送料装置气控回路组装与调试气动实训操作指导常用气动实训装置一般由电源模块、按钮模块、继电器模块、PLC模块、气源、带安装底板的气动元件等组成。实训屏表面采用带槽铝合金，方便安装和拆卸各种气动元件。可以根据实验需要运用快速接头连接元件，在实训屏上任意搭建气动回路，组成具有一定功能的气动系统。送料装置气控回路组装与调试用气动实训装置搭建回路时应注意：1.电源模块的输入电压是220VAC或380VAC；电磁阀、继电器、磁性开关、压力继电器、行程开关等电气装置，一般采用低电压24VDC，接线时请注意正负极要求，所有操作不允许带电操作。交流220VAC

直流24DC

总开关直流电源开关送料装置气控回路组装与调试2.所有的布管工作不可以带气操作，应切断气源再操作。一般气源接口处都设置截止阀，截止阀手柄与管路垂直为关闭状态，与管路平行为开启状态。截止阀送料装置气控回路组装与调试3.用塑料软管和快速接头连接回路方法如图所示，轻推塑料软管即可将其插入到快速接头内。必确保气管插入底部，元件和快速接头锁定才可使用。4.拆卸塑料软管和快速接头方法如图所示，一手按住快速接头压紧圈，一手紧紧握住气管末端，然后拔掉气管，禁止强行拔出。注意有压缩空气时不可从快速接头把气管脱掉，有气时会有抽打现象，应注意安全。快速接头压紧圈送料装置气控回路组装与调试5.为了避免塑料软管连接处老化而造成气管漏气、脱掉，可用剪刀修剪气管的头部，以保证接口处的牢固性及密封性，请注意切断面平整，防止漏气，修剪方法如图2-26所示。6.当接通压缩空气时，气缸活塞杆有可能会出现伸出运动，此时不要接触任何运动的部件(活塞杆，换向凸轮)，小心手指在限位开关和换向凸轮之间夹伤。7.管路走向要合理，尽量平行布置，力求最短，弯曲要少且平缓，避免急剧弯曲。软管连接气路时，通常弯曲半径应大于其外径的9-10倍。送料装置气控回路组装与调试8.一般实训设定的气压值通常在0.2~0.3Mpa即可满足功能要求，对于需要使用压力顺序阀或压力继电器等压力动作元件的气动回路，为使压力元件动作一般设定压力为0.4~0.5Mpa。9.实训完毕后请务必关闭电源、气源。一般气源接口处都设置截止阀，截止阀手柄与管路垂直为关闭状态，与管路平行为开启状态。截止阀送料装置气控回路组装与调试任务实施方案确定与气动控制回路设计送料装置的动作简单，可以采用直接或间接控制完成;可以采用手动控制也可以实现电气控制;可以采用双杆缸，也可采用单杆缸。送料装置气控回路组装与调试任务实施纯气动控制方案利用气动控制元件对气动执行元件进行运动控制的回路称为全气动控制回路。一般适用于需耐水、有高防爆、防火要求、不能有电磁噪声干扰的场合以及元件数较少的小型气动系统。

送料装置气控回路组装与调试任务实施电气控制方案运用电气一体控制方法，利用电磁阀和继电器重新设计设备控制回路。送料装置气控回路组装与调试任务实施回路组装与调试根据项目要求，设计回路，在仿

真软件上进行调试运行；熟悉实验设备使用方法：气源的开关、气动三联件的安装调节、元件的选择和固定、管线的插接等；选择相应元器件，在实验台上组建回路并检查回路的功能是否正确；注意应注意二位换向阀的的常态选择要符合要求。a）常开阀

b）常闭阀送料装置气控回路组装与调试输入气口P和输出气口A不要接反，勿从A口进气，P口输出，会发生严重漏气现象；采用间接控制的回路，按钮阀输出应当接五通换向阀的气控口，注意辨别主气路和控制气路。a）三接气口式

b）两接气口式按钮阀连接方法送料装置气控回路组装与调试打开气源，观察压力表压力是否在合理范围注意点：若空压机较长时间断电，会导致气源出口压力低于气动三联件减压阀设定值（一般在0.1MPa以下），当连接好