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1、二位式气动执行机构工作原理及调试方法,北仑培训基地初级教材,2,电磁阀,二位式气动阀是由电磁阀和气动阀体组成，以洁净干燥的压缩空气为动力，通过电磁阀的得失电来控制阀门气缸的进气和失气从而达到控制开关，同时通过行程开关，输出阀位位置信号的阀门。气动执行器还可以分为单作用和双作用两种类型：执行器的开关动作都气源来驱动执行，叫做DOUBLE ACTING(双作用)。SPRING RETURN(单作用)的开关动作只有开动作是气源驱动，而关动作是弹簧复位。而单作用执行器又可以分为气开式（没气的时候阀门是关闭的）和气关式（气的时候阀门是打开的），适用于不同场合。,二位式气动阀概述,二位式气动阀,3,二位式
2、气动阀结构类型,气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体，其执行机构有薄膜式、活塞式和齿轮齿条式。活塞式行程长，适用于要求有较大推力的场合；而薄膜式行程较小，只能直接带动阀杆。由于齿轮齿条式气动执行机构有结构简单，输出推力大，动作平稳可靠，并且安全防爆等优点，在发电厂、化工，炼油等对安全要求较高的生产过程中有广泛的应用。,齿轮齿条式,薄膜式,活塞式,4,气动执行器的缺点,控制精度较低，双作用的气动执行器，断气源后不能回到预设位置。单作用的气动执行器，断气源后可以依靠弹簧回到预设位置。,5,工作原理说明,当压缩空气从A管咀进入气动执行器时，气体推动双活塞向两端(缸盖端)直线 运动，活塞上的齿条
3、带动旋转轴上的齿轮逆时针方向转动90度，阀门即被打开。此时气动执行阀两端的气体随B管咀排出。反之，当压缩空气从B官咀进入气动执行器的两端时，气体推动双塞向中间直线运动，活塞上的齿条带动旋转轴上的齿轮顺时针方向转动90度，阀门即被关闭。此时气动执行器中间的气体随A管咀排出。以上为标准型的传动原理。根据用户需求，气动执行器可装置成与标准型相反的传动原理，即选准轴顺时针方向转动为开启阀门，逆时针方向转动为关闭阀门。单作用(弹簧复位型)气动执行器A管咀为进气口，B管咀为排气孔(B管咀应安装消声器)。A管咀进气为开启阀门，断气时靠弹簧关闭阀门,A,B,6,二位式气动阀特点,紧凑的双活塞齿条式结构，啮合精
4、确，效率高，输出扭矩恒定。铝制缸体、活塞及端盖，与同规格结构的执行器相比重量最轻。缸体为挤压铝合金，经硬质阳极氧化处理，内表面质地坚硬，强度，硬度高。采用低摩擦材料制成的滑动轴承，避免了金属间的相互直接接触，摩擦系数低，转动灵活，使用寿命长。气动执行器底部轴装配孔成双四方形，便于带方杆的阀线性或45转角安装。相同规格的有双作用式、单作用式(弹簧复位)。可根据阀门需要选择方向，顺时针或逆时针旋转。根据用户需要安装电磁阀、定位器(开度指示)、回信器各种限位开关及手动操作装置。,7,气动执行机构进气控制系统电磁阀,电气转化组件将电讯号转化为气动讯号，电气讯号输入控制了气动输出。最常用的电-气转换组件
5、是电磁阀，既是电器控制部分和气动执行部分的接口，也是和气源系统的接口。电磁阀接受命令去释放，停止或改变压缩空气的流向，在电-气动控制中，电磁阀可以实现的功能有：气动执行组件动作的方向控制，开关量控制，逻辑控制。在电磁阀家族中，最重要的是电磁控制换向阀。,8,电磁阀工作原理介绍,电磁阀的工作原理，电磁阀里有密闭的腔，在的不同位置开有通孔，每个孔都通向不同的管路，腔中间是阀，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来档住或漏出不同的排气的孔，而进气孔是常开的，压缩空气就会进入不同的排气孔，然后通过压缩空气的压力来推动汽缸的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞竿带动机械装
6、置动。这样通过控制电磁铁的电流就控制了机械运动。分类：国内外的电磁阀从原理上分为三大类（即：直动式、分步直动式、先导式），而从阀瓣结构和材料上的不同与原理上的区别又分为六个分支小类（直动膜片结构、分步重片结构、先导膜式结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活塞结构)，按照气路数分为2位2通，2位3通，2位4通，2位5通。电磁阀分为单电控和双电控，指的是电磁线圈的个数，单线圈的称为单电控，双线圈的称为双电控，2位2通，2位3通一般时是单电控（单线圈），2位4通，2位5通可以是单电控（单线圈），也可以是双电控（双线圈）。,9,电磁阀的分类,一、按电磁阀内部结构不同可分为先导式、直动式、复合式、
7、反冲式、自保持式、脉冲式、双稳态、双向型等。二、按工作电压不同分为：交流电压：AC220V 380V 110V 24V；直流电压：DC24V 12V 6V 220V；一般常用电压为AC220V DC24V，推荐用户尽量选用常用电压、特殊电压供货周期较长。,10,直动式电磁阀,原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。,11,先导式电磁阀,原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打
8、开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。,12,电磁阀的作用介绍-1,电磁阀在液路系统中用来实现液路的通断或液流方向的改变，它一般具有一个可以在线圈电磁力驱动下滑动的阀芯，阀芯在不同的位置时，电磁阀的通路也就不同。阀芯的工作位置有几个，该电磁阀就叫几位电磁阀：阀体上的接口，也就是电磁阀的通路数，有几个通路口，该电磁阀就叫几通电磁阀。按照气路数分：“X位Y通”电磁阀的“X位”代表的就是阀门一共有几种状态：“2位”表示“通”和“断”2种状态PA，PB，AR，BS等状态，断开的气路均处于排气状态；“3位”包括上面
9、2种状态，还包括第3种状态对于第1路排气/不排气，对于第2路排气/不排气的状态，有多种组合。“Y通”指的是电磁阀一共有几个孔，对于气体电磁阀，因为存在排气的问题，可能有2个孔（1个进气、1个出气），3个孔（1个进气、1个出气、1个排气），4个孔（1个进气、2个出气、1个排气），5个孔（1个进气、2个出气、2个排气）；对于液体电磁阀，就不存在排气问题，因为液体一般不能排空。,13,电磁阀的作用介绍-2,PPOWER，进气孔；A出气孔1（接气缸）；R与出气孔1相通的排气孔（B侧线圈已经通过电或手动控制过，A侧线圈不通电时这两个孔相通）；B出气孔2（接气缸）；S与出气孔2相通的排气孔（A侧线圈已经通
10、过电或手动控制过，B侧线圈不通电时这两个孔相通）；两位两通（1个进气、1个出气）断电时，压力口连到气缸口-通电时，压力口、气缸口关闭；两（三）位三通（1个进气、1个出气、1个排气）常开：断电时，压力口连到气缸口而排气口关闭-通电时，压力口关闭而气缸口连到排气口。,14,常闭：断电时，压力口关闭而气缸口连到排气口-通电时，压力口连到气缸口而排气口关闭；通常结构：允许阀连接成常闭或常开的位置其中之一，或选择两种流体之一，或由一个口转换流到另一个口两位四通（1个进气、2个出气、1个排气）一般用于操作双动气缸，在一位置，压力口连到A气缸口，而另一个B气缸口连接到排气口,在二位置，压力口连到B气缸口，而
11、另一个A气缸口连接到排气,电磁阀的作用介绍-3,15,两位五通（1个进气、2个出气、2个排气）工作过程：由图可见，P是进气管，A、B两个是出气管，T1、T2两个是排气管。当12线圈通电时，阀工作在右阀位，进气由P经过阀从A出去，管B的气经阀从T2排出；当14线圈通电时，阀工作在左阀位，进气由P经过阀从B出去，管A的气经阀从T1排出。,电磁阀的作用介绍-4,16,两位五通双电控电磁阀动作原理,给正动作线圈通电，则正动作气路接通(正动作出气孔有气)，即使给正动作线圈断电后正动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给反动作线圈通电为止。给反动作线圈通电，则反动作气路接通(反动作出气孔有气)，即使给反动作
12、线圈断电后反动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给正动作线圈通电为止。这相当于“自锁”。基于两位五通双电控电磁阀的这种特性，在设计机电控制回路或编制PLC程序的时候，可以让电磁阀线圈动作12秒就可以了，这样可以保护电磁阀线圈不容易损坏。,17,气动执行机构控制回路示意图,18,气动执行机构行程开关的调整-1,按阀门类型来分可以分为角行程和直行程两种，角行程是通过阀门转动来带动转动轴上面凸轮转动90压在微动开关实现行程定如图,19,气动执行机构行程开关的调整-2,下面是直行程气动执行机构，开关反馈通过气缸的上下移动来实现的 反馈有两种一种是感应式，即气缸内部有一小区域带有磁铁，当阀门运行到开或者
13、关时感应开关动作。另外一种是开关量的即门框上下部装有开关量行程开关，而门板上面装有铁板或者铁块，当阀门运行到开或者关时铁块时压到行程开关,20,电磁阀故障与排除-1,一、电磁阀通电后不工作 检查电源接线是否不良重新接线和接插件的连接 检查电源电压是否在工作范围-调致正常位置范围 线圈是否脱焊重新焊接 线圈短路更换线圈 工作压差是否不合适调整压差或更换相称的电磁阀 流体温度过高更换相称的电磁阀 有杂质使电磁阀的主阀芯和动铁芯卡死进行清洗,如有密封损坏应更换密封并安装过滤器 液体粘度太大,频率太高和寿命已到更换产品,21,二、电磁阀不能关闭 主阀芯或铁动芯的密封件已损坏更换密封件 流体温度、粘度是否过高更换对口的电磁阀 有杂质进入电磁阀产阀芯或动铁芯进行清洗 弹簧寿命已到或变形更换 节流孔平衡孔堵塞及时清洗 工作频率太高或寿命已到改选产品或更新产品 三、其它情况 内泄漏检查密封件是否损坏,弹簧是否装配不良 外泄漏连接处松动或密封件已坏紧螺丝或更换密封件 通电时有噪声头子上坚固件松动,拧紧。电压波动不在允许范围内，调整好电压。铁芯吸合面杂质或不平，及时清洗或更换,电磁阀故障与排除-2,
