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機械閥是指閥芯的動作由機械進行控制,例如:手動換向閥、機動換向閥等。氣動換向閥是指閥芯動作由氣體壓力控制,例如:梭閥、快速排氣閥等。有的閥是氣動與機動相結合,例如:氣動換向閥左位與右位由氣動控制,中位由彈簧控制。
兩者的主要區別是閥的功能一樣,但是芯動作控制方法不同,氣動控制壓力小,動作可靠、反應快,需要氣動動力源;機動控制的反應沒有氣動快,但結構比氣動簡單,例如一個彈簧就可以實現控制。
控制和調節壓縮空氣壓力的元件稱為壓力控制閥。
控制和調節壓縮空氣流量的元件稱為流量控制閥。
改變和控制氣流流動方向的元件稱為方向控制閥。
氣動邏輯元件;通過改變氣流方向和通斷實現各種邏輯功能的元件從控制方式來分,氣動控制可分為斷續控制和連續控制兩類。
1. 在斷續控制系統中,通常要用壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥來實現程序動作;
2. 在連續控制系統中,除了要用壓力、流量控制閥外,還要采用伺服、比例控制閥等,以便對系統進行連續控制。
方向控制閥:用來改變氣流流動方向或通斷的控制閥。
1.方向控制閥操作方式電磁式氣控式手動式機械式
方向控制閥
換向閥、單向閥、梭閥、雙壓閥、快速排氣閥、截止閥
換向閥按操作方式分:電磁閥,氣控閥,手動閥,機械閥;
換向閥按通口位置數分:二位二通閥、二位三通閥、二位四通閥、二位五通閥、三位四通閥、三位五通閥
1. 按閥內氣流的流通方向分
按閥內氣流的流通方向可將氣動控制閥分為單向型和換向型
只允許氣流沿一個方向流動的控制閥稱為單向型控制閥,如單向閥、梭閥、雙壓閥和快速排氣閥等。
可以改變氣流流動方向的控制閥稱為換向型控制閥,如電磁換向閥和氣控換向閥等。
為了使閥換向,必須對閥心施加一定大小的軸向力
使其迅速移動改變閥心的位置。這種獲得軸向力的方式叫做換向閥的操作方式,或控制方式。
通常可分為氣壓、電磁、手動和機械四種操作方式。
2. 按控制方式分
手動控制:、一般手動控制、按鈕式、手柄式帶定位,腳踏式。
機械控制:控制軸、滑輪式、杠桿式、單向滑輪式、彈簧復位式。
氣動控制:直動式、先導式。
電磁控制:單電控、雙電控、先導式雙電控,帶手動。
(1)電磁控制:利用電磁線圈通電時,靜鐵芯對動鐵芯產生電磁吸力使閥切換以改變氣流方向的閥,稱為電磁控制換向閥,簡稱電磁閥。這種閥易于實現電氣聯合控制,能實現遠距離操作,故得到應用。
1、電磁操作
用電磁力來獲得軸向力,使閥心迅速移動的換向控制方式稱為電磁操作。
它按電磁力作用于主閥閥心的方式分為直動式和先導式兩種。
1)直動式電磁控制是用電磁鐵產生的電磁力直接推動閥心來實現換向的一種電磁控制閥。
根據閥芯復位的控制方式可分為單電控和雙電控。
2)先導式電磁控制是指由先導式電磁閥(一般為直動式電磁控制換向閥)輸出的氣壓力來操縱主閥閥芯實 閥換向的 種電磁控制方式。它實際上是一種由電磁控制和氣壓控制(加壓、卸壓、差壓等)的復合控制,通常稱為先導式電磁氣控。
2、氣壓操作
用氣壓力來獲得軸向力使閥心迅速移動換向的操作方式叫做氣壓操作。
它按施加壓力的方式可分為加壓控制、卸壓控制、差壓控制和時間控制。
按控制方式分
氣壓控制:利用氣體壓力來使主閥芯切換而使氣流改變方向的閥,稱為氣壓控制換向閥,簡稱氣控閥。這種閥在易燃、易爆、潮濕、粉塵大的工作環境中,工作安全可靠,按控制方式不同可分為加壓控制、卸壓控制、差壓控制和延時控制等。
加壓控制是指輸入的控制氣壓是逐漸上升的,當壓力上升到某值時,閥被切換。這種控制方式是氣動系統中常用的控制方式,有單氣控和雙氣控之分。
卸壓控制是指輸入的控制氣壓是逐漸降低的,當壓力降至某一值時閥便被切換。
差壓控制是利用閥芯兩端受氣壓作用的有效面積不等,在氣壓的作用下產生的作用力之差值使閥切換。
延時控制是利用氣流經過小孔或縫隙節流后向氣室內充氣.當氣室里的壓力升至一定值后使閥切換,從而達到信號延時輸出的目的。
1)加壓控制是指施加在閥心控制端的壓力逐漸升到一定值時,使閥心迅速移動換向的控制,閥心沿著加壓方向移動。
2)卸壓控制是指施加在閥心控制端的壓力逐漸降到一定值時,閥心迅速換向的控制,常用作三位閥的控制。
3)差壓控制是指閥心采用氣壓復位或彈簧復位的情況下,利用閥心兩端受氣壓作用的面積不等(或兩端氣壓不等)而產生的軸向力之差值,使閥心迅速移動換向的控制。
這種控制方式只需一個控制信號,故得到廣泛的應用,可應用于各種結構的主閥。氣壓復位省去了彈簧,提高了可靠性。差壓控制的特點是所控制的主閥不具有記憶功能,且控制信號和復位信號均須為長信號。
4)時間控制是指利用氣流向由氣阻(節流孔)和氣容構成的阻容環節充氣,經過一定時間后,當氣容內壓力升至一定值時,閥心在差壓力作用下迅速移動換向的控制。
時間控制的信號輸出有脈沖信號和延時信號兩種。
手動控制
用手動來獲得軸向力使閥迅速移動換向的控制方式稱作手動操作。手動控制可分為手動控制和腳踏控制等。按手動作用于主閥的方式可分為直動式、先導式。
依靠手動使閥切換的換向閥,稱為手動控制換向閥,簡稱手控閥。它可分為手動閥和腳踏閥兩大類。
手控閥與其它控制方式相比,具有可按人的意志進行操作、使用頻率較低、動作較慢、操作力不大,通徑較小、操作靈活的特點。手控閥在手動氣動系統中,一般用來直接操縱氣動執行機構。在半自動和全自動系統中,多作為信號閥使用。
機械控制
機械控制用機械力來獲得軸向力使閥芯迅速移動換向的控制方式稱作機械操作。按機械力作用于主閥的形式可分為直動式和先導式兩種。
用凸輪、撞塊或其它機械外力使閥切換的閥稱為機械控制換向閥,簡稱機控閥。這種閥常用作信號閥使用。這種閥可用于濕度大、粉塵多、油分多,不宜使用電氣行程開關的場合,但不宜用于復雜的控制裝置中。
3、按閥的切換通口數目分
閥的通口數目包括輸入口、輸出口和排氣口。按切換通口的數目分,有二通閥、三通閥、四通閥和五通閥等。
二通閥有兩個口,即一個輸入口(用P表示)和一個輸出口(用A表示)。
三通閥有三個口,除P口、A口外,增加一個排氣口(用R或O表示)。三通閥既可以是兩個輸入口(用P1、P1表示)和一個輸出口,作為選擇閥(選擇兩個不同大小的壓力值);也可以是一個輸入口和兩個輸出口,作為分配閥。
二通閥、三通閥有常通型和常斷型之分。常通型是指閥的控制口未加控制信號(即零位)時,P口和A口相通。反之,常斷型閥在零位時,P口和A口是斷開的。
四通閥有四個口,除P、A、R外,還有一個輸出口(用B表示),通路為P→A、B→R或P→B、A→R。
五通閥有五個口,除P、A、B外,有兩個排氣口(用R、S或O1、O2表示)。通路為P→A、B→S、或P→B、A→R。五通閥也可以變成選擇式四通閥,即兩個輸入口(P1和P2)、兩個輸出口(A和B)和—個排氣口R。兩個輸入口供給壓力不同的壓縮空氣。
4、按閥芯工作的位置數分
閥芯的切換工作位置簡稱“位”,閥芯有幾個切換位置就稱為幾位閥。
有兩個通口的二位閥稱為二位二通閥(常表示為2/2閥,前一位數表示通口數,后一位數表示工作位置數),它可以實現氣路的通或斷。有三個通口的二位閥,稱為二位三通閥(常表示為3/2閥)。在不同的工作位置,可實現P、A相通,或A、R相通。常用的還有二位五通閥(常表示為5/2閥),它可以用于推動雙作用氣缸的回路中。
閥芯具有三個工作位置的閥稱為三位閥。當閥芯處于中間位置時,各通口呈關斷狀態,則稱為中間封閉式;若輸出口全部與排氣口接通則稱中間卸壓式;若輸出口都與輸入口接通稱中間加壓式。若在中間卸壓式閥的兩個輸出口都裝上單向閥,則稱為中位式止回閥。
換向閥處于不同工作位置時,各通口之間的通斷狀態是不同的。閥處于各切換位置時,各通口之間的通斷狀態分別表示在一個長方形的方塊上,就構成了換向閥的圖形符號。
按閥芯工作的位置數分閥中的通口用數字表示,符合ISO5599-3標準。通口即可用數字,也可用字母表示。
5、按閥芯結構分:
閥芯結構是影響閥性能的重要因素之一 常用的閥芯結構有滑柱式、提動式(又稱截止式)和滑板式等。
6、按連接方式分:閥的連接方式有管式連接、板式連接、集裝式連接和法蘭連接等幾種。
管式連接有兩種:一種是閥體上的螺紋孔直接與帶螺紋的接管相連;另一種是閥體上裝有快速接頭,直接將管插入接頭內。對不復雜的氣路系統,管式連接簡單,但維修時要先拆下配管。
板式連接需要配的過渡連接板,管路與連接板相連,閥固定在連接板上,裝拆時不必拆卸管路,對復雜氣動系統維修方便。
集裝式連接是將多個板式連接的閥安裝在集裝塊(又稱匯流板)上,各閥的輸入口或排氣口可以共用,各閥的排氣口也可單獨排氣。這種方式可以節省空間,減少配管,便于維修。
德國安沃馳AVENTICS機械閥訂貨號和型號:
R424B08282 DIST.INOX "3/2 WV 1/8"",RECTI
0820402026 DIST.INOX C079T040 "3/2 WV 1/8"",STAHL
0820403010 DIST.INOX C098&T017 "5/2 WV 1/8"" STAHL,
0820403030 DIST.INOX C098/T001 5/2 NG4 (G1/8)
0820403017 DIST.INOX C098/T001"5/2 WV 1/8"" STAHL,
0820403008 DIST.INOX C098/T017 "5/2 WV 1/8"" STAHL,
0820403009 DIST.INOX C098/T017 "5/2 WV 1/8"" STAHL,
0820204006 DIST.INOX C098/T021 "5/2 UMSCHALTVENTIL
0820403011 DIST.INOX C098T017 "5/2 WV 1/8"" STAHL,
0820403015 DIST.INOX C098T023 "5/2 WV 1/8"" STAHL,
R424B05883 DIST.INOX C099/T002 "3/2 WV 1/8"",RECTI
0820402008 DIST.INOX C099/T018 "3/2 WV 1/8"", STAHL
0820402011 DIST.INOX C099/T018 "3/2 WV 1/8"", STAHL
0820402040 DIST.INOX C099T018 "3/2 WV 1/8"", STAHL
0820402015 DIST.INOX C127T025 3/2 WV 1/8"", STAHL
7472B00866 DIST.INOX C155/T003 "3/2 WV 1/8"" 24V
0820030158 DIST.INOX C161/T004 "5/2 WV 1/8"" 24V/00
R424B08235 DIST.INOX G1/8 5/2 POUSSOIR SPE
安沃馳AVENTICS閥門和閥門系統:單閥、機械閥、氣動閥、電子閥、電磁閥、二位二通換向閥、二位三通換向閥、二位四通換向閥、二位五通換向閥、三位五通換向閥、閥島、現場總線、電氣連接技術(圓形插頭、閥連接器、多極插頭、帶電纜接線盒、橋式連接器)、標準閥和閥系統、壓力調節閥、手動式壓力調節閥、旋接壓力調節閥、精密調壓閥、精密過濾器壓力調節閥、溢流閥、安全閥、流量控制閥、單向節流閥、節流閥、球閥和截止閥、邏輯閥、單向閥和止回閥、快遞排氣閥
氣動系統是設備尤其是機床加工中心設備的系統,例如立式加工中心上的打刀缸,刀庫的倒刀,氣動吹掃等,這些附件都是需要氣動配合的使用的,所以就單機設備而言,氣動系統的設計也是非常必要和重要的。
隨著工業4.0的時代的到來,自動線、自動加工單元,機械手抓取等自動化、智能化設備的氣動系統的配套使用,更是占據了相當的比重。
加工車間的自動線,對氣動系統的設計以及選型使用。氣動系統在立式加工中心上的使用。氣動系統在自動生產線上的應用。
一、氣動系統在立式加工中心中的應用
立式加工中心的氣動系統需要控制的幾個功能模塊:
1、控制打刀缸,實現刀具的自動夾緊與松開。
2、控制刀庫,實現刀庫的倒刀動作。
3、控制加工過程中的氣動吹掃功能,實現對加工零件的風冷卻和清理夾具的作用。
4、控制附件銑頭,實現附件銑頭刀具的自動夾緊和松開。
5、控制主軸的中心吹氣功能。
(氣動電磁閥的選擇需要和電氣工程師做相應的溝通,例如控制電壓,控制方式等)
氣動系統在生產自動線中的應用
隨著工業4.0的不斷深化和推進,制造業也在發生著變革,傳統的加工模式已經在人力成本的不斷上升和技術手段的不斷進步中逐漸被現在化的自動生成線加工模式所取代,雖然不是全面的取代,但是這個取而代之的趨勢已經形成,并且其腳步也在不斷的加快。
一條自動生產線,主要由以下幾個功能模塊組成:
1) 數控機床:數控機床作為加工主機,實現加工過程的自動化。
2)自動上下料:通過機械手的使用,實現加工零件的自動上料和下料工序,代替工人的人工上下料動作。
3)自動夾具:通過液壓系統和氣功系統的配合使用,實現零件夾具的自動定位,自動夾緊與松開等動作,代替工人的人工裝夾工件。
4)自動冷卻與沖刷:通過自動冷卻系統的設計,實現在加工過程中對工件的自動冷卻和對加工鐵屑的自動沖刷。
5)自動吹掃:通過自動吹掃系統的設計,實現對夾具的和工作臺的自動清掃工作,便于下一個零件的定位、夾緊和加工。
6)刀具的使用壽命設定與提醒:通過對刀具的檢測或對刀具加工數量的記錄,實現刀具壽命提醒功能,讓操作人員及時的更換刀具,實現零件的正常加工。
7)自動排鐵屑:通過自動排屑器的使用,實現加工鐵屑的自動排屑和收集功能,降低了工人的勞動強度,改善了工作環境。
在上述的功能模塊中,自動上下料的機械手部分、自動夾具部分和自動吹掃部分都牽涉到了氣動元器件的使用,而且使用的元器件的種類和數量都具有相當的規模,可以說,自動生產線是無法離開氣動系統來運行的。
在這套氣動系統中,我們使用到的氣動元器件有:氣動三聯件,氣動檢測開關,電磁閥、氣缸、真空吸盤、檢測開關、氣管、氣動接頭等。