气动阀门的控制常识
点击次数：360发布时间：2009-12-6 11:33:52
气动阀门的控制常识
概述
一、气动控制阀的分类
气动控制阀是指在气动系统中控制气流的压力、流量和流动方向，并保证气动执行元件或机构正常工作的各类气动元件。控制和调节压缩空气压力的元件称为压力控制阀。控制和调节压缩空气流量的元件称为流量控制阀。改变和控制气流流动方向的元件称为方向控制阀。
除上述三类控制阀外，还有能实现一定逻辑功能的逻辑元件，包括元件内部无可动部件的射流元件和有可动部件的气动逻辑元件。在结构原理上，逻辑元件基本上和方向控制阀相同，仅仅是体积和通径较小，一般用来实现信号的逻辑运算功能。近年来，随着气动元件的小型化以及PLC控制在气动系统中的大量应用，气动逻辑元件的应用范围正在逐渐减小。
从控制方式来分，气动控制可分为断续控制和连续控制两类。在断续控制系统中，通常要用压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀来实现程序动作；连续控制系统中，除了要用压力、流量控制阀外，还要采用伺服、比例控制阀等，以便对系统进行连续控制。气动控制阀分类如图4.1。
二、气动控制阀和液压阀的比较
（一）使用的能源不同
气动元件和装置可采用空压站集中供气的方法，根据使用要求和控制点的不同来调节各自减压阀的工作压力。液压阀都设有回油管路，便于油箱收集用过的液压油。气动控制阀可以通过排气口直接把压缩空气向大气排放。
（二）对泄漏的要求不同
液压阀对向外的泄漏要求严格，而对元件内部的少量泄漏却是允许的。对气动控制阀来说，除间隙密封的阀外，原则上不允许内部泄漏。气动阀的内部泄漏有导致事故的危险。
对气动管道来说，允许有少许泄漏；而液压管道的泄漏将造成系统压力下降和对环境
的污染。
（三）对润滑的要求不同
液压系统的工作介质为液压油，液压阀不存在对润滑的要求；气动系统的工作介质为空气，空气无润滑性，因此许多气动阀需要油雾润滑。阀的零件应选择不易受水腐蚀的材料，或者采取必要的防锈措施。
（四）压力范围不同
气动阀的工作压力范围比液压阀低。气动阀的工作压力通常为10bar以内，少数可达到40bar以内。但液压阀的工作压力都很高（通常在50Mpa以内）。若气动阀在超过最高容许压力下使用。往往会发生严重事故。
（五）使用特点不同
一般气动阀比液压阀结构紧凑、重量轻，易于集成安装，阀的工作频率高、使用寿命长。气动阀正向低功率、小型化方向发展，已出现功率只有0.5W的低功率电磁阀。可与微机和PLC可编程控制器直接连接，也可与电子器件一起安装在印刷线路板上，通过标准板接通气电回路，省却了大量配线，适用于气动工业机械手、复杂的生产制造装配线等场合
三、气动控制阀的结构特性
气动控制阀的结构可分解成阀体（包含阀座和阀孔等）和阀心两部分，根据两者的相对位置，有常闭型和常开型两种。阀从结构上可以分为：截止式、滑柱式和滑板式三类阀。
（一）截止式阀的结构及特性
截止式阀的阀心沿着阀座的轴向移动，控制进气和排气。图4.2所示为二通截止式阀的基本结构。图4.2a中，在阀的P口输入工作气压后，阀芯在弹簧和气体压力作用下紧压在阀座上，压缩空气不能从A口流出；图4.2b为阀杆受到向下的作用力后，阀芯向下移动，脱离阀座，压缩空气就能从P口流向A口输出。
这就是截止式阀的切换原理。
图4.3所示的阀为常通型结构。图4.3a为初始状态，与图4.2a相反，阀心在弹簧力作用
下离开阀座，压缩空气从P口流向A口输出。图4.3b为工作状态，阀杆在向上的力作用下，阀心紧压在阀座上关闭阀口，流道被关断，A口没有压缩空气流出。
图4.4所示为三通截止式阀的结构，阀有P、A、0三个孔口。图4.4a为阀的初始状态，阀心紧压在上阀座上，P口和A口通路被关断，A口和0口相通。阀的输出A口没有输出。
图4.4b为工作状态。阀杆受力后使阀心离开上阀座而紧压在下阀座上，关闭排气O口，打开P口至A口之间的通道，压缩空气从P口流向A口输出。图4.4c 所示为阀在切换过程中阀心所处的瞬态位置。此时，P、A、0三个孔口同时相通，而发生串气现象。实际上，对于快速切换的阀，这种串气现象对阀的动作不存在什么影响。但缓慢切换时，应予以注意。
截止式阀的结构决定了其开启所需的时间较短，但开启大口径的阀则需较大的开启力。因此截止式阀多用于小口径的阀。需要大流量或高压时，往往采取先导式的结构。其方法是增加一个控制活塞，先导控制气压作用在活塞上产生的较大操纵力，以弥补上述缺点。
为了使截止式阀密封可靠，操纵方便，另一种方法是采用压力平衡的方法，如图4.5所示，在阀杆两侧增加了活塞，活塞受气压作用面积和阀心受压面积相等，这种阀称为压力平衡式阀。由于初始状态时，工作气压作用在阀杆上的合力为零，使开启阀门的操作力大大降低。
（二）滑柱式阀的结构及特性
滑柱式阀是用圆柱状的阀心在圆筒形阀套内沿轴向移动，从而切换气路。图4.6所示为滑柱式阀的基本结构。图4.6左图为阀的初始状态，滑柱在弹簧力的作用下右移。此时，压缩空气从输人口P流向输出口A，A口有气压输出，B口无气压输出。图4.6右图为阀的工作状态；滑柱在操纵力作用下克服弹簧力左移，关断P口和A口通路，接通P口和B口。于是，B口有输出，A口无输出。
滑柱式阀在结构上只要稍稍改变阀套或滑柱的尺寸、形状就能实现两位四通和两位五通阀的功能
4.2方向控制阀
一、方向控制阀概述
（一）操作方式
为了使阀换向，必须对阀心施加一定大小的轴向力。使其迅速移动改变阀心的位置。这种获得轴向力的方式叫做换向阀的操作方式，或控制方式。通常可分为气压、电磁、人力和机械四种操作方式。
1．气压操作
用气压力来获得轴向力使阀心迅速移动换向的操作方式叫做气压操作。它按施加压力
的方式可分为加压控制、卸压控制、差压控制和时间控制。
1）加压控制是指施加在阀心控制端的压力逐渐升到一定值时，使阀心迅速移动换向的控制，阀心沿着加压方向移动。
2）卸压控制是指施加在阀心控制端的压力逐渐降到一定值时，阀心迅速换向的控制，常用作三位阀的控制。3）差压控制是指阀心采用气压复位或弹簧复位的情况下，利用阀心两端受气压作用的面积不等（或两端气压不等）而产生的轴向力之差值，使阀心迅速移动
换向的控制。其原理如图4.7所示，K1为控制气压口。
这种控制方式只需一个控制信号，故得到广泛的应用，可应用于各种结构的主阀．。气压复位省去了弹簧，提高了可靠性。差压控制的特点是所控制的主阀不具有记忆功能，且控制信号和复位信号均须为长信号。
4）时间控制是指利用气流向由气阻（节流孔）和气容构成的阻容环节充气，经过一定时间后，当气容内压力升至一定值时，阀心在差压力作用下迅速移动换向的控制。
时间控制的信号输出有脉冲信号和延时信号两种。图4.8所示为脉冲阀原理图，在阀的P 口输入气压信号后，A口即有输出，同时气流经节流孔向气室充气，当气容内的压力上升到阀的切换压力时，活塞向左移关断P—A通路，A口无输出，即阀的A口输出为脉冲信号。脉冲信号的宽度决定于节流孔和气室的大小。
图4.9所示为一种二位三通延时换向阀结构原理（常断延时通型）。调节节流
针阀的开度即可改变延时时间。
延时换向阀的输出可组成四种型式：常断延时通、常通延时断，常断延时断及常通延时通。其输出状态和对应的图形符号如图4.10所示。
2．电磁操作
用电磁力来获得轴向力，使阀心迅速移动的换向控制方式称为电磁操作。它按电磁力作用于主阀阀心的方式分为直动式和先导式两种。
1）直动式电磁控制是用电磁铁产生的电磁力直接推动阀心来实现换向的一种电磁控制阀。根据阀芯复位的控制方式可分为单电控和双电控，其控制原理如图4.11所示。图
4.11a、b为直动式单电磁控制弹簧复位方式。图4.10c、d为直动式双电磁控制方式。
2）先导式电磁控制是指由先导式电磁阀（一般为直动式电磁控制换向阀）输出的气压力来操纵主阀阀芯实现阀换向的一种电磁控制方式。它实际上是一种由电磁控制和气压控
制（加压、卸压、差压等）的复合控制，通常称为先导式电磁气控。图4.12所示为先导式电磁气控换向阀原理，图4.12a、b为单电控动作原理。图4.12c、d为双电控动作原理。
3．人力操作
用人力来获得轴向力使阀迅速移动换向的控制方式称作人力操作。人力控制可分为手动控制和脚踏控制等。按人力作用于主阀的方式可分为直动式、先导式。
4．机械操作
用机械力来获得轴向力使阀芯迅速移动换向的控制方式称作机械操作。按机械力作用于主阀的形式可分为直动式和先导式两种。
（二）方向控制阀的通口数和基本机能
换向阀的基本机能就是对气体的流动产生通、断作用。一个换向阀具有同时接通和断开几个回路，可以使其中一个回路处于接通状态而另一个回路处于断开状态，或者几个回路同时被切断。为了表示这种切换性能，可用换向阀的通口数（通路数）来表达。
1）二通阀二通阀有两个通口，即输入口（用P表示）和输出口（用A表示），只能控制流道的接通和断开。根据P→A通路静止位置所处的状态又分为常通式二通阀和常断式二通阀。
2）三通阀三通阀有三个通口，除P、A口外，还有一个排气口（用O表示）。根据
P→A、A→0通路静止位置所处的状态也分为常通式和常断式两种三通阀。
3）四通阀四通阀有四个通口，除P、A、0外。还有一个输出口（用B表示）。流路为P→A、B→0，或P→B、A→0。可以同时切换两个流路，主要用于控制双作用气缸。
4）五通阀五通阀有五个通口，除P、A、B外，有两个排气口（用01、02表示）。其
流路为P→A、B→02
或P→B、A一01。这种阀与四通阀一样作为控制双作用气缸用。这种
阀也可作为双供气阀（即选择阀）用，即将两个排气口分别作为输入口P l、P2。
此外，也有五个通口以上的阀，是一种专用性较强的换向阀，这里不作介绍。（三）方向控制阀的位数
位数是指换向阀的切换状态数，有两种切换状态的阀称作二位阀，
有三种切换状态的阀称作三位阀。有三种以上切换状态的阀称作多位阀。常见换向阀的通路数与切换位置如表4.1所示。
1）二位阀二位阀通常有二位二通、二位三通、二位四通、二位五通等。二位阀有两种，一种是取消操纵力后能恢复到原来状态的称为自动复位式。另一种是不能自动复位的阀（除非加反向的操纵力），这种阀称为记忆式。
2）三位阀三位阀通常有三位三通、三位四通、三位五通等。三位阀中，中间位置状态有中间封闭、中间卸压、中间加压三种状态。表4.1所示为气动换向阀的通路数与切换位置
数。
（四）方向控制阀的公称通径
阀的规格直接反映了阀的流通能力，是阀的一项基本参数，也是用户选用换向阀的重
要依据之一。通常用其配管的公称通径来表示，另外也有用螺纹管接头的公称通径来表示。表4.2列出了阀的常用公称通径及相应的流量性能、接管螺纹等，供选用参考。
表4.2阀的常用公称通径及相应的流量性能、接管螺纹
二、电磁阀
（一）电磁铁的基本结构
电磁阀由电磁铁和阀体组成。电磁铁是电磁阀的主要部件之一，其作用是利用
电磁原理将电信号转换成阀芯（动铁心）的位移。根据电磁铁的结构，可分为T型、Ⅰ型和平板型，如图4.13所示。
T型电磁铁为了减少铁损，用高磁通的硅钢片层叠制成，能够获得较好的效率和较大的吸引力，但所需的行程和体积较大，主要用于行程较大的直动式电磁阀。
Ⅰ型电磁铁适用于直流电磁铁和小型交流电磁铁，用圆柱形普通磁性材料制成，其铁心的端面通常制成平面状或圆锥状。与T型电磁铁相比，Ⅰ型电磁铁的吸力较小，行程较短。圆柱形铁心的重量轻、吸引时的冲击小，所以使用寿命长，主要用于小型直动式和先导式电磁阀。
平板型电磁铁适用于交流和直流小型电磁铁，其特性与Ⅰ型相似，主要用于小型直动式截止阀和先导式电磁阀。
（二）电磁铁的基本特性
图4.14所示为电磁铁的电流与行程的特性关系。由图4.14可见，交流电磁铁开始吸合时电流最大（起动电流）；当动铁心与静铁心吸合后，电流呈一定值（保持电流）。大型交流电磁阀的启动电流可达保持电流的10倍以上，是小型交流电磁阀和先导式电磁阀的2倍左右。直流电磁铁的电流与行程无关，电流始终保持一定值。
通常，电磁铁长时间吸合是不会烧坏的。但是，当发生诸如主阀被杂质卡住、动铁心
与静铁心没有完全吸合等情况时，特别是交流直动式电磁阀会引起电流过载，并产生高温，烧坏线圈。
图4.15所示为电磁铁的吸力特性。交流电磁铁和直流电磁铁相似，当电压增加或行程减小时，吸力增加。但是，当动铁心的行程较大时，由于交流与直流电磁铁的电流特性不同，直流电磁铁的吸力将大大下降，而交流电磁铁吸力下降较缓慢。
常用电磁铁的额定电压有ACll0V、AC220V、DC24V等三种，允许电压偏差值为±10％，小型直流电磁铁的电压允许偏差值为-15％一+10％。交流电磁铁的特性因频率不同而变，但当频率为50Hz或60Hz时，其特性相差甚小，可以通用。
交流电磁铁因磁力线和电流方向交替变化，会发生动铁心的吸合与释放的反复动作，其频率为交流频率的2倍，因而会产生交流峰鸣声。其解决方法是在静铁心的吸合端面上嵌入短路的整流铜环，利用短路铜环感应的电流产生与主磁力线相位错开的磁力线来阻止交流蜂鸣声。
（三）二通电磁阀
图4.16所示为二通电磁阀。图4.16a为直动式电磁阀，阀的动铁心端面带有密封橡胶，可直接封住阀座气孔。电磁铁通电时，动铁心被吸合向上，主阀打开；电磁铁断电时，动铁心被弹簧力复位，主阀关
闭。图4．16b为膜片截止式先导电磁阀，膜片上有一节流小孔，输入气压能通过节流小孔作用在膜片上部，使主阀关闭。当电磁铁通电时动磁心被吸合向上，膜片上部的空气经阀座气孔流出，压力下降，膜片在上下压差作用下被顶起，主阀被打开。当电磁铁断电时动铁心关闭阀座气孔，上部压力增加，压下膜片关闭主阀。这种阀的特点是体积小、流通能力大，可通过大流量。这类阀适用于石
油、化工、制冷等工业部门，用来输送空气、隋性气体、水及矿物油。
（四）三通电磁阀
图4.17所示为截止式二位三通直动式电磁阀。这种阀有常闭式（NC）和常开式（NO）两种。图示为常闭式，电磁铁的动铁心两端面装有密封橡胶，上下有两个阀座。当电磁铁断电时，下面阀座被封住，P→A通路关闭，A→0通路打开；当电磁铁通电时，上面的阀座被封住。P→A通路打开，A→O通路关闭。阀体上装有手动杆，用来手动操作阀的切换。这种阀结构简单，工作可靠。常用于控制小型单作用气缸，或用作先导电磁阀的先导部分。
（五）四通和五通电磁阀
根据电磁铁的个数分为单电控和双电控两种。根据切换位置分为二位阀和三位阀，而
主阀部分的密封方式有多种多样。
（1）二位单电控电磁阀
图4.18所示为一种二位五通单电控电磁阀，其主阀采用截止式弹簧复位结构。先导阀的气源可以用内部P口气源（内先导），也可以用外接控制气源（外先导）。该阀用作外先导时，其最低工作压力可从零开始。
图4.19所示也是一种二位五通单电控电磁阀，其主阀采用滑柱式气压复位结构。通路间密封采用D形密封，安装在滑柱的密封沟槽中，由于密封圈圆弧直径很小，压缩量只有0.05mm左右，所以通过圆角为0.2mm左右沟槽时不会损坏。该阀具有结构紧凑、摩擦阻力小、无给油润滑等特点。
（2）二位双电控电磁阀
这种阀如图4.20a所示，具有记忆功能，电磁铁断电后主阀仍继续保持所处的切换位置。
图4.20所示为一种二位五通双电控先导式电磁阀，先导原理如图4.20b所示。主阀部分由TS密封（Triple Sqeeze）的无阀套的滑柱式阀构成。其特点是滑
动阻力小，在密封方向上截面对称，无密封方向性，具有压缩密封和唇形密封的各自优点。装配时,在阀杆的TS密封件上已封入了特种润滑油脂，可在无给油润滑系统中应用。阀的结构简单，维修方便。
（3）三位双电控电磁阀
这种阀具有两个电磁铁，在两个电磁铁同时断电时，阀杆回复到中间位置。除中间位置以外的另外两个切换位置的空气流路状态与二位五通阀相同。中间位置的通路状态，一般有中间封闭、中间卸压和中间加压三种状态。这种三位阀常用于停电或紧急停止后仍需保持气动执行元件正常工作状态的场合。
图4.21所示为三位五通双电控换向阀。在没有通电时，由于两个弹簧的作用，使滑柱处于中间封闭位置。当电磁铁1通电时，它输出的气压作用在控制活塞上。阀换向：则P→A接通，B→O2排气；同样，当电磁铁2通电时，则P→B接通，A→01排气。该三位阀是靠加压控制使阀换向的，电磁先导阀为常断式。若三位阀用卸压控制换向，则电磁先导阀需用常
通式的。
（六）电磁阀特性
电磁阀的特性包括4个方面：
（1）流量特性（2）响应时间流量参数可以用有效截面积S值、流通能力Cv值表示。
从接受控制信号开始到换向阀换向动作完成的时间，可分为开启时
间与关闭时间。如图4.22所示。
（3）最高换向频率指电磁阀所能反复切换的最高次数，其单位是Hz。电磁阀最高换向频率不仅取决于开关速度，还与电磁铁温升、阀的构造和工作寿命等因素有关。通常，小型直动式电磁阀约为10～20Hz，大型先导阀约为10Hz左右，高频电磁阀可达30 Hz。（4）温度通常电磁阀工作的环境温度为5～50℃，温度下限
是由排气时绝热膨胀引起的温度下降不会使空气中的水分结冰的温
度。温度上限是由电磁阀材料本身耐温范围所决定的。电磁阀线圈
极限允许温升见表4.3。
表4.3电磁阀线圈极限允许温升（℃）
（七）电磁阀的电气结构
电磁阀的电气结构应使接线可靠，更换阀体方便，易于维修保养。外接线方式有多种。图4.23所示为电磁阀各种接线方式示意图。
1）直接引线接线直接从电磁铁的模压成形塑封中引出导线，且用不同颜色的导线来表示交流、直流和电压等参数。
2）接线座方式在模压成形塑封时将接线座与电磁铁制成一体，使用接线端子来连
接导线的方式。
3）DIN插座方式使用德国DIN标准设计的插座接线端子的接线方式。
4）接插座方式在电磁铁上装有接插座的接线方式，并附有连接导线的插口附件。
在阀的电气结构中常常设有指示灯，以识别电磁阀是否通电。通常，交流电工作时用氖灯，直流电工作时用发光二极管。在电磁阀电源接通或断开瞬时，在电磁铁线圈的两端会产生额定电压数倍的反电势引起的峰值电压，它可能导致控制电路误动作。或损坏电子
器件。为此，电气结构中常装有（内装、或外插）由压敏电阻、RC元件或二极管构成的保护线路，用来吸收反电势峰值电压。
（八）电磁阀的连接方式
阀的连接方式有板式连接、管式连接、集装式（阀岛、汇流板）连接和法兰连接。板式连接装卸方便，修理时不必拆卸管道，这对复杂的气路系统十分重要。管式连接多用于简单的气路系统中，或采用快速接头的系统中。法兰连接主要用于大通径的阀，如公称通径在32mm以上的阀。
集装连接是在板式连接的基础上出现的一种新的连接方式，如图4.24所示。它使管路大大简化，所占空间大大缩小，装拆简便，特别适用于复杂的气路系统。
集装连接是将多个电磁阀或气控阀集中安装在连接板上，连接板使板上安装的阀有共同的供气和共同的排气管路，或者共同的供气和个别排气的管路。
从其装配结构可以分为整体型、模块型、集中接线型和少接线型等集装板结构。集装板材料通常为铝合金，也有带快速接头的注塑成形集装板。
1）整体型集装板其内部气路结构简单，体积小，结构紧凑，造价低，板上安装的阀数量不能任意改变。输出口A、B通常设在集装板的上面或侧面，如图4.24所示。
2）模块型集装板是一组模块化的集装板，由连接螺纹将集装板等组合而成，可根据所安装的阀数量和回路结构进行任意拼装，构成复杂的气动回路。
3）集中接线型集装板这种集装板内部有接线用的接插型多芯接线端子，所安装的电磁阀可通过这些接线端子集中接线与外部连接。电磁阀与集装板的接线方式有引线型和接
插座型两种，按需选用。其特点是接线简单，外观整洁，维修方便。
4）少接线型集装板在现代气动自动化系统中，常使用PLC可编程序控制器进行系统的程序控制。为此，利用数字信号处理技术。将PLC的并联信号变换成串联信号输送给电磁阀，、仅用3—4根导线便可同时控制几十个甚至上百个电磁阀。在集装板内装有信号转换器，该转换器将串联信号再次转换为并联信号，并按编码送至指定地址的电磁阀使之动作。采用这种集装板大大减少了繁杂的接线工作，又提高了系统工作的可靠性。少接线型集装板应用如图4.25所示。
三、气控阀
（一）气控阀的结构
气控阀主阀部分结构与电磁阀相同。气动操纵方式有直动式和
先导式两种。直动式是控制气压直接进行主阀切换；先导式是
控制气压先经活塞或膜片放大，然后再进行主阀的切换。
图4.26所示为间隙密封双气控换向阀，靠钢球弹簧定位机构定
位，带有手动装置，供安装调试用。该阀具有无给油润滑特点。
气缸的耗气量可以分成最大耗气量和平均耗气量。 最大耗气量是气缸以最大速度运动时所需要的空气浏览，可以表示成： qr=0.0462D^2*um(P+0.102) 例如缸径D为10cm，最大速度为300mm/s，使用压力为0.6Mpa，则 气缸的最大耗气量qr=0.046*10^2*300*(0.6+0.102)=968.76(L/min)，因此选用cv值为1.0或有效截面积为18mm左右的电磁阀即可满足流量要求。 若气缸的使用压力为0.5Mpa，最大速度为200mm/s，则气缸的最大耗气量为qr=553.84。 如果缸径D为50cm，最大速度为300mm/s，使用压力为0.6Mpa，则气缸的最大耗气量为qr=242.19，因此选用cv值选用0.3左右的即可。 平均耗气量是气缸在气动系统的一个工作循环周期内所消耗的空气流量。可以表示成： qca=0.00157（D^2*L+d^2*ld）N(p+0.102) 上式中， qca：气缸的平均耗气量，L/min(ANR)； N：气缸的工作频率，即每分钟内气缸的往复周数，一个往复为一周，周/min； L：气缸的行程，cm； d：换向阀与气缸之间的配管的内径；cm ld：配管的长度，cm。 例如，缸径D为100mm（10cm）、行程L为100mm（10cm）的气缸，动作频率N为60周/min，d=10mm（1cm），ld=60mm（6cm）， qca=0.00157（D^2*L+d^2*ld） N(p+0.102)=0.00157*(10^2*10+1^2*6))*60*(0.6+0.102)=66.5251704L/min(ANR). 平均耗气量用于选用空压机、计算运转成本。最大耗气量用于选定空气处理原件、控制阀及配管尺寸等。最大耗气量与平均耗气量之差用于选定气罐的容积。
关于气动隔膜阀漏原理 2)气动隔膜阀和电动隔膜阀的工作原理是什么 隔膜阀(diaphragmvalve)是一种特殊形式的截断阀，出现于20世纪20年代。它的启闭件是一块用软质材料制成的隔膜，把阀体内腔与阀盖内腔及驱动部件隔开，故称隔膜阀。 隔膜阀的特点如下： 最突出特点是隔膜把下部阀体内腔与上部阀盖内腔隔开，使位于隔膜上方的阀杆、阀瓣等零件不受介质腐蚀，省去了填料密封结构，且不会产生介质外漏。# N+ g& \! A" } 1、采用橡胶或塑料等软质密封制作的隔膜，密封性较好。由于隔膜为易损件，应视介质特性而定期更换。-v7A;[&N!i2N+Z M3X! \ 2、受隔膜材料限制，隔膜阀适用于低压和温度相对不高的场合。 3、隔膜阀按结构形式可分为：屋式、直流式、截止式、直通式、闸板式和直角式六种；连接形式通常为法兰连接；按驱动方式可分为手动、电动和气动三种，其中气动驱动又分为常开式、常闭式和往复式三种。 4.一般不宜用于温度高于60度及输送有机溶剂和强氧化介质的管路中，也不宜在较高压力的管路中使用气动隔膜阀.6 @1 j' B3 [1n( p6 y# ] : p/ p0 u" j; r! s' s% v. _ 1气动和电动指的是阀门的驱动方式。 这个是气动执行机构原理，简单的说就是压缩气体使活塞运动来驱动阀杆。4 电动的简单的这么说就是用马达代替手动操作。 隔膜阀是在1.3×10-5～2.5X106Pa的流体系统中用来开启或隔断气流的阀门。主要性能3 D. `. W3 j7 {% @1 f l" F
漏率：≤1.3×10-5Pa。L／S；/ w' ]9 c! K/ L1 G& x 材料：304、316L； 工作介质：气，水，油；/ j$ C/ f% h' H: \/ v5 M/ J" K工作温度：氟橡胶-30℃～＋150℃； 原理和特点 原理：以压缩空气为动力带动传动螺杆，使阀芯上下运动，同时拉动膜片上下运动使其关闭和打开。特点：结构紧凑、简单、体积小，外形美观；开关有导向，运动平稳；关闭力矩小，寿命长，≥30万次；膜片压紧可自动调整，受压均匀，密封可靠；膜片装入阀芯采用推入式，更换方便；}! A. L) I0 g: k& m+ O" D; K 电动隔膜阀：1.本阀由阀体、阀盖、阀杆、阀瓣、隔膜、电动装置和其它驱动零件等组成。 2.阀门的启闭是由电动装置的连接轴驱动阀杆螺母，使阀杆作轴向运动时，带动阀瓣升降而达到的。* o3 }; z$ B* ?8 [/ X! U% g) f/ p 3.当电源发生故障而中断时，且阀门急需启闭的紧急状况下，首先应 2将“手—电动切换手柄”转换至刻有手动标记的位置上，然后可通过旋转手轮使闪门启闭。当顺时针方向旋转时，阀门即可关闭；反之则开启。 4.当需恢复电动操作时，必须将“切换手柄”转换至刻有电动标记的位置上，方可进行电动操作。/ C' G1 f/ s, I8 v( M 3
电动阀门控制原理图 对话世界能源巨头让中国每年省出13个核电站 “未来２５年，全球能源需求增加的部分中将有近１／４来自于中国。而能效水平低于工业发达国家近２０％状况，无疑使中国能源紧张的形势更加严峻。” “意法半导体营造了一个主动的可获益的大环境，数以百计的节能措施被建议并付诸实施，相关的节能投入每年平均为２５００万美元。” 电子产品的发展给人类生活带来越来越多便利与美好体验的同时，一些弊端也随之而生，电子垃圾、环境污染、能源消耗速度过快等种种问题开始困扰人们。于是，全球对环保与节能的关注达到了前所未有的高度，如何应对环保指令、开发新的节能产品、充分利用能源逐渐成为一个越来越热门的话题。随着２００８年奥运会的临近，中国政府也把环保节能提上日程。节约能源，越来越成为我们时刻关注的大事。为此，本报记者采访了意法半导体公司副总裁兼大中国区总裁柯明远，希望对该公司电子产品的能耗管理经验深入了解，并分析当今的能源管理市场及趋势。 蝶阀>>电动蝶阀>>电动硬密封蝶阀
球阀>>塑料球阀>>电动塑料球阀
产品详细信息 电动塑料球阀特性: 工作温度:0℃至+60℃ 工作压力：见图 流体范围:食品工业、石化和与聚氯乙烯相匹配的各种流体。 连接:内螺纹DIN/ISO228/1;焊接ISO727UNI7442/75 电动塑料球阀材料: 1)轴Shaft 聚氯乙烯PVC 2)O环O-Ring 三元乙丙橡胶EPDM 3)环型螺母Ringnut 聚氯乙烯PVC 4)阀体Body 聚氯乙烯PVC 5)端口End 聚氯乙烯PVC 6)O环O-Ring 三元乙丙橡胶EPDM 7)球体密封Ballsealing 8)球体Ball 聚氯乙烯PVC 9)O环O-Ring 三元乙丙橡胶EPDM 10)球体密封支架Ballsealingsupport 聚氯乙烯PVC 11)环Ring 聚氯乙烯PVC 电动塑料球阀尺寸表 "螺纹"订货号M61116 F03 M61116 F04 M61116 F05 M61116 F06 M61116 F07 M61116 F08 M61116 F09 M61116F 10 “焊接”订货号M61316 F83 M61316 F84 M61316 F85 M61316 F86 M61316 F87 M61316 F88 M61316 F89 M61316F 90 DN mm. 10 15 20 25 32 40 50 65 内螺纹尺寸mm. 3/8" 1/2" 3/4" 1" 1"1/4 1"1/2 2" 2"1/2 焊接管mm. 16 20 25 32 40 50 63 75 通径mm. 10 15 20 25 32 40 50 65 A mm. 207,5 207,5 207,5 207,5 207,5 207,5 207,5 207,5 B mm. 122,5 122,5 122,5 122,5 122,5 122,5 122,5 122,5
气动阀组成及工作原理 内容提要 气动控制阀是指在气动系统中控制气流的压力、流量和流动方向，并保证气动执行元件或机构正常工作的各类气动元件。控制和调节压缩空气压力的元件称为压力控制阀。 一、气动阀门系统各部分功能和用途 ①气动执行器：分为双动型和单动型。双动气动执行器：对阀门 开启和关闭的两位式控制。单动气动执行器（弹簧复位型）：在气路切断或故障，阀门自动开启或关闭。 ②阀门：阀门是流体输送系统中的控制部件。 ③电磁阀：分为单电控电磁阀和双电控电磁阀。单电控电磁阀： 供电时阀门打开或关闭，断电时阀门关闭或打开。双电控电磁阀：一个线圈得电时阀门打开，另一个线圈得电时阀门关闭。 ④限位开关：远距离传送阀门的开关位置的信号。有机械式、接 近式、感应式。 ⑤气电定位器：根据电流信号 (标准4-20mA)的大小对阀门的介 质流量调节控制。 ⑥气源处理三联件：包括空气减压阀、过滤器、油雾器，对气源 稳压、清洁、运动部件润滑作用。 ⑦手动操作机构：在自动控制不正常情况下手动操作。 ⑧消声器：安装在电磁阀的排气口，降低噪声。
⑨快插接头：一端连接于电磁阀或执行器，另一端将气管直接插 入即可使用。 ⑩空压机：是压缩空气的气压发生装置。 11 气管：有软管、紫铜管、不锈钢。常用规格有6mm、8mm。 气动开关型阀门系统构成： ①气动执行器+②阀门+③电磁阀+④限位开关+⑥气源处理三联件+⑦手动操作机构+⑧消声器+⑨快插接头+⑩空气压缩机+11气管 （其中④、⑥、⑦、⑧、⑨项可根据现场实际情况选配。） 气动调节型阀门系统构成： ①气动执行器+②阀门+⑤气电定位器+⑥气源处理三联件+⑦手动操作机构+⑧消声器+⑨快插接头+⑩空气压缩机+11气管 （其中⑦、⑧、⑨项可根据现场实际情况选配。） 二、气动开关阀 气动开关阀就是以压缩空气（空压机）为动力源，通过电磁阀换向去驱动气动执行器，气动执行器带动阀门，实现阀门的开关。下为单动气动开关型蝶阀实图。
气动阀门的控制常识 点击次数：360 发布时间：2009-12-6 11:33:52 气动阀门的控制常识 概述 一、气动控制阀的分类 气动控制阀是指在气动系统中控制气流的压力、流量和流动方向，并保证气动执行元件或机构正常工作的各类气动元件。控制和调节压缩空气压力的元件称为压力控制阀。控制和调节压缩空气流量的元件称为流量控制阀。改变和控制气流流动方向的元件称为方向控制阀。 除上述三类控制阀外，还有能实现一定逻辑功能的逻辑元件，包括元件内部无可动部件的射流元件和有可动部件的气动逻辑元件。在结构原理上，逻辑元件基本上和方向控制阀相同，仅仅是体积和通径较小，一般用来实现信号的逻辑运算功能。近年来，随着气动元件的小型化以及PLC控制在气动系统中的大量应用，气动逻辑元件的应用范围正在逐渐减小。 从控制方式来分，气动控制可分为断续控制和连续控制两类。在断续控制系统中，通常要用压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀来实现程序动作；连续控制系统中，除了要用压力、流量控制阀外，还要采用伺服、比例控制阀等，以便对系统进行连续控制。气动控制阀分类如图4.1。 二、气动控制阀和液压阀的比较
（一）使用的能源不同 气动元件和装置可采用空压站集中供气的方法，根据使用要求和控制点的不同来调节各自减压阀的工作压力。液压阀都设有回油管路，便于油箱收集用过的液压油。气动控制阀可以通过排气口直接把压缩空气向大气排放。 （二）对泄漏的要求不同 液压阀对向外的泄漏要求严格，而对元件内部的少量泄漏却是允许的。对气动控制阀来说，除间隙密封的阀外，原则上不允许内部泄漏。气动阀的内部泄漏有导致事故的危险。 对气动管道来说，允许有少许泄漏；而液压管道的泄漏将造成系统压力下降和对环境的污染。 （三）对润滑的要求不同 液压系统的工作介质为液压油，液压阀不存在对润滑的要求；气动系统的工作介质为空气，空气无润滑性，因此许多气动阀需要油雾润滑。阀的零件应选择不易受水腐蚀的材料，或者采取必要的防锈措施。 （四）压力范围不同 气动阀的工作压力范围比液压阀低。气动阀的工作压力通常为10bar以内，少数可达到40bar以内。但液压阀的工作压力都很高（通常在50Mpa以内）。若气动阀在超过最高容许压力下使用。往往会发生严重事故。 （五）使用特点不同 一般气动阀比液压阀结构紧凑、重量轻，易于集成安装，阀的工作频率高、使用寿命长。气动阀正向低功率、小型化方向发展，已出现功率只有0.5W的低功率电磁阀。可与微机和PLC可编程控制器直接连接，也可与电子器件一起安装在印刷线路板上，通过标准板接通气电回路，省却了大量配线，适用于气动工业机械手、复杂的生产制造装配线等场合 三、气动控制阀的结构特性 气动控制阀的结构可分解成阀体（包含阀座和阀孔等）和阀心两部分，根据两者的相对位置，有常闭型和常开型两种。阀从结构上可以分为：截止式、滑柱式和滑板式三类阀。 （一）截止式阀的结构及特性 截止式阀的阀心沿着阀座的轴向移动，控制进气和排气。图4.2所示为二通截止式阀的基本结构。图4.2a中，在阀的P口输入工作气压后，阀芯在弹簧和气体压力作用下紧压在阀座上，压缩空气不能从A口流出；图4.2b为阀杆受到向下的作用力后，阀芯向下移动，脱离阀座，压缩空气就能从P口流向A口输出。这就是截止式阀的切换原理。
阀门定位器的工作原理与结构(很详细的介绍) -标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
阀门定位器的工作原理与结构 阀门定位器是气动调节阀的关键附件之一，其作用是把调节装置输出的电信号变成驱动调节阀动作的气信号。它具有阀门定位功能，既克服阀杆摩擦力，又可以克服因介质压力变化而引起的不平衡力，从而能够使阀门快速的跟随，并对应于调节器输出的控制信号，实现调节阀快速定位，提升其调节品质。随着智能仪表技术的发展，微电子技术广泛应用在传统仪表中，大大提高了仪表的功能与性能。 阀门定位器(图1) 阀门定位器的原理：反馈杆反馈阀门的开度位置发生变化，当输入信号产生的电磁力矩与定位器的反馈系统产生的力矩相等，定位器力平衡系统处于平衡状态，定位器处于稳定状态，此时输入信号与阀位成对应比例关系。当输入信号变化或介质流体作用力等发生变化时，力平衡系统的平衡状态被打破，磁电组件的作用力与因阀杆位置变化引起的反馈回路产生的作用力就处于不平衡状态，由于喷嘴和挡板作用，使定位器气源输出压力发生变化，执行机构气室压力的变化推动执行机构运动，使阀杆定位到新位置，重新与输入信号相对应，达到新的平衡状态。在使用中改变定位器的反馈杆的结构(如凸轮曲线)，可以改变调节阀的正、反作用，流量特性等，实现对调节阀性能的提升。 智能阀门定位器结构如下图所示，其中虚线内为定位器部分，右侧为气动执行机构。控制和驱动电路，以及位置反馈传感器的数据采集电路，均位于定位器内的电路板中。控
制电路主要完成控制信号和位置反馈信号的数据采集与处理工作，同时形成稳定输出电压。驱动电路用于PWM电流滤波后的功率放大。喷嘴挡板、喷嘴以及相应组件构成了I/P 转换器，实现电气转换。调节喷嘴挡板和喷嘴的间距，通过气体放大器，完成对输出气体的调节。反馈杆和位置反馈传感器，完成气动执行机构位移的检测，并组成完整的闭环控制系统。 智能阀门定位器结构图(图2)
气动阀门定位器工作原理
气动阀门定位器是按力平衡原理设计工作的，其工作原理方框见上图所示，它是按力平衡原理设计和工作的。 如图上图所示当通入波纹管的信号压力增加时，使杠杆2绕支点转动，档板靠近喷嘴，喷嘴背压经放大器放大后，送入薄膜执行机构气室，使阀杆向下移动，并带动反馈杆（摆杆）绕支点转动，连接在同一轴上的反馈凸轮（偏心凸轮）也跟着作逆时针方向转动，通过滚轮使杠杆1绕支点转动，并将反馈弹簧拉伸、弹簧对杠杆2的拉力与信号压力作用在波纹管上的力达到力矩平衡时仪表达到平衡状态。此时，一定的信号压力就与一定的阀门位置相对应。 以上作用方式为正作用，若要改变作用方式，只要将凸轮翻转，A向变成B向等，即可。 所谓正作用定位器，就是信号压力增加，输出压力亦增加；所谓反作用定位器，就是信号压力增加，输出压力则减少。 一台正作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现反作用执行机构的动作；相反，一台反作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现正作用执行机构的动作。 ZPD-2000系列电气阀门定位器 ZPD-2000系列电气阀门定位器是根据国际先进的同类型产品，集多年成功的专业制造经验和先进的应用技术，经过消化吸收和针对（老产品）ZPD-2000 型系列电气阀门定位器加以综合改进的产品，并积极贯彻ISO9001质量保证体系，具有一定的先进性，符合国际标准要求的一种新型定位器。 一、产品的功能用途和适应范围： 1、产品的功能用途： ZPD-2000系列电气阀门定位器是各种气动执行器的主要配套仪表。它与气动调节阀配套使用，构成闭环控制回路。用以提高调节阀的控制精度。克服填料函与阀杆的磨擦力，克服介质压差对调节阀阀芯不平衡力。提高阀门动作速度，可实现分程控制
气缸耗气量的计算 通常在标准气缸的选择上，各公司都为客户提供了标准缸径理论输出力选查表。然在实际应用中往往不能满足一些非标用 户的需要（主要是非标缸径和非标活塞杆用户）。因此气缸的耗气量计算式每个参与设计到采购环节人员所必须要掌握的。 气缸耗气量就是指气缸在以单位速度运动时需消耗的气体流量。通常在设计中我们需要考虑的是最大耗气量和平均耗气量。 1、气缸最大耗气量计算公式： Qmax=0.047*D*S *( p+0.1) / 0.1*1/ t 式中： max Q ——最大耗气量（L/min） D——缸径（cm） S ——气缸行程（cm） t ——气缸一次夹紧（或松开）动作时间（sec），（夹紧和松开的时间一般认为相等） p ——工作压力（Mpa） 2、平均耗气量计算公式一： 单作用气缸耗气量max Q =t*Q /T 平均 双作用气缸耗气量max Q =2*t*Q /T 平均 式中：Q平均——平均耗气量（L/min） t ——气缸一次夹紧（或松开）动作时间（sec），（夹紧和松开的时间一般认为相等） max Q ——最大耗气量（L/min） T ——循环周期（sec） 3、平均耗气量计算公式二： 单作用气缸耗气量Q =s*n*q 平均 双作用气缸耗气量Q =2*s*n*q 平均 式中：Q平均——平均耗气量（L/min） q ——单位行程耗气量（L/cm），（可从气动工具书上查出此值）s ——行程（cm） n ——单位时间气缸工作循环次数（min?1 ），（即每分钟循环的次数）。n=60/T 4、当T=2t 时（即气缸一直不停的往复动作），导入平均耗气量计算公式一。得： 单作用气缸最大耗气量max Q =2*Q =2* s*n*q 平均（） 双作用气缸最大耗气量max Q =Q =2* s*n*q 平均（） 5、气缸全部耗气量还包括非工作容积（含缸内及气管等，这大概占实际耗气量的20%至50%），所以需将耗气量计算结果乘以CBWEE 经验系数1.25 至2，一般取2.
电动阀门控制原理图 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
电动阀门控制原理图对话世界能源巨头让中国每年省出13个核电站 “未来２５年，全球能源需求增加的部分中将有近１／４来自于中国。而能效水平低于工业发达国家近２０％状况，无疑使中国能源紧张的形势更加严峻。” “意法半导体营造了一个主动的可获益的大环境，数以百计的节能措施被建议并付诸实施，相关的节能投入每年平均为２５００万美元。” 电子产品的发展给人类生活带来越来越多便利与美好体验的同时，一些弊端也随之而生，电子垃圾、环境污染、能源消耗速度过快等种种问题开始困扰人们。于是，全球对环保与节能的关注达到了前所未有的高度，如何应对环保指令、开发新的节能产品、充分利用能源逐渐成为一个越来越热门的话题。随着２００８年奥运会的临近，中国政府也把环保节能提上日程。节约能源，越来越成为我们时刻关注的大事。为此，本报记者采访了意法半导体公司副总裁兼大中国区总裁柯明远，希望对该公司电子产品的能耗管理经验深入了解，并分析当今的能源管理市场及趋势。 >>>> 产品名 称： 产品型 号： D943H 产品口 径： DN50～2000 产品压 力： ～ 产品材 质： 铸钢、不锈钢等 产品概括：生产标准：国家标准GB、机械标准JB、化工标准HG、美标API、ANSI、德标DIN、日本JIS、JPI、英标BS生产。阀体材质：铜、铸铁、铸钢、碳钢、WCB、WC6、WC9、20#、25#、锻钢、A105、F11、F22、
不锈钢、304、304L、316、316L、铬钼 钢、低温钢、钛合金钢等。工作压力。工 作温度：-196℃-650℃。连接方式：内螺 纹、外螺纹、法兰、焊接、对焊、承插 焊、卡套、卡箍。驱动方式：手动、气 动、液动、电动。 产品详细信息 一、产品概述 工洲引进能够国外先进技术的基础上，采用精密的J形弹性密封圈和三偏心多层次金属硬密封结构，被广泛用于介质温度≤425℃的治金、电力、石油化工、以及给排水和市政建设等工业管道上，作调节流量和载断流体使用。该阀采用三偏心结构，阀座与碟板密封面均采用不同硬度和不锈钢制作，具有良好的耐腐蚀性，使用寿命长，本阀军邮双向密封功能，产品符合国家GB/T13927-92阀门压力试验标准。 二、特点 1、本阀采用三偏心密封结构，阀座与蝶板几乎无磨损，具有越观越紧的密封功能。 2、密封圈选用不锈钢制作，具有金属硬密封和弹性密封的双重优点，无论在低温和高温的情况下，均具有优良的密封性能,具有耐腐蚀,使用寿命长等特点。 3、碟板密封面采用堆焊钴基硬质合金，密封面耐磨损，使用寿命长． 4、大规格蝶板采用绗架结构，强度高，过流面积大，流阻小。 5、本阀具有双向密封功能，安装时不受介质流向的限制，也不受空间位置的影响，可在任何方向安装。 6、驱动装置可以多工位（旋转90°或180°）安装，便于用户使用。 三、主要技术参数 公称通经DN（mm)50～2000 公称药理PN（MPa) 密封试验(MPa) 强度试验(MPa) 适用温度碳钢：-29℃～425℃不锈钢：-40℃～650℃ 适用介质水、空气、天然气、油品及弱腐蚀性流体 泄漏率符合GB/T13927-92标准 驱动方式蜗轮传动、电动、气动、液动 四、主要零部件材料 零件名称材料 阀体WCB、合金钢、不锈钢、QT450-10 蝶板WCB、合金钢、不锈钢、QT450-10 阀轴2Cr13不锈钢、合金钢 密封圈不锈钢圈 填料柔性石墨 五、采用标准 制造标准JB/T8527-97
气动球阀工作原理 ZXDA气动法兰球阀 产品介绍:气动法兰球阀产品概述气动球阀具有旋转的90度动作，球有圆形通孔通过轴线，当球旋转90度时，在进、出口处应全部呈现球面，从而截断流动，反之既呈现通孔，使介质通过。 产品参数: 型号：ZXDQ641F 材质：WCB、CF8、CF8M、CF3M 尺寸：DN15-300 一、ZXDA气动法兰球阀产品概述 气动球阀具有旋转的90度动作，球有圆形通孔通过轴线，当球旋转90度时，在进、出口处应全部呈现球面，从而截断流动，反之既呈现通孔，使介质通过。全通径的球体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。气动执行器快速旋转90度的就能使球阀瞬间关闭严密，执行器与阀体的直接连接减少了发生故障的机率。法兰连接的管路能保持良好密封性能，便于维修更换，便于管路的封闭。
■防火、防静电设计 ■阀杆防爆出装置 ■阀球上设计有压力平衡孔 ■双层阀杆填料与对压碟型弹片装置 二、ZXDA气动球阀附件选项 回讯器：也叫限位开关APL210N APL310，远程反馈开关信号(防爆)APL410N 电磁阀：双作用选二位五通、单作用选二位三通(防爆)PLVD5/2 三联件：可对气源稳压、过滤、气缸加润滑油YT-200 手轮机构：转动手轮机构，可实现手动开、关阀 电气定位器：输入4～20mA信号,实现阀门调节功能 备注: 气缸参数请另参考所选配的气动执行器资料 附件选项：根据不同控制和要求可选择下列附件： 回讯器：也叫限位开关，远程反馈开关信号(可选防爆)。 电磁阀：双作用选二位五通、单作用选二位三通(可选防爆)。 三联件：可对气源稳压、过滤、气缸加润滑油。 手轮机构：转动手轮机构，可实现手动开、关阀。 电气定位器：输入4～20mA信号,实现阀门调节功能。
气动保位阀的工作原理？ 当压缩气源发生故障停止供气时，利用气动保位阀切断阀门控制通道，使阀门位置保持断气前的位置。以保证工艺过程的正常进行，直到系统中事故消除重新供气后气动保位阀才打开通道，恢复正常时的控制。气动保位阀动作压力是可调节的，通常调节在0.1MPa左右。 1.气动调节阀动作分气开型和气关型 气动调节阀动作分气开型和气关型两种。气开型（Air to Open）是当膜头上空气压力增加时，阀门向增加开度方向动作，当达到输入气压上限时，阀门处于全开状态。反过来，当空气压力减小时，阀门向关闭方向动作，在没有输入空气时，阀门全闭。故有时气开型阀门又称故障关闭型（Fail to Close FC）。气关型（Air to Close）动作方向正好与气开型相反。当空气压力增加时，阀门向关闭方向动作；空气压力减小或没有时，阀门向开启方向或全开为止。故有时又称为故障开启型（Fail to Open FO）。气动调节阀的气开或气关，通常是通过执行机构的正反作用和阀态结构的不同组装方式实现。 气开气关的选择是根据工艺生产的安全角度出发来考虑。当气源切断时，调节阀是处于关闭位置安全还是开启位置安全？举例来说，一个加热炉的燃烧控制，调节阀安装在燃料气管道上，根据炉膛的温度或被加热物料在加热炉出口的温度来控制燃料的供应。这时，宜选用气开阀更安全些，因为一旦气源停止供给，阀门处于关闭比阀门处于全开更合适。如果气源中断，燃料阀全开，会使加热过量发生危险。又如一个用冷却水冷却的的换热设备，热物料在换热器内与冷却水进行热交换被冷却，调节阀安装在冷却水管上，用换热后的物料温度来控制冷却水量，在气源中断时，调节阀应处于开启位置更安全些，宜选用气关式（即FO）调节阀。 气开式改变为气关式或气关式改变为气开式，如调节阀安装有智能式阀门定位器，在现场可以很容易进行互相切换。 但也有一些场合，故障时不希望阀门处于全开或全关位置，操作不允许，而是希望故障时保持在断气前的原有位置处。这时，可采取一些其它措施，如采用保位阀或设置事故专用空气储缸等设施来确保。 2.阀门定位器
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课题：速度控制回路 课前准备： 1、气动实训一体化装置26台； 2、计算机26套，多媒体投影仪1台，云台摄像头系统1套； 3、常用电工工具、六角扳手各26套。 授课内容： 时间 教学内容和过程备注 2分钟 考勤、填写教学日志，调节课堂气氛，调动学生主动参与课堂， 创造和谐活泼课堂，做好接受新知识的准备工作。让学生把下课的心放到课堂上来，用故事、激励、表扬等方法实现。 5分钟 教师提问：1、我们前面所学的气动控制基本回路有哪几种？ 学生回答：方向控制回路、压力控制回路 教师提问：2、常见控制阀的图形符号有哪些？ 学生上黑板画或由教师画出符号，学生回答符号代表的意思和所 起的作用复习前面所学的控制回路，巩固所学的知识。 复习几种常见控制阀符号和作用，为新课做铺垫。 6分钟 让学生观看自动化生产线工件加工过程的视频，总结出工作台的动作过程。假如你们是工程技术人员，现在要你设计一台气动传动的机床，要求这台机床工作时自动刀架先带刀具快速接近工件，后以慢速工进，对工件进行加工，加工完快速退回原处。那么你启发学生，引导学生思考，让学生各抒己见，不一定要用课本的知识，只要有自己的见解或是创造性思维的就给予表扬，然后引入本课内容举例、演示、情境教学，让学生有主人翁的感觉。设疑，引起学生的兴趣。 一、组织教学 二、复习回顾 三、任务引入
们如何设计才能满足这种要求呢？ 12分 钟 一、快进回路 二、工进回路 三、快退回路用逐步演示动画的方式让学生清清楚楚地看到速度控制回路的工作过程，对其原理及工作过程进行详细的分析。答疑，前面在导入新课时所设的问题这里给了明确的答复。 四、任务分析
气动调节阀工作原理图文详解（附图） 气动调节阀工作原理简单地说是通过压缩空气实现的，在实际应用中，了解气动调节阀工作原理有很大的意义。下面，世界工厂泵阀网综合运用图文为大家详细介绍气动调节阀工作原理。 气动调节阀是石油、化工、电力、冶金等工业企业广泛使用的工业过程控制仪表之一。通常由气动执行机构、阀门、定位器等连接安装调试后形成气动调节阀。 气动调节阀工作原理 气动调节阀就是以压缩空气为动力源，以气缸为执行器，并借助于电气阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的流量、压力、温度等各种工艺参数。气动调节阀的特点就是控制简单，反应快速，且本质安全，不需另外再采取防爆措施。 气动调节阀动作分气开型和气关型两种。气开型(Air to Open) 是当膜头上空气压力增加时，阀门向增加开度方向动作，当达到输入气压上限时，阀门处于全开状态。反过来，当空气压力减小时，阀门向关闭方向动作，在没有输入空气时，阀门全闭。 故有时气开型阀门又称故障关闭型(Fail to Close FC)。气关型(Air to Close)动作方向正好与气开型相反。当空气压力增加时，阀门向关闭方向动作;空气压力减小或没有时，阀门向开启方向或全开为止。故有时又称为故障开启型(Fail to Open FO)。气动调节阀的气开或气关，通常是通过执行机构的正反作用和阀态结构的不同组装方式实现。 气开气关的选择是根据工艺生产的安全角度出发来考虑。当气源切断时，调节阀是处于关闭位置安全还是开启位置安全? 举例来说，一个加热炉的燃烧控制，调节阀安装在燃料气管道上，根据炉膛的温度或被加热物料在加热炉出口的温度来控制燃料的供应。这时，宜选用气开阀更安全些，因为一旦气源停止供给，阀门处于关闭比阀门处于全开更合适。 如果气源中断，燃料阀全开，会使加热过量发生危险。又如一个用冷却水冷却的的换热设备，热物料在换热器内与冷却水进行热交换被冷却，调节阀安装在冷却水管上，用换热后的物料温度来控制冷却水量，在气源中断时，调节阀应处于开启位置更安全些，宜选用气关式(即FO)调节阀。 阀门定位器
气动调节阀的结构和工作原理
气动调节阀常见于钢铁行业，尤其广泛应用于加热炉、卷取炉等燃烧控制系统。本文根据气动调节阀的结构和工作原理对在气动调节阀在日 常使用的常规维护和常见故障进行了分析研究，为设备维护和故障维修提供了参考。 本文以美国博雷(BARY)厂家生产的 S92/93系列的气动执行机构为例，结合现场实际使用情况，进行了分析和总结。阀门公称直径DN250，介质为混合煤气，气源为仪表压空，压力为3-5Bar，电磁阀为24V。 1、气动调节阀的结构和工作原理 1.1、气动调节阀的结构 气动调节阀由执行机构和阀体两部分组成。 1.2、气动调节阀的工作原理 气动调节阀的工作原理：气动调节阀由执行机构和调节机构组成。执行机构是调节阀的推力
部件，当调节器或定位器得到4-20mA信号时，控制电磁阀24V信号到，打开，使得仪表压空进入执行机构汽缸，转动阀杆使阀体动作，当到达需要指定开度时，位置反馈使得定位器停止信号输出，维持当前位置。当需要关闭阀门时，定位器得到关闭信号，使电磁阀停止供气，汽缸靠内部弹簧反作用力，使阀门关闭。当需要从满度减少开度时，定位器输出气源压力会减弱，弹簧自身反作用力致使阀门向关闭方向动作，直至信号压力与弹簧压力平衡，到达指定开度，以此来控制该介质流量。 2、气动调节阀的日常维护 在对气动调节阀日常点巡检中，要注意以下几点：一是检查仪表气源是否正常，检查过滤器、减压阀是否正常，观察压力是否在3-5Bar;二是观察汽缸有无漏气现象，尤其是阀杆连接处和两端盖处;三是检查电磁阀是否工作正常，有无漏气现象;四是检查定位器工作是否正常，有无漏气现象;五是检查所有连接部件固定螺丝是否紧牢;六是尽量避免过多浮灰覆盖到执行机构上，要市场保持工作环境清洁。 3、气动调节阀常见故障原因分析
气动调节阀动作分气开型和气关型 气动调节阀动作分气开型和气关型两种。气开型（Air to Open）是当膜头上空气压力增加时，阀门向增加开度方向动作，当达到输入气压上限时，阀门处于全开状态。反过来，当空气压力减小时，阀门向关闭方向动作，在没有输入空气时，阀门全闭。故有时气开型阀门又称故障关闭型（Fail to Cl ose FC）。气关型（Air to Cl ose）动作方向正好与气开型相反。当空气压力增加时，阀门向关闭方向动作；空气压力减小或没有时，阀门向开启方向或全开为止。故有时又称为故障开启型（Fail to Open FO）。气动调节阀的气开或气关，通常是通过执行机构的正反作用和阀态结构的不同组装方式 实现。 气开气关的选择是根据工艺生产的安全角度出发来考虑。当气源切断时，调节阀是处于关闭位置安全还是开启位置安全？举例来说，一个加热炉的燃烧控制，调节阀安装在燃料气管道上，根据炉膛的温度或被加热物料在加热炉出口的温度来控制燃料的供应。这时，宜选用气开阀更安全些，因为一旦气源停止供给，阀门处于关闭比阀门处于全开更合适。如果气源中断，燃料阀全开，会使加热过量发生危险。又如一个用冷却水冷却的的换热设备，热物料在换热器内与冷却水进行热交换被冷却，调节阀安装在冷却水管上，用换热后的物料温度来控制冷却水量，在气源中断时，调节阀应处于
开启位置更安全些，宜选用气关式（即FO）调节阀。气开式改变为气关式或气关式改变为气开式，如调节阀安装有智能式阀门定位器，在现场可以很容易进行互相切换。 但也有一些场合，故障时不希望阀门处于全开或全关位置，操作不允许，而是希望故障时保持在断气前的原有位置处。这时，可采取一些其它措施，如采用保位阀或设置事故 专用空气储缸等设施来确保。 阀门定位器 阀门定位器是调节阀的主要附件，与气动调节阀大大配套使用，它接受调节器的输出信号，然后以它的输出信号去控制气动调节阀，当调节阀动作后，阀杆的位移又通过机械装置反馈到阀门定位器，阀位状况通过电信号传给上位系统。阀门定位器按其结构形式和工作原理可以分成气动阀门定位器、电－气阀门定位器和智能式阀门定位器。 阀门定位器能够增大调节阀的输出功率，减少调节信号的传递滞后，加快阀杆的移动速度，能够提高阀门的线性度，克服阀杆的磨擦力并消除不平衡力的影响，从而保证调节阀的 正确定位。 常用执行机构分气动执行机构，电动执行机构，有直行程、角行程之分。用以自动、手动开闭各类伐门、风板等。下地址是气动阀动作效果,模拟了气动薄膜调节阀工作原理
標準 線路圖布置 與在 "基本氣動訓練教程" 中討論的相同, 電氣回路不能畫成 "接線圖" 式。 一個回路由若干個子回路, 或稱 "電流通路" 所組成, 每一個子回路為一個基本回路。它是由一個或更多的開關元件及一負載元件組成。兩條水平線則代表電源供應線。 各個電流通路以數字標出。繼電器的觸點並非置於其操作線圈旁, 而是安放於執行其功能的地方。觸點的編號列在繼電器線圈下方, 這樣一來便易於搜尋其於梯形線路圖上之所在位置。對檢查有關之線路設計提供一定指引。
美國於 1947 年引入的 JIC 標準正好提供有關近接開關於 "止定" 狀態時觸點的操作位置, 確閱讀提供了靜止位置動作的限位開關的單獨標志, 但歐洲標準 (即 BS3939) 則並未提及。本書中我們嚴格區分動作與不動作的開關。 注意圖4.1 回路中通路 4 的a1觸點與通路 3 中的 a0 觸點之間的不同操作位置。很清楚當循環繼電器 CR 閉合時 A+ 將加上電壓。開關 b0 是處於閉合狀態, 盡管它是常開型觸點。另一方面在通路 3 的 b0 觸點和通路 2 中的 "OFF" 有著根本的不同, 雖然兩者在機器靜止時均處于關閉, 但 "OFF" 是 "常閉" 型開關, 而b0 則是一個 "常開" 型近接開關, 動作程序一般由左到右。
如上圖所示, 線路 "2" 上 OFF 開關當被按動時, 其供電通路便馬上斷開, 而位處於線路 "3" 上的 "b0" 近接開關當其復位時便會馬上切斷供應外電磁閥的電線通路。 滾輪操作開關 常開型(N.O.) 常開型(N.O.), 處於閉合狀態 常閉型(N.C.)常閉型(N.C.), 處於閉合狀態 氣缸磁性開關 常開型(N.O.)常開(N.O.), 處於閉合狀態 表4.2 限位開關的主要符號 電-氣動回路
气动阀门的原理介绍 中国泵业网常见的阀门有很多种，而气动阀门便是其中的一个。气动阀门的机能是极好的，被广泛运用于产业行业当中，使用价值极高。就目前而言，市道市情上的气动阀门种类也有良多，不同规格的阀门，它的形状与机能也会存在差异，可以知足不同行业对它的需求。 气动阀门是一种直角回转结构，它与阀门定位器配套使用，可实现比例调节；V型阀芯最合用于各种调节场合，具有额定流量系数大，可调比大，密封效果好，调节机能零敏，体积小，可竖卧安装。合用于控制气体、蒸汽、液体等介质。 特点：是一种直角回转结构，由V型阀体、气动执行机构、定位器及其他附件组成；有一个近似等百比的固有流量特性；采用双轴承结构，启动扭矩小，具有极好的敏捷度和感应速度；超强的剪切能力。气动活塞执行机构采用压缩空气作动力源，通过活塞的运动带动曲臂进行90度回转，达到使阀门自动启闭。它的组成部门为：调节螺栓、执行机构箱体、曲臂、气缸体、气缸轴、活塞、连杆、万向轴。气动调节阀的工作原理：气动调节阀由执行机构和调节机构组成。执行机构是调节阀的推力部件，它按控制信号压力的大小产生相应的推力，推动调节机构动作。阀体是气动调节阀的调节部件，它直接与调节介质接触，调节该流体的流量。 因为现在的控制方式和手段越来越多，在实际产业生常和产业控制中，用来控制气动执行机构的方法也良多，常用的有以下几种。
(一)基于单片机开发的智能显示仪控制 智能显示仪是用来监测阀门工作状态，并控制阀门执行期工作的仪器，它通过两路位置传感器监督阀门的工作状态，判定阀门是处于开阀仍是关阀状态，通过编程记实阀门开关的数字，并且有两路与阀门开度对应的4～20mA输出及两足常开常闭输出触点。通过这些输出信号，控制阀门的开关动作。根据系统的要求，可将智能阀门显示仪从硬件上分为3部门来设计：模拟部门、数字部门、按键/显示部门。 1、模拟电路部门主要包括电源、模拟量输入电路、模拟量输出电路三部门。 2、数字电路部门主要包括：单片机、掉电保护、两路监测脉冲输入信号、两路常开常闭转换触点输出。 3、显示部门主要包括：单片机、4位LED显示、3只状态指示灯(自动、正转、反转)、3只按键(MODE/SET键、上键、下键)。 (二)利用PLC来控制的系统 PLC在控制系统中的应用越来越广泛，因为本方案是在OMRON 的PLC上面作的开发，所以以OMRON的PLC来作先容。 硬件组成：1台计算机，1套PLC(包括CPU，I/O模块，ID212，OC224，AD003模块)，2个继电器，2个电磁阀，1个气动阀门执行器。 其组成原理为：由PC机通过RS-232串口通信连接OMRON的PLC，对PLC进行编程和监控。PLC的I/O模块分别接入输入、输出
耗气量计算方法： 1、气缸最大耗气量计算公式： Q max = 0.047D2S(p+0.1)/0.1X1/t 式中：Q max ----- 最大耗气量(L/min) D ----- 缸径(cm) S ----- 气缸行程(cm) t ----- 气缸一次夹紧(或松开)动作时间(s),(夹紧和松开的时间一般认为相等) p ----- 工作压力(MPa) 2、平均耗气量计算公式一： = tQ max/T 单作用气缸耗气量Q 平均 =2tQ max/T 双作用气缸耗气量Q 平均 式中：Q ----- 平均耗气量(L/min) 平均 t ----- 气缸一次夹紧(或松开)动作时间(s),(夹紧和松开的时间一般认为相等) Q max ----- 最大耗气量(L/min) T ----- 循环周期(s) 3、平均耗气量计算公式二： 单作用气缸耗气量Q =sXnXq 平均 =2X(sXnXq) 双作用气缸耗气量Q 平均
式中：Q 平均----- 平均耗气量(L/min) q ----- 单位行程耗气量(L/cm)，(可从气动工具书上查出此值) s ----- 行程(cm) n ----- 单位时间气缸工作循环次数(min -1)，(即每分钟循环的次数)。n=60/T 4、当T=2t 时(即气缸一直不停的往复动作),导入平均耗气量计算公式一。得： 单作用气缸最大耗气量Q max =2Q 平均=2X(sXnXq) 双作用气缸最大耗气量Q max = Q 平均=2X(sXnXq) 5、气缸全部耗气量还包括非工作容积(含缸内及气管等，这大概占实际耗气量的20%至50%)，所以需将耗气量计算结果乘以CBWEE 经验系数1.25至2。一般取2。 在0.5Mpa 压力下气管流量近似计算公式： Q=CV ?1000=18 S ?1000≈55.5S(L/min) 式中：Q ----- 气管流量(L/min) S ----- 气管内径截面积(mm 2) 导入公式得几个常用气管的流量： 内径12.7mm ，0.5Mpa 下，气管流量： A=m in 70005.556.1265.551L S ≈?=? 内径9.5mm ，0.5Mpa 下，气管流量： B=m in 39005.558.705.552L S ≈?=? 内径6.3mm ，0.5Mpa 下，气管流量： C=m in 17005.552.315.553L S ≈?=?
气动阀门执行器的控制方式及工作原理 气动执行器结构 在实际工业生常和工业控制中，用来控制气动执行机构的方法也很多，常用的有以下几种。 (一)基于单片机开发的智能显示仪控制 智能显示仪是用来监测阀门工作状态，并控制阀门执行期工作的仪器，它通过两路位置传感器监视阀门的工作状态，判断阀门是处于开阀还是关阀状态，通过编程记录阀门开关的数字，并且有两路与阀门开度对应的4～20mA输出及两足常开常闭输出触点。通过这些输出信号，控制阀门的开关动作。根据系统的要求，可将智能阀门显示仪从硬件上分为3部分来设计：模拟部分、数字部分、按键/显示部分。 1、模拟电路部分主要包括电源、模拟量输入电路、模拟量输出电路三部分。 电源部分供给整个电路能量，包括模拟电路、数字电路和显示的能源供应。为了实现阀门开读的远程控制，需要将阀门的开度信息传送给其他的控制仪表，同时控制仪表能从远方制定阀门为某一开度，系统需要1路4～20mA的模拟量输入信号和1～2路4～20mA的模拟量输出信号。模拟量输入信号通过A/D转换变成与阀门开度相对应的数字信号后送给数字部分的单片机，在单片机中对它进行滤波处理后就可以输出了。阀门的开度信息通过D/A转换后变成模拟信号输出，用来接显示仪显示阀门开度或连接其他的控制设备。在本设计系统中，所有的数字量数据均采用串行的输入输出方式，为了节省芯片资源和空间，输入的4～20mA 的模拟量在转化为数字量时，采用已有的4路DA芯片与单片机的系统资源相结合作8位的AD使用。
2、数字电路部分主要包括：单片机、掉电保护、两路监测脉冲输入信号、两路常开常闭转换触点输出。 在设计方案中选用目前普遍使用的51系列单片机AT89C4051。AT89C4051是一款低电压、高性能的CMOS8位微控制器，它具有4K字节的可擦除、可重复编程的只读闪存。通过在单芯片内复合一个多功能的8位CPU闪存，在性能、指令设定和引脚上与80C51和80C52完全兼容。 考虑到在系统掉电或重新启动时，需要保持先前在仪表中设置的一些阀门参数，而单片机中的数据存储器不具备掉电存储功能，所以在片外扩展了一个具有掉电保存功能的芯片X5045。X5045是一种集看门狗、电源监控和串行EEPROM3种功能于一身的可编程电路，这种组合设计可以减少电路对电路板空间的需求，X5045中的看门狗为系统提供了保护，当系统发送故障而超过设定时间时，电路中的看门狗将通过RESET信号向CPU作反应。X5045提供了三个时间值供用户选择使用。它所具有的电压监控功能还可以保护系统免受低电压的影响，当电源电压降到允许范围以下时，系统将复位，直到电源电压返回到稳定值为止。X5045的存储器与CPU可通过串行通信方式接口。共4069位，可以按512×8个字节来放置数据。 X5045的管脚排列，它共有8个引脚，各个引脚的功能如下： CS：电路选择端，低电平有效； SO：串行数据输出端； SI：串行数据输入端； SCK：串行时钟输出端； WP：写保护输入端，低电平有效； RESET：复位输出端； Vcc：电源端； Vss：接地端。 INA为输入信号，是由光电传感器采集到的阀门脉冲信号(<10mA)。该信号经旁路电容滤波后送入光耦，转换成了输出的OUT电压信号送入单片机。输出的电压可直接进入单片机的I/O口。在控制中，要求A、B两路脉冲都接收到的时候，才认为是由信号输入，AB为正转，BA为反转。只有一路信号输入时不计数。 两路常开、常闭转换触点输出。用来连接电磁阀，通过控制电磁阀的吸合来控制气动执行机构作相应的开阀或关阀动作。 3、显示部分主要包括：单片机、4位LED显示、3只状态指示灯(自动、正转、反转)、3