第十六章气动执行机构介绍
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气动执行机构工作原理
气动执行机构工作原理是基于气动原理和控制技术的一种机电传动装置。
它通过控制压缩空气的流动方式,使得执行机构能够实现一定的运动或力的输出。
气动执行机构的工作原理可以简单描述为以下几个步骤:
1. 气源供气:气动执行机构的压缩空气是通过气源供应系统提供的。
气源一般包括空气压缩机、气体储气罐等。
气源供气时,通过调节阀门可以控制气源的压力大小。
2. 控制气流:控制气动执行机构的运动需要调控气流的流向和流量。
通常通过气控单元来实现,它包括气动阀门、电磁阀、气动开关等。
通过打开或关闭这些气控元件,可以改变气源的流向和流量。
3. 转换为机械运动:当气流进入气动执行机构内部时,它会作用于内部的活塞或薄膜等工作元件上。
通过气压的作用,活塞向前或向后运动,从而带动连杆、摩擦轮等机械部件实现运动。
4. 力的输出:根据不同的应用需求,气动执行机构可以输出不同的力或运动。
当气源压力足够高时,可以通过放大机构来增大力的输出。
同时,通过分别控制进气口和排气口的流量大小,也可以实现不同的速度和力的调控。
需要注意的是,气动执行机构的工作过程中,因为气源的压力和流量是通过控制元件来调控的,所以控制系统的稳定性和准
确性对其工作性能有着重要影响。
一个完善的气动执行机构应该具备控制方便、运动平稳、可靠性高等特点。
气动执行机构的工作原理
气动执行机构是一种使用气体压力来产生机械运动的装置。
其工作原理基于气体的压力传递和控制,包括以下几个关键步骤:
1. 压力供给:气动执行机构通过气源供给系统获得压缩空气或其它气体,一般由气压驱动器或空气压缩机提供。
2. 压力传输:气源供给的压缩气体通过管道或软管传输到气动执行机构中。
通常采用高压气体进入气室中,然后通过控制阀门进行流量控制。
3. 压力控制:通过控制阀门或其他调节装置,可以控制气体的流量和压力。
不同的控制方式和装置会产生不同的动作效果,如单向阀门、双向阀门、调节阀或比例阀等。
4. 动力转换:气动执行机构根据控制阀门的开闭程度和气流控制来转换气体能量为机械运动。
当气体压力进入气室时,推动活塞或膜片等机件运动,从而实现物体的推拉、转动等动作。
5. 反馈控制:有些气动执行机构需要定位或反馈控制,可以通过安装传感器、限位器或开关等装置来检测位置和运动。
这些信号可以与控制系统相连,使其能够控制和监测气动执行机构的运行状态。
总之,气动执行机构通过气源供给气体,并通过控制阀门调节气流,将气体能量转换为机械运动。
它们在自动化控制系统中被广泛应用,常见的应用包括气动缸、气动马达和气动阀门等。
阀门气动执行机构的原理及应用(参考学习资料)二期中工艺系统中采用了大量的气动执行机构阀门,借去苏阀学习的机会向专家们请教了一些关于阀门气动操作机构的知识,在此简单介绍一下。
一.气动执行机构的结构气动执行机构主要分成两大类:薄膜式与活塞式。
薄膜式与活塞式执行机构均可分成有弹簧和无弹簧的两种。
有弹簧的执行结构较之无弹簧的执行机构输出推力小,价格低。
而活塞式较之薄膜式输出力大,但价格较高。
当前国产的气动执行机构有气动薄膜式(有弹簧)、气动活塞式(无弹簧)及气动长行程活塞式。
1.气动薄膜式(有弹簧)执行机构气动薄膜式(有弹簧)执行机构分为正作用和反作用两种。
当气动执行器的输入信号压力(来自调节器或阀门定位器)增大时,推杆向下动作的叫正作用执行机构,如图1所示,我国的型号为ZMA型;反之叫反作用执行机构,如图2所示,我国型号为ZMB型。
这两种类型结构基本相同,均由上膜盖、波纹膜片、下膜盖、推杆、支架、压缩弹簧、弹簧座、调节件、标尺等组成。
正作用机构的信号压力时通过输入波纹膜片上方的薄膜气室。
而反作用机构则通过波纹膜片下方的薄膜气室,由于输出推杆也从下方引出,因此还多了一个装有“O”型密封环5及填块6。
两者之间通过更换个别零件,便能相互改装。
气动薄膜(有弹簧)执行机构的输出信号是直线位移,输出特性是比例式,即输出位移与输入信号成比例关系。
动作原理如下:信号压力,通常为0.2-1.0bar或0.4-2bar,通入薄膜气室时,在薄膜上产生一个推力,使推杆部件移动。
与此同时,弹簧被压缩,直到弹簧的反作用力与信号压力在薄膜上产生的力平衡。
信号压力越大,在薄膜上产生的推力也越大,则与之平衡的弹簧反力也越大,于是弹簧压缩量也越大即推杆的位移量越大,它与输入薄膜气室信号压力成比例。
推杆的位移,即为气动薄膜执行机构的直线输入位移,其输出位移的范围为执行机构的行程。
气动薄膜执行机构主要零件结构及作用如下:1.膜盖:由灰铁铸成(有些小执行机构也有用压制玻璃管代替),与波纹膜片构成薄膜气室。
气动执行机构的工作原理
气动执行机构的工作原理是利用气体的压力能将气体能量转化为机械能,从而实现机械设备的运动。
一般来说,气动执行机构由以下几个主要组成部分构成:气压源、气控阀门、执行器和传动机构。
工作原理如下:
1. 气压源:气动执行机构通常使用压缩空气作为能源。
压缩空气通过空气压缩机或气瓶等设备提供,以一定的压力储备在气源中。
2. 气控阀门:气控阀门用来控制压缩空气的流动,调节气动执行机构的运动方向、速度和力量。
它可以是手动操作的,也可以通过电气或电子控制系统进行自动化控制。
3. 执行器:执行器是气动执行机构的核心部分,通常由一个或多个活塞、气缸或马达等设备组成。
当气压通过气控阀门输入执行器时,气体的压力将推动执行器内部设备产生运动。
4. 传动机构:传动机构用来将从执行器中产生的运动转化为机械设备所需的工作运动。
它可以采用各种传动装置,如连杆机构、齿轮传动、皮带传动等,以适应不同的工作需求。
总的来说,气动执行机构通过将气体能转化为机械能,实现了
控制设备的运动。
它具有结构简单、响应速度快、输出力矩大的优点,广泛应用于工业自动化、航空航天、机械制造等领域。
气动执行机构概述气动执行机构是一种利用气体压力驱动的机械装置,广泛应用于工业生产线和自动化系统。
它能够将气动能量转化为机械能量,从而实现各种线性或旋转运动。
工作原理气动执行机构的工作原理基于压缩空气的供给和释放。
当气源提供压缩空气到气动执行机构时,其内部的活塞或齿轮会受到压力的作用而产生运动。
这种运动可以被用于实现推动、拉动、旋转等动作。
组成部分气动执行机构由以下几个主要组成部分构成:1.气缸:气缸是气动执行机构的核心部件,用于容纳压缩空气并产生推拉力。
根据气缸的构造形式,可以分为单作用气缸和双作用气缸。
2.活塞杆:活塞杆连接气缸和推动装置,通过接收气压的变化来实现线性运动。
在双作用气缸中,活塞杆分为两个端口,可以实现双向运动。
3.阀门:阀门用于控制气缸的进气和排气,以实现气体的供给和释放。
常见的阀门类型包括单向阀、电磁阀和比例阀。
4.推动装置:推动装置是气动执行机构实现机械运动的关键部件。
它可以是链轮、齿轮、滑块等,通过与活塞杆相连,将气压转化为线性或旋转运动。
5.传感器:传感器在气动执行机构中起着监测和反馈作用。
它可以检测活塞杆的位置、气体的压力等参数,并将这些信息传输给控制系统。
优势和应用气动执行机构具有以下优势和广泛的应用领域:1.高效可靠:由于气动执行机构不需要电源,只需使用压缩空气作为驱动力,因此具有高效和可靠的特点。
它可以在恶劣的环境条件下正常工作,如高温、高湿度、有爆炸危险等。
2.易于控制:气动执行机构的速度和力都可以通过调整气压进行控制。
通过改变进气和排气的速度和时间,可以实现精确的动作控制。
3.节能环保:气动执行机构不会产生电磁辐射和电磁污染,能够满足环保和节能的要求。
此外,由于在压缩空气中能量富集,其储存和传输也相对较容易。
4.应用广泛:气动执行机构广泛应用于各个行业,如汽车制造、机械加工、物流搬运等。
它们被用于推动机械臂、控制阀门、传送带和自动化生产线等。
使用注意事项在使用气动执行机构时,需要注意以下几点:1.避免过载:在设计和使用气动执行机构时,需要确保其工作负荷不超过其额定能力。
气动执行器结构及原理 The final edition was revised on December 14th, 2020.气缸结构与原理学习气动执行机构气动执行机构俗称又称气动执行器(英文:Pneumatic actuator )按其能源形式分为气动,电动和液动三大类,它们各有特点,适用于不同的场合。
气动执行器是执行器中的一种类别。
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通过气源来驱动执行,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。
气动执行机构简介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、拨叉式和齿轮齿条式。
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。
拨叉式气动执行器具有扭矩大、空间小、扭矩曲线更符合阀门的扭矩曲线等特点,但是不很美观;常用在大扭矩的阀门上。
齿轮齿条式气动执行机构有结构简单,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:齿轮齿条:活塞式:气动执行机构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工作原理说明班当压缩空气从A管咀进入时,气体推动双活塞向两端(缸盖端)直线运动,活塞上的齿条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。
气缸结构与原理学习气动执行机构气动执行机构俗称气动头又称气动执行器(英文:Pneumatic actuator )执行器按其能源形式分为气动,电动和液动三大类,它们各有特点,适用于不同的场合。
气动执行器是执行器中的一种类别。
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通过气源来驱动执行,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。
气动执行机构简介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、拨叉式和齿轮齿条式。
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。
拨叉式气动执行器具有扭矩大、空间小、扭矩曲线更符合阀门的扭矩曲线等特点,但是不很美观;常用在大扭矩的阀门上。
齿轮齿条式气动执行机构有结构简单,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:齿轮齿条:活塞式:编辑本段气动执行机构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编辑本段工作原理说明班当压缩空气从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)。
阀门执行机构的分类介绍阀门执行机构是指用于控制和操作阀门的设备或装置,它们可以通过不同的形式和力量来实现对阀门的开启、关闭或调节。
根据使用的能源不同,阀门执行机构可以分为气动执行机构、电动执行机构和液动执行机构三大类。
第一部分:气动执行机构气动执行机构是指通过气体作为动力源来实现阀门的开闭或调节的设备。
它主要由气缸、气源、气源处理装置和配件组成。
1. 气缸:气缸是气动执行机构的核心部件,它可以将气体的压力转化为机械动力。
根据气缸的结构形式和驱动方式,气缸又可以分为单动气缸和双动气缸。
单动气缸只能实现单向推动,而双动气缸可以实现双向运动。
2. 气源:气动执行机构需要通过气源提供气体能量。
常用的气源有压缩空气和氮气,其压力范围一般在0.2~1.0MPa之间。
气源还需要进行处理,如去除水分、油雾和杂质等。
3. 气源处理装置:气源处理装置用于过滤和调节气源的压力和流量,确保气动执行机构能够正常工作。
它通常由滤波器、减压阀和润滑器组成。
4. 配件:气动执行机构还需要一些配件来实现与阀门的连接和固定,如连杆、手柄、连接螺母等。
第二部分:电动执行机构电动执行机构是指通过电能转换为机械能来实现阀门的开闭或调节的设备。
它主要由电动机、传动装置和配件组成。
1. 电动机:电动机是电动执行机构的核心部件,它将电能转化为机械能。
常见的电动机有直流电动机和交流电动机,其功率和转速根据阀门的使用要求而定。
2. 传动装置:传动装置用于将电动机的旋转运动转化为线性或旋转运动,从而推动阀门的开闭或调节。
常见的传动装置有蜗轮蜗杆传动、齿轮传动和链条传动等。
3. 配件:电动执行机构还需要一些配件来实现与阀门的连接和固定,如连杆、手柄、连接螺母等。
为了保证电动执行机构的安全运行,还需要安装行程开关和限位器等配件。
第三部分:液动执行机构液动执行机构是指通过液体作为动力源来实现阀门的开闭或调节的设备。
它主要由液缸、液源和配件组成。
1. 液缸:液缸是液动执行机构的核心部件,它由液体的压力转化为机械动力。
气动执行机构一、 BETTIS 气动执行机构1- 压力锁紧机构2- Powr-swivl 活塞杆3- Acculine 轴传动装置4- NAMIR5- 可更换轴承6- 推力轴套导向块 7- 共轭滚针推杆 8- 过载控制装置 9- 弹簧组件1、ROV阀执行机构(自贡、成高阀门执行机构)ROV阀门执行机构ROV阀门执行机构工作原理图远程自动操作:ROV阀门选用双作用执行机构,设一个3位5通电磁阀双线圈,双电控,一个用于打开阀门,一个用于关闭阀门。
打开阀门时给开电磁阀励磁,电磁阀导通,压缩空气进入气缸(开阀侧),执行机构动作,阀门打开。
关闭阀门时给关电磁阀励磁,电磁阀导通,压缩空气进入气缸(关阀侧),执行机构动作,阀门打开。
2、ESDV阀门执行机构ESDV阀门执行机构ESDV阀门执行机构工作原理图远程自动操作:正常工作状态下,ESD电磁阀(冗余)励磁,由于该电磁阀为NC,励磁时电磁阀导通,导致ESD先导阀(冗余)导通(与ESD电磁阀相连的),压缩空气进入气缸,压缩弹簧,执行机构动作,阀门打开。
当发生紧急情况时,ESD电磁阀(冗余)失电,电磁阀断开,导致先导阀(冗余)断开(与ESD电磁阀相连的),执行机构气缸内的压缩空气通过该先导阀释放,弹簧复位,阀门关闭。
3、BDV阀门执行机构BDV阀门执行机构BDV阀门执行机构工作原理图远程自动操作:正常工作状态下,BDV电磁阀励磁,由于该电磁阀为NC,励磁时电磁阀导通,导致BDV先导阀导通压缩空气进入气缸,压缩弹簧,执行机构动作,阀门关闭。
当发生紧急情况时,BDV电磁阀失电,电磁阀断开,导致先导阀断开执行机构气缸内的压缩空气通过该先导阀释放,弹簧复位,阀门打开。