兩端壓力控制分析課件

1、 教學(xué)提示與教學(xué)目標(biāo)教學(xué)提示：本項(xiàng)目介紹兩段壓力控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理。在教學(xué)中，對(duì)于氣壓裝置組件、控制元件以及控制回路的介紹可結(jié)合實(shí)物或在控制現(xiàn)場(chǎng)展開教學(xué)，并通過實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練加以鞏固。教學(xué)目標(biāo)：結(jié)合兩段壓力控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，熟悉壓力與力控制回路中減壓閥、安全閥、順序閥、壓力繼電器、時(shí)間繼電器各類壓力控制元件、電氣元件的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理。第1頁(yè)/共21頁(yè) 教學(xué)提示與教學(xué)目標(biāo)教學(xué)提示：本項(xiàng)目介3.1 引入任務(wù)有的氣動(dòng)設(shè)備（如薄板沖床等）在實(shí)際工作過程中，往往是僅在最后很小一段行程里作功，其它行程不作功，因而為了節(jié)省耗氣量，有時(shí)使用兩種不同的壓力來驅(qū)動(dòng)氣缸運(yùn)動(dòng)。圖31 兩段壓力控制結(jié)構(gòu)示意圖

2、第2頁(yè)/共21頁(yè)3.1 引入任務(wù)有的氣動(dòng)設(shè)備（如薄板沖床等）在實(shí)際工作過程3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)3.2.1氣動(dòng)元件結(jié)構(gòu)與原理1減壓閥（調(diào)壓閥）減壓閥是氣動(dòng)系統(tǒng)中必不可少的一種調(diào)壓元件 ，減壓閥的作用是將較高的進(jìn)口壓力調(diào)節(jié)并降低到符合使用要求的出口壓力，并保持調(diào)節(jié)后的出口壓力穩(wěn)定，且不受流量變化及氣源壓力波動(dòng)的影響。減壓閥一般分為直動(dòng)式減壓閥和先導(dǎo)式減壓閥。（1）直動(dòng)式減壓閥 直動(dòng)式調(diào)壓閥是利用手柄直接調(diào)節(jié)彈簧來改變輸出壓力的。第3頁(yè)/共21頁(yè)3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)3.2.1氣動(dòng)元件結(jié)構(gòu)與原3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)圖32 直動(dòng)式調(diào)壓閥 a）結(jié)構(gòu)示意圖 b）實(shí)物外形圖

3、c）職能符號(hào)1手柄 2調(diào)壓彈簧 3膜片 4閥芯 5溢流孔 6下彈簧座 7阻尼管 8閥口圖32 直動(dòng)式調(diào)壓閥 a）結(jié)構(gòu)示意圖 b）實(shí)物外形圖 c）職能符號(hào)1手柄 2調(diào)壓彈簧 3膜片 4閥芯 5溢流孔 6下彈簧座 7阻尼管 8閥口第4頁(yè)/共21頁(yè)3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)圖32 直動(dòng)式調(diào)壓閥 3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí) （2）先導(dǎo)式減壓閥當(dāng)減壓閥的輸出壓力較高或通徑較大時(shí)，用調(diào)壓彈簧直接調(diào)壓，則彈簧剛度必然過大，不僅調(diào)節(jié)費(fèi)力，而且當(dāng)輸出流量變化時(shí)，輸出壓力波動(dòng)較大，閥的結(jié)構(gòu)尺寸也將增大。為了克服這些缺點(diǎn)，可采用先導(dǎo)式減壓閥。第5頁(yè)/共21頁(yè)3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí) （2）先導(dǎo)式

4、減壓閥第5頁(yè)3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)圖32 直動(dòng)式調(diào)壓閥 a）結(jié)構(gòu)示意圖 b）實(shí)物外形圖 c）職能符號(hào)1手柄 2調(diào)壓彈簧 3膜片 4閥芯 5溢流孔 6下彈簧座 7阻尼管 8閥口圖32 直動(dòng)式調(diào)壓閥 a）結(jié)構(gòu)示意圖 b）實(shí)物外形圖 c）職能符號(hào)1手柄 2調(diào)壓彈簧 3膜片 4閥芯 5溢流孔 6下彈簧座 7阻尼管 8閥口第6頁(yè)/共21頁(yè)3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)圖32 直動(dòng)式調(diào)壓閥 3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)圖33 內(nèi)部先導(dǎo)式調(diào)壓閥a）結(jié)構(gòu)示意圖 b）實(shí)物外形圖 c）職能符號(hào)第7頁(yè)/共21頁(yè)3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)圖33 內(nèi)部先導(dǎo)式調(diào)壓閥3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)2

5、安全閥（溢流閥）安全閥也稱溢流閥。安全閥在系統(tǒng)中起限制回路的最高壓力，以防止管路破裂及損壞，起過過壓保護(hù)作用3順序閥順序閥是依靠氣路中壓力的作用而控制執(zhí)行元件按順序動(dòng)作的壓力控制閥，第8頁(yè)/共21頁(yè)3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)2安全閥（溢流閥）第8頁(yè)3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)4壓力繼電器 壓力繼電器是一種利用壓力信號(hào)來啟、閉電氣觸點(diǎn)的氣壓電氣轉(zhuǎn)換元件，又稱為壓力開關(guān)，常用于需要壓力控制和保護(hù)的場(chǎng)合。壓力繼電器由感受壓力變化的壓力敏感元件、壓力調(diào)整裝置（調(diào)整給定壓力大?。┖碗姎忾_關(guān)三部分構(gòu)成。按輸入氣壓力的大小可分成真空型、低壓型和高壓型壓力開關(guān)。按接通或斷開電路的方式，可分成有觸點(diǎn)式

6、和無觸點(diǎn)式（電子式）壓力開關(guān)。表3-1 壓力繼電器的比較表3-1 壓力繼電器的比較表3-1 壓力繼電器的比較第9頁(yè)/共21頁(yè)3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)4壓力繼電器表3-1 3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)表3-1 壓力繼電器的比較項(xiàng) 目機(jī) 械 式電 子 式檢測(cè)部精 度有可動(dòng)件，精度低無可動(dòng)件，重復(fù)精度高響應(yīng)性響應(yīng)性差響應(yīng)快，響應(yīng)時(shí)間為10ms壽 命短長(zhǎng)（半永久）電 源不需要要輸出部觸 點(diǎn)使用微動(dòng)開關(guān)等，有觸點(diǎn)，觸點(diǎn)容量大晶體管輸出，觸點(diǎn)容量小開關(guān)動(dòng)作遲滯動(dòng)作按設(shè)定方法，可以得到接近無遲滯動(dòng)作和有遲滯動(dòng)作壽 命短長(zhǎng)（半永久）電 源AC、DC均可僅DC尺 寸較大較?。s39mm20mm15m

7、m）配 線?。?根導(dǎo)線）多價(jià) 格較低較高第10頁(yè)/共21頁(yè)3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)表3-1 壓力繼電器的比3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí) 5串聯(lián)氣缸串聯(lián)氣缸是在普通氣缸的基礎(chǔ)上變型而來，它是在一根活塞桿上串聯(lián)多個(gè)活塞。6氣液增壓器 增壓缸又稱增壓器，它是利用增壓器的大小活塞面積之比例使低壓流體產(chǎn)生高壓流體。當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)需要低壓，而局部需要高壓，為了減少功率損失，增壓器是一個(gè)理想的選擇。增壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的工作介質(zhì)，可以是同一種介質(zhì)，也可以是不同的介質(zhì)。具有液壓輸出的增壓器可以是液-液增壓器或氣-液增壓器。第11頁(yè)/共21頁(yè)3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí) 5串聯(lián)氣缸第11頁(yè)/共3.2

8、 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)3.2.2電氣控制元件結(jié)構(gòu)與原理圖3-11a為三活塞串聯(lián)氣缸增力回路的電氣控制電路。圖311 力控制回路及其電氣控制電路第12頁(yè)/共21頁(yè)3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)3.2.2電氣控制元件結(jié)構(gòu)3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)1行程開關(guān)行程開關(guān)按照機(jī)械上的安裝位置不同，又稱為限位開關(guān)或終端開關(guān)。行程開關(guān)被廣泛地應(yīng)用于各類機(jī)床、起重機(jī)械設(shè)備和輕工設(shè)備上，通過機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)作（機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件碰撞行程開關(guān)），將機(jī)械信號(hào)變換為電信號(hào)，再用電信號(hào)控制相應(yīng)電路，對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械動(dòng)作或位置的控制或限制，借此對(duì)機(jī)械提供必要的保護(hù)。2時(shí)間繼電器：時(shí)間繼電器按動(dòng)作原理可分為電磁式、空

9、氣阻尼式、電動(dòng)式和數(shù)字式等多種，按延時(shí)方式可分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型兩種。表3-1 壓力繼電器的比較表3-1 壓力繼電器的比較表3-1 壓力繼電器的比較第13頁(yè)/共21頁(yè)3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)1行程開關(guān)表3-1 壓3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)3.2.3壓力控制回路原理分析1一次壓力控制回路圖3-14所示是一次壓力控制回路,該回路是調(diào)節(jié)和控制儲(chǔ)氣罐內(nèi)的壓力，使其保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。圖314 一次壓力控制回路1空氣壓縮機(jī) 2單向閥 3電接點(diǎn)壓力表 4氣罐 5空氣過濾器 6減壓閥 7壓力表 8安全閥第14頁(yè)/共21頁(yè)3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)3.2.3壓力控制回路原理3.2 壓

10、力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)1行程開關(guān)行程開關(guān)按照機(jī)械上的安裝位置不同，又稱為限位開關(guān)或終端開關(guān)。行程開關(guān)被廣泛地應(yīng)用于各類機(jī)床、起重機(jī)械設(shè)備和輕工設(shè)備上，通過機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)作（機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件碰撞行程開關(guān)），將機(jī)械信號(hào)變換為電信號(hào)，再用電信號(hào)控制相應(yīng)電路，對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械動(dòng)作或位置的控制或限制，借此對(duì)機(jī)械提供必要的保護(hù)。2時(shí)間繼電器：時(shí)間繼電器按動(dòng)作原理可分為電磁式、空氣阻尼式、電動(dòng)式和數(shù)字式等多種，按延時(shí)方式可分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型兩種。表3-1 壓力繼電器的比較表3-1 壓力繼電器的比較表3-1 壓力繼電器的比較第15頁(yè)/共21頁(yè)3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)1行程開關(guān)表3-1 壓3.2

11、 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)2二次壓力控制回路圖3-15a）所示為二次壓力控制回路。該回路是控制氣動(dòng)系統(tǒng)的使用壓力，使氣動(dòng)系統(tǒng)得到穩(wěn)定的工作壓力。表3-1 壓力繼電器的比較表3-1 壓力繼電器的比較表3-1 壓力繼電器的比較圖315 二次壓力控制回路a）三聯(lián)件組合符號(hào) b） 三聯(lián)件簡(jiǎn)化符號(hào) c）三聯(lián)件實(shí)物圖1分水過濾器 2減壓閥 3壓力表 4油霧器第16頁(yè)/共21頁(yè)3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)2二次壓力控制回路表3-3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)3.2.4 力控制回路原理分析 氣壓傳動(dòng)大多數(shù)是借助于氣缸把氣壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能來實(shí)現(xiàn)的?？刂茪飧纵敵隽Φ幕芈贩Q為力控制回路。一般可通過改變壓力控制

12、閥的調(diào)節(jié)壓力、執(zhí)行元件的受壓面積或直接利用氣-液增壓器等來實(shí)現(xiàn)，氣動(dòng)系統(tǒng)一般壓力較低，所以往往是通過改變執(zhí)行元件的受力面積來增加輸出力。下面介紹一些典型的力控制回路。1.多級(jí)力控制回路表3-1 壓力繼電器的比較表3-1 壓力繼電器的比較表3-1 壓力繼電器的比較第17頁(yè)/共21頁(yè)3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)3.2.4 力控制回路原理3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)2氣-液增壓器增力回路氣動(dòng)控制壓力較低，若在狹窄空間要獲得很大的作用力時(shí)，可使用如圖3-19所示的氣-液增壓器的增力回路。表3-1 壓力繼電器的比較圖3-19 氣-液增壓缸增力回路1氣-液增壓缸 2氣液缸 第18頁(yè)/共21頁(yè)3.2 壓力與力控制回路基礎(chǔ)知識(shí)2氣-液增壓器增力回路表3.3 壓力與力控制實(shí)例分析兩段壓力控制實(shí)際上就是高低壓轉(zhuǎn)換回路的一個(gè)具體應(yīng)用，系統(tǒng)的控制程序是：首先讓壓縮空氣通過AR系列調(diào)壓閥,調(diào)壓閥輸出的低壓使氣缸行至物體表面，然后通過切換VT系列電磁換向閥，輸出高壓氣體，以高壓壓著物料。如果要求控制壓著物料的時(shí)間，則可通過時(shí)間繼電器等來控制實(shí)現(xiàn)。當(dāng)物料壓實(shí)完成后，可通過SY系列電磁換向閥換向使其返回。第19頁(yè)/共21頁(yè)3.3 壓力與力控制實(shí)例分析兩段壓力控制實(shí)際上就是高低壓轉(zhuǎn)3.4 實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練（亞龍YL-381B型氣、液壓實(shí)訓(xùn)裝置）3