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1、精选优质文档-倾情为你奉上第三节 搅拌站气动系统（一）、气动系统气动技术的优缺点1、 结构简单、紧凑、易于制造；2、 气源来源方便，便于贮存，不许设置回收管道；3、 在易燃、易爆、强磁。粉尘大等恶劣场合，工作安全可靠；4、 排气时因气体膨胀而温度降低，因而气动设备可以自动降温，长期运行不会发生过热现象；5、 工作压力一般为0.4-0.6Mpa，故输出力和力矩不大，传动效率低；6、 因空气由压缩性，实现精密控制困难；7、 排气噪音大，需加消音器。气压传动系统由气压发生装置、执行元件、控制元件和辅助元件等组成。1、气压发生装置气压发生装置简称气源装置，是获得压缩空气的能源装置，其主体部分是空气压缩
2、机，另外还有气源净化设备。空气压缩机（air compressor）简称空压机，是气源装置的核心，用以原动机输出机械能转换为气体的压力能，其分类方式如下：、按工作原理分类：容积式分为：往复式和回转式两大类；容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；速度型分为：轴流式、离心式、转子式；速度式压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。常用的空压机类型：活塞式空压机、滑片式空压机、螺杆式空压机。、输出压力分类：鼓风机P0.2Mpa低压空压机0.2MpaP1Mpa中压空压机1MpaP10M
3、pa高压空压机10MpaP100Mpa超高压空压机P100Mpa、按输出流量q（铭牌流量或流量或排气量抑或额定排气量）分类：微型空压机q0.017m/s小型空压机0.017m/sq0.17m/s中型空压机0.17m/sq1.7m/s大型空压机q1.7m/s空压机工作原理图备注1：空压机的选择空气压缩机的选择主要依据启动系统的工作压力和流量。气源的工作压力应比气动系统中的最高工作压力高20%左右，因为要考虑供气管道的沿程压力损失和局部损失。如果系统中某些地方的工作压力要求较低，可以采用减压阀来供气。空压机的额定排气压力（额定排气压力是在达到额定排气量时，空气压缩机所能维持住的压力；额定排气量是指
4、排出的空气换算成常温常压下的空气量）分为分为低压（0.7-1.0Mpa）、中压（1.0-10Mpa）、高压（10-100Mpa）、超高压（1000Mpa以上），可根据实际需求来选择。常见使用压力一般为0.7-1.25Mpa。首先按空压机的特性要求，来选择空压机的类型。再根据气动系统所需的工作压力和流量两个参数，确定空压机的输出压力pc和吸入流量qc，最终选取空压机的型号。（1）空压机的输出压力（输出空气的绝对压力）pc=p+p（Mpa）；pc：为空气压缩机的输出压力（Mpa），p：为气动执行元件的最高使用压力，p：气动系统的总压力损失。一般情况下，令p=0.15-0.2Mpa。（2）空压机的吸
5、入流量qc空压机的吸入流量，qc=k*qb（m/min）（标准状态）；k：修正系数。主要考虑气动元件、管接头等处的漏损、气动系统耗气量的估算误差、多台气动设备不同时使用的利用率以及增添新设备的可能性因素。一般k=1.5-2.0。qb向气动系统提供的流量，m/min（标准状态）；向气动系统提供的流量分两种情况：，不设气罐，qb=qmax；qmax气动系统的最大耗气量，m/min（标准状态）；、设气罐，qb=qsa；qsa气动系统的平均耗气量，m/min（标准状态）；（3）、空压机的功率，其中p1为吸入空气的绝对压力，等熵系数，=1.4；n为中间冷却器个数；目前知名的空压机品牌：柯索、阿特拉斯科普
6、柯、英格索兰、寿力、复盛、汉钟精机、优耐特斯、康普艾、伯格、昆西、日立、艾高、博莱特、开山、美的正力、聚才、耐力滑片 、百坚及博莱特等等，都是目前比较知名的品牌。压强单位：1巴（bar)=100千帕（KPa)=10牛顿/平方厘米=0.1MPa选空压机关键要素1压缩空气用途。 2最低使用压力。 3尖端与离峰的需求风量。若最高与最低使用压力差达3bar时，就必须考虑“高低压分流”，然后根据尖、离峰的负担变化来选择不同机型的空压机，如“基载”使用离心式（单机75CMM）或螺旋式（单机DN50要选择法兰接口，DN50则可根据用户需要自由选择。2、根据流体参数选择电磁阀、腐蚀性流体：宜选用耐腐蚀电磁阀和
7、全不锈钢；食用超净流体：宜选用食品级不锈钢材质电磁阀。、高温流体：要选择采用耐高温的电工材料和密封材料制造的电磁阀，而且要选择活塞式结构类型的。、流体状态：大至有气态，液态或混合状态，特别是口径大于DN25订货时一定要区分开来。、流体粘度：通常在50CST以下可任意选择，若超过此值，则要选用高粘度电磁阀。3、根据压力参数选择电磁阀、公称压力：根据管道公称压力来定；、工作压力：如果工作压力低则必须选用直动或分步直动式原理；最低工作压差在0.04Mpa以上时直动式、分步直动式、先导式均可选用。4、电气选择电压规格应尽量优先选用AC220V、DC24较为方便。5、根据持续工作时间长短来选择：常闭、常
8、开或可持续通电、当电磁阀需要长时间开启，并且持续的时间多于关闭的时间应选择常开型。、要是开启的时间短或开和关的时间不多时，则选常闭型。、但是有些用于安全保护的工况，如炉、窑火焰监测，则不能选常开的，应选可长期通电型。6、根据环境要求选择辅助功能：防爆、止回、手动、防水雾、水淋、潜水等。（三）、电磁阀安装应注意的事项1、安装时应注意阀体上箭头应与介质流向一致。不可装在有直接滴水或溅水的地方。电磁阀应垂直向上安装。2、电磁阀应保证在电源电压为额定电压的15%-10%波动范围内正常工作。3、电磁阀安装后，管道中不得有反向压差。并需通电数次，使之适温后方可正式投入使用。4、电磁阀安装前应彻底清洗管道。
9、通入的介质应无杂质。阀前装过滤器。5、当电磁阀发生故障或清洗时，为保证系统继续运行，应安装旁路装置。（四）、电磁阀的故障与排除1、电磁阀的常见故障及排除方法、电磁阀通电后不工作、电磁阀不能关闭、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；拧紧螺丝或更换密封件；通电时有噪声：头子上紧固件松动，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。2、电磁阀常见故障及排查方法、电磁阀接线头松动或线头脱落，电磁阀不得电，可紧固线头。、电磁阀线圈烧坏，可拆下电磁阀的接线，用万用表测量，如果开路，则电磁阀线圈烧坏。原因有线圈受潮，引起绝缘
10、不好而漏磁，造成线圈内电流过大而烧毁，因此要防止雨水进入电磁阀。此外，弹簧过硬，反作用力过大，线圈匝数太少，吸力不够也可使得线圈烧毁。紧急处理时，可将线圈上的手动按钮由正常工作时的“0”位打到“1”位，使得阀打开。、电磁阀卡住电磁阀的滑阀套与阀芯的配合间隙很小（小于0.008mm），一般都是单件装配，当有机械杂质带入或润滑油太少时，很容易卡住。根本的解决方法是要将电磁阀拆下，取出阀芯及阀芯套，用CCI4清洗，使得阀芯在阀套内动作灵活。拆卸时应注意各部件的装配顺序及外部接线位置，以便重新装配及接线正确，还要检查油雾器喷油孔是否堵塞，润滑油是否足够。、漏气漏气会造成空气压力不足，使得强制阀的启闭困
11、难，原因是密封垫片损坏或滑阀磨损而造成几个空腔窜气。在处理切换系统的电磁阀故障时，应选择时机，等该电磁阀处于失电时进行处理，若在一个间隙内处理不完，可将切换系统暂停，从容处理。（六）、气管及附件气路采用防腐钢管+高强PU管，配快速接头；1、 管接头是连接管道的元件，被称为气动系统的动脉，其选择原则及注意事项：、 根据用户使用要求的不同，可选用快换接头、金属接头等型式，具体接口与阀和缸的接口螺纹一致；、 快换接头只需将接管插到底就能连接牢固，拔管时用力将释放套向里推即可；、 安装配管前应吹尽管道及接头内灰尘等杂质；管子切断时，应保证切口垂直且不变形；、 接头拧到气动元件上时，拧紧力不要过大，以免
12、损坏螺纹；、 管道弯曲处不得压扁或打褶；2、电磁阀排气口装消声器，能有效降低噪声；、消声器在噪声频率范围内消声效果要好，排气阻力小，结构耐用，便于清洗（消声器是气动系统与大气的交汇处，系统中的油分子与大气中的尘埃会使消声器的孔眼堵塞，需清洗，注意不要采用没有或有机溶剂）；、通常根据换向阀的连接口径来选取消声器规格；、选用消声器时，注意周围环境（不会被碰撞、敲击），连接体采用树脂材料时，安装时拧紧力不宜过大，也不要承受横向冲击；不宜在有机溶剂场合下使用；、冬季要注意压缩空气中含有的水分会造成消声器冻结；消声器排气时受热膨胀，会使空气中的水分在消声器上结冰，也需要定期清洁。、有些使用者嫌气缸速度太
13、慢而拆除消声器是不允许的。这种操作不仅大幅度增加噪声，而且使得换向阀换向时从排气口吸入空气中的灰尘、杂质。 、对于集中过滤消声器，必须定时定期更换滤芯。 、对于抗静电场合，应采用金属型消声器（包括滤芯为铜烧结或不锈钢烧结）接地使用。备注4：1、PU管（Polyurethane tubing），PU管是气动行业首选的气动压力软管。PU管按材料分为聚氨酯PU管，聚醚型PU管；按使用要求和称呼不同分为PU空压软管，PU夹纱增强管，PU工业软管，PU钢丝伸缩管，PU螺旋管，PU伸缩管，PU弹簧管，PU夹纱管，PU编织管，PU网纹管，PU单管，PU直管。2、PU管的性质、透明管具有较高的透明度，介质流动
14、的状态清晰可见。、采用高回弹性聚氨酯原材料制造；使得气动管具有较小的弯曲半径，更容易安装。、耐黄变达到3级以上，不易变黄。、耐油性能好，是天然橡胶耐油性能的15-20倍。、耐磨性能好，是天然橡胶耐磨性能的3050倍。、耐老化性好，是天然橡胶耐老化性能的5倍。、耐扯断强度是天然橡胶的3倍。、具有高强度、高伸长率、高强力。、阻尼性好，内壁光滑，液体阻力小，液压损失少。+、外观漂亮，软管弯曲半径小，阻燃性好，无毒无味，耐冲击，耐疲劳，轻便灵活，其重量是橡胶软管的百分之三十至七十。3、PU管的用途适用于工业、农业、食品、医药、土木工程、渔业、养殖业、园林灌溉等领域一般工作压力的液体输送。如：气动管、液
15、压管、花园水管、输油、输水管道、石油勘探管、喷砂管、蠕动泵软管等。备注5：按接头的材料分：PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯），镀镍/镀铬黄铜/不锈钢/阻燃按与气管的连接方式分：快插接头（PBT，镀镍，镀铬黄铜，不锈钢）、倒钩接头、快拧接头（塑料、铝合金、铜）、卡套（黄铜）、快速（镀镍黄铜，钢）接头；备注6：1、 快插接头时最方便的即插即用的连接方式，尤其在一些气管连接非常不方便、困难的场合下，更能体现快插接头的优越性。2、 倒勾接头是一种插入式的连接方式，有直通形结构、L形结构、T形结构、V形结构、Y形结构等。3、 快拧接头，将气管插入到倒勾接头终点位置时，用滚花螺母拧紧在接头上，直到用手拧紧为止
16、。该种连接方式可靠，管子不会脱落，无泄漏，尤其适用于真空。4、 卡套接头，卡套接头的连接气管为硬管（紫铜管），工作压力较高，抗机械撞击损坏较其它气管更好，但它的连接方式没有快插、快拧接头方便，可用于机械设备裸露在外的气动系统中（几乎不用更换）。5、 快速接头。6、 多管对接式接头。（七）、气缸1、气缸分为带磁性活塞和不带磁性活塞两种；、带磁性活塞的气缸上装有磁性开关来反应卸料门的开闭状态；、磁性开关又称舌簧开关或磁性发生器，开关内部装有舌簧片式开关、保护电路和动作指示灯等。磁性开关装到气缸缸体上，气缸磁性活塞上装有一个磁环，当活塞运动到磁性开关位置时，磁力使开关结合，产生一个电信号给控制系统，
17、动作指示灯亮或灭。2、气缸使用维护注意事项、要使用洁净干燥的空气；、灰尘多的环境，杆侧应有伸缩防护套，不能使用防护套的场合，应选用带强力防尘圈的气缸；、安装悬耳型或耳轴型气缸时，应保证气缸的摆动和负载的摆动在一个平面上；、通常活塞杆只能承受轴向负载，避免在活塞杆上世家横向负载或偏心负载；、油润滑气缸应配置流量适合的油雾器；、气缸运动量不能被吸收时，应设计缓冲回路或外部增设缓冲结构。备注7：1、气缸的分类、 单作用气缸；仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气聚能产生气压，气压推动活塞产生推力伸出，靠弹簧或自重返回。、 双作用气缸；从活塞两侧交替供气，在一个或两个方向输出力。、 膜片式气缸；用膜片代替活塞
18、，只在一个方向输出力，用弹簧复位。它的密封性能好，但行程短。、 冲击气缸；把压缩气体的压力能转换为活塞高速（1020米/秒）运动的动能，借以做功。2、气缸的结构气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成。、 缸筒，缸筒的内径代表了气缸输出力的大小。带磁性开关的气缸或在耐腐蚀环境中使用的气缸，缸筒应使用不锈钢、铝合金或黄铜等材质。、 端盖，端盖上设有进排气通口，有的还在端盖内设有缓冲机构。杆侧端盖上设有密封圈和防尘圈，以防止从活塞杆处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。杆侧端盖上设有导向套，以提高气缸的导向精度，承受活塞杆上少量的横向负载，减小活塞杆伸出时的下弯量，延长气缸使用寿命。、 活塞，活
19、塞是气缸中的受压力零件。为防止活塞左右两腔相互窜气，设有活塞密封圈。活塞上的耐磨环可提高气缸的导向性，减少活塞密封圈的磨耗，减少摩擦阻力。、 活塞杆，活塞杆是气缸中最重要的受力零件。通常使用高碳钢，表面经镀硬铬处理，或使用不锈钢，以防腐蚀，并提高密封圈的耐磨性。、 密封圈，回转或往复运动的部件密封称为动密封；静止部件的密封称为静密封。3、气缸的工作原理及选型根据工作所需力的大小来确定活塞杆的推力和拉力。由此来选择气缸时应使气缸的输出力稍有余量。若缸径选小了，输出力不够，气缸不能正常工作；但缸径过大，不仅使设备笨重、成本高，同时耗气量增大，造成浪费。在设计时，应计量采用增力机构，以减少气缸的尺寸
20、。气缸理论输出力的计算公式：F：气缸的理论输出力（N）；F：气缸的实际输出力（N）；F= F*；D：气缸缸径（mm）；P：工作压力（kgf/cm=0.1Mpa）气缸选型常有以下两种情况：、 已知气缸缸径和气缸工作压力气缸输出拉力；、 已知工作压力和汽缸实际推力球气缸缸径；计算过程中常用经验表一，气缸理论输出力曲线和表格，查表插值或直接查表进行计算气缸实际效率计算需查经验表二，汽缸实际输出力效率曲线气缸理论输出力经验表气缸实际输出力效率曲线（八）、球型振动器、破拱助流气垫1、球型振动器装在粉煤灰和水泥称量斗上，在球型振动器标“”处的接口装上消声器，在标“”处的接口处接上进气管。2、为提高粉料罐的
21、卸料性能，常常在筒仓的下部椎体上安装冲击装置。它可以破坏粉料拱桥，使卸料通畅。破拱效果最好的是助流气垫破拱（另外还有气吹破拱、锤击破拱），助流气垫是利用气流的推力作用推动起拱物料，达到破拱的作用。（九）、空压机压力调节1、空压机压力调整为0.55Mpa0.75Mpa。具体调节方法如下：、把空压机出气口球阀关闭，开启空压机，并观察空压机的压力表，当压力上升到一定值后，空压机自动停止工作（电动机为停机），记下此时的压力。、当压力过高时（高于0.75Mpa），关闭空压机，松开压力调节锁紧螺母，逆时针方向旋转压力调节螺杆（根据实际压力与所需压力来确定压力调节螺杆的调节程度）。再开启空压机，并观察压力，
22、直到压力达到要求值0.75Mpa。、当压力过低时（低于0.75Mpa），关闭空压机，松开压力调节锁紧螺母，顺时针方向旋转压力调节螺杆（根据实际压力与所需压力来确定压力调节螺杆的调节程度）。再开启空压机，并观察压力，直到压力达到要求值0.75Mpa。、调好最高压力后，进行压差调节。把空压机出气口球阀关闭，开启空压机，当压力上升到0.75Mpa后，空压机自动停止工作（电动机未停止），缓慢打开空压机出口球阀，使空压机压力缓慢下降，并观察空压机的压力表变化，当空压机压力缓慢下降到空压机重新开始工作时，记下此时的压力。、当复位压力过高时（高于0.55Mpa），即压差偏小（压差=最高工作压力-复位压力），
23、关闭空压机，松开压差调节锁紧螺母，顺时针方向旋转压差调节螺杆（根据实际压力和所需压力来确定压力调节螺杆的调节程度）。再开启空压机，并观察压力，直到压力达到要求值0.55Mpa。、当复位压力过低时（低于0.55Mpa），即压差偏大（压差=最高工作压力-复位压力），关闭空压机，松开压差调节锁紧螺母，逆时针方向旋转压差调节螺杆（根据实际压力和所需压力来确定压力调节螺杆的调节程度）。再开启空压机，并观察压力，直到压力达到要求值0.55Mpa。2、 压力安全阀调整为0.8Mpa。压力安全阀调定后由用户委托当地劳动部门调整，调整好后，打钢印并锁定。3、 三联件中的减压阀压力调整为0.6Mpa 0.7Mpa
24、.4、 接到水泥仓气吹破拱的空气过滤器，减压阀调整为0.4Mpa0.5Mpa。5、 电接点压力表压力调整为0.4Mpa。备注8：电接点压力表（pressure gauge with electric contact），带有电接点装置的压力表。电接点压力表适用于测量各种液体、气体等介质的压力。压力表和相应的电气器件（如继电器及变频器等）配套使用，即可对被测（控）压力系统实现自动控制和发信（报警）的目的。以控制压缩机电机为例：储气罐压力达到下限自动开启，到达上限自动停机。电接点压力表的结构原理：1、电接点压力表由测量系统、指示系统、磁助电接点装置、外壳、调整装置和接线盒（插头座）等组成。2、电接点
25、压力表的工作原理是基于测量系统中的弹簧管在被测介质的压力作用下，迫使弹簧管之末端产生相应的弹性变形一位移，借助拉杆经齿轮传动机构的传动并予放大，由固定齿轮上的指示（连同触头）逐将被测值在度盘上指示出来。与此同时，当其与设定指针上的触头（上限或下限）相接触（动断或动合）的瞬时，致使控制系统中的电路得以断开或接通，以达到自动控制和发信报警的目的。（十）、蝶阀安装注意事项（十一）。气路的安装1、 空压机安装到指定位置后，需加垫或其它办法保证空压机平稳。2、 储气罐特别是立式储气罐时，一定要用膨胀螺栓把储气罐固定在基础上。储气罐上的附件安装，压力安全阀安装在最上部位置，进气口一般比出气口低，一般在储气
26、罐出气口处安装上一球阀，便于气动元件的维修。3、 气缸安装时，要注意动作方向，活塞杆不允许承受偏心力。在气缸附近焊接时，要用湿布或橡胶包住活塞杆，防止焊渣烧伤活塞杆表面。4、 三联件包括空气过滤器、减压阀、油雾器，气路应从空气过滤器进，从油雾器出。安装时一定要注意空气过滤器的自动排水装置朝下。减压阀上安装压力表，压力表最大量程应大于最高工作压力的1.5倍。5、 安装气管时应有一定余量。切断气管应沿垂直断面切断，切断时不要用切口钳，可用切纸刀。把气管插到快速接头时，应可靠的插到底，再轻轻外拉，确认拔不出便可。拆管时，应均匀地推释放套凸缘，充分压入释放套，同时拔出气管（释放套压入不充分拔不出气管）
27、。拔出的气管再用时，要将关口咬合过的部分切掉，否者会造成漏气或脱落。6、 电磁阀的安装位置应尽量靠近所控制的执行元件（如气缸），缩短管路。并尽量使排气口朝下。7、 K25D-10二位五通电磁换向阀的安装：、 用两个M8螺栓（长度根据安装底板的厚度来定）把电磁阀固定在安装板上（如垂直安装，出气口应朝下）。、 P接进气口，O1、O2接消声器；A口、B口接出气管到所控制的执行元件（如蝶阀气缸）。注意二位五通电磁阀的接口螺纹尺寸。8、 集装阀的安装（厂家常采用气控箱）常用集装阀由多个单件阀和底板组成， 底板上由3个孔（如果是三个通孔则需用堵丝堵住一边），中间为P口，两边为R、S口，每个单件阀两个出气口，A、B口。其安装方法是：、 把集装阀底板用螺栓固定在安装板上，注意排气口朝下。、 P接进气口，R、S接消声器。、 每个单件阀上A、B口接执行元件（如蝶阀气缸），一个单件阀控制一个执行元件。（十二）、搅拌站气动系统综述