CN88200665U

CN88200665U - 一种气动控制装置

Info

Publication number: CN88200665U
Application number: CN198888200665U
Authority: CN
Inventors: 郑延芳
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 1988-01-28
Filing date: 1988-01-28
Publication date: 1988-11-16

Abstract

一种气动控制装置可应用于工业自动化控制系统中。该装置是由气源、无密封圈气缸、溢流减压阀、单向阀、中间加压式三位五通阀、调压阀、自动排水式分水滤气器、二次油雾器、排气节流阀、单板机、贮能缸、二位四通阀、快速排气阀、二位二通阀、自动可调压力单向阀、贮能器、梭阀组成的主回路、节能回路和节能辅助回路构成。

该装置充分利用了气缸A、B腔的排气，分别作为补充气源和第二动力源，从而达到节能50％以上。

Description

一种节能式的气动控制装置可应用于工业自动化控制系统中。

目前，由于气动系统摩擦阻力大，气体可缩性使得系统刚性差，气体易泄漏，从而导致气动系统效率低，功耗、能耗均很大。为此国内外在消除泄漏，减少管道压力损失，改进密封圈等方面进行了大量的改进工作。87年本发明人曾发明了一种无密封圈的气动元件，其特征是取消了气动缸活塞上防止内泄密的密封圈（见中国专利申请号872095506），减少了气缸内的摩擦阻力。采用这种气缸后所使用的气动控制装置如图1所示，它是由气源Ps，无密封圈气缸1，溢流减压阀2，单向阀3，中间加压式三位五通阀4，调压阀5，自动排水式分水滤气器6，二次油雾器7，排水节流阀8和单板机组成。上述气缸1可将流体动力变换为直线机械力及直线运动，溢流减压阀2稳定头腔A和B腔的进气压力，单向阀3是A腔（或B腔）的排气通路，中间加压式三位五通阀4控制气动缸换向，中间加压使气缸能平稳地在任意位置上停止，以提高系统的刚性并起缓冲作用，排气节流阀8起调速作用，单板机9给阀4加电信号使其导通。整个回路气流流程如下：当9给4右端加电信号后，电磁阀导通，阀芯向右移，Ps与A腔接通，B腔与4中通道B′O₂接通，此时A腔进气，B腔排气，气缸1作进程运行。A腔进气流程，Ps→5→6→7→4→2→气缸1的A腔；B腔排气流程，B腔→3→4中B′O₂→8→排入大气。当9给4左端加电信号时，阀芯向左移，Ps与B腔接通，A腔与4中通道A′O₁接通，此时B腔进气，A腔排气，气缸作回路运行。B腔的进气流程，P_s→5→6→7→4→2→气缸1的B腔；A腔排气流程，A腔→3→A′O₁→8→排入大气。上述气动控制装置由于采用了无密封圈的气缸代替了原有气缸，减少了摩擦阻力，耗能系数从1.25左右降至1.1左右，但从其工作过程可看出，整个回路中动作仍耗能较大（A、B腔均需从气源供气）。

本实用新型的目的就在于提供一种回程基本不耗能的气动控制装置。

该装置如图2所示，除前述回路外，还包括一个由溢流减压阀2，单向阀3，自动排水式滤气器6，贮能缸10，二位四通阀11，快速排气阀12，二位二通阀13组成的节能回路和一个由自动可调压力单向阀14，贮能器15，梭阀16组成的节能辅助回路。整个装置工作的初始状态必须是A腔无气体，B腔先由气源Ps进气，其进气流程为（此时9已给4左端加电信号，Ps与B腔接通），Ps→5→16→6→7→4→2→B腔。B腔充满气后，A腔无气可排。转为A腔进气，此9给阀4右端加电信号使其导通Ps与A腔接通，其气体流程为Ps→5→16→6→7→4→2→A腔。同时B腔开始排气，过程为B腔气体通过阀3，二位二通阀13→阀4后分为两路，一路直接切换阀11，使B腔排气能进入贮能缸内中的C腔。同时另一路从阀13→阀4中通道B′O₂→8→3→6→2→11→C腔，使贮能缸10中活塞推到贮能缸上端；同时D腔排气，排气路程是由D腔→11→15，这样既减少了D腔中压力，又对贮能器15进行了贮能。阀4左端加电信号后，A腔与阀4中A′O₁接通，A腔排气。排气由A腔通过阀4后分为三路，一路直接切换阀13，切断Ps与B腔的通路；另一路进入阀4中A′O₁切换阀11，使D腔中剩余气体通过12快速排入大气，以降低D腔中压力，保证A腔气体能进入D腔；因为阀11已被切换，所以第三路气通过A′O₁→8→12→11→D腔→推动活塞压缩C腔气体进入B腔，即B腔进气流程为，C腔→11→3→2→B腔。整个装置如上所述，如此循环下去。

上述装置中贮能缸10的体积是气缸1的（2～2.5）倍。贮能器15的体积与气缸1相同，15中压力（P15）只有在气缸多次往返行程后才可增加到≥5公斤／厘米²。自动可调压力单位阀14在C腔压力不足2公斤／厘米²时将自动开启，由贮能器15或D腔供气，其流程为15（或D腔）→14→6→2→C腔，二位二通阀13只有在A腔排气时才可断开。梭阀16是当从Ps进气压力＞P15时，由Ps向A腔供气；当P₁₅＞Ps时，由P15向A腔供气；当P15＝Ps时，P15与Ps同时向A腔供气；从而节省了能源。阀5是控制气源压力为5公斤／厘米²。上述装置节能回路中两个单向阀，一个是保证B腔排气只能进入缸10，另一个是使C腔气体只能流入B腔。溢流减压阀2是用以确保B腔排气后，C腔压力为2公斤／厘米²。

该装置B腔在运动中除第一次充气外，整个回程均不需从气源再供气，而是充分利用了本身所排气体存入贮能缸和贮能器中作为第二动力源。同时充分利用A腔所排气体作为C腔的补充气源。因此该装置功耗能耗下降，节能可达50％以上。另外该装置组装在集成通道上，缩短了管道，减少了沿程压力损失，减少了管道接头，从而减少了接头泄漏，使得装置结构紧凑，气动系统的刚度、稳定性均得到提高。

实施例：

上述无密封圈气缸1采用中国专利87209506上的气缸，贮能缸和贮能器15上设计了报警装置，自动可调压力单向阀14的开启电压设计为2Kg／厘米²，其它元器件均为市售标准件，尔后按图2连接成完整的气动控制装置。

Claims

1、一种应用于自动控制系统中的气动控制装置，其控制回路是由气源Ps，无密封圈气缸1，溢流减压阀2，单向阀3，中间加压式三位五通阀4，调压阀5，自动排水式分水滤气器6，二次油雾器7，排水节流阀8和单板机9组成，本实用新型的特征在于，它还包括一个由溢流减压阀2，单向阀3，自动排水式分水滤气器6，贮能缸10，二位四通阀11，快速排气阀12，二位二通阀13组成的节能回路，和一个由在贮能缸10内压力≤2公斤/厘米²时开启的自动可调压力单向阀14，贮能器15，梭阀16组成的节能辅助回路。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，贮能缸10的体积是气缸1的（2～2.5）倍，贮能器15的体积与气缸1相同。