可在许多组合，过滤器和调节器是必须在任何机器上。还应考虑执行能量隔离、锁定标记和润滑等功能的其他设备。
作者:Chip McDaniel, AutomationDirect
所有气动动作都需要有足够流量和压力的清洁干燥空气。对压缩空气进行过滤、调节和润滑的过程称为空气准备，有时简称为空气准备。制造工厂包括在中央压缩机进行空气准备，在每台机器的使用点进行额外的空气准备是有益的。
图1:该空气预处理装置有许多NITRA气动元件，包括过滤器，带数字压力开关的调节器，分配块，润滑器，软启动/转储阀和手动关闭连接到一个模块阀歧管。
空气准备系统——通常被称为FRL，在过滤器、调节器和润滑器之后，通常包括在组装中——本质上是机器上的呼吸面罩，它的个人保护设备。因此，它是一个必须拥有的系统，并且它由许多组件组成。本文将讨论机器预空气系统中使用的组件，并展示如何使用每个组件，如图1所示。
操作压力
空气准备系统通常是内联组装，并在各种端口或身体尺寸。大多数空气预热系统在1/8英寸的范围内。1。NPT母口尺寸，有些例外。这些系统在设计上通常是模块化的，所以当指定空气准备系统时，为了便于组装和附件的使用，需要输入匹配类似尺寸的设备。
一般来说，每个气动装置的压力范围是20到130psi，以匹配制造设施中一般供应的空气压力，这两个值之间。虽然锁定阀的压力范围可能为0到150psi，但其他空气预处理设备，如过滤器、调节器和软启动/转储阀，需要一个最小的操作压力来激活内部先导阀和排水阀。根据设备的不同，最小操作压力可能低至15 psi，高至35 psi。
手动关闭安全阀
由于员工未能安全禁用和隔离能源，以及在进行服务或维护工作之前锁定/标记机器，往往会发生意外或自动化机器运动导致的破碎、挤压、切割、截肢和其他伤害。气动是这些能源之一，由于可能的伤害，OSHA和ANSI在锁定/标签控制危险能源和防止意外启动方面有重要的规定。
图2:逆时针旋转这个NITRA手动关闭阀上的红色旋钮，安全地将空气从这个输送区排除，消除了维护期间的夹伤危险。
空气准备系统不仅保护机器从碎片和水分，它也可以保护操作人员从危险提供了一种手段，安全的气动能量从机器。手动关闭安全阀或气动隔离锁定阀提供了移动引起的气动能量的移除，以及将阀门锁定在关闭位置的方法，这是锁定/标记程序的一部分。它关闭上游空气压力，并释放下游空气压力到整个机器或区域，如图2。其超大的排气口提供了一个快速的压力释放，这可能会非常大声，所以应该使用合适的消音器(消音器)，特别是如果在该区域不需要耳保护。
这些关闭或锁定阀通常是连接到机器上的工厂空气的第一个组件，或FRL组件之后的第一个阀门。这些阀门使用手动旋转旋钮或推拉激活，两种配置都可以用挂锁锁住。为了便于视觉识别，旋钮应该是红色的，以表示一个安全装置，就像一个紧急停止按钮。
重要的是要注意，即使关闭阀释放空气压力，截留的空气(能量)可能仍然存在于空气预备装置的下游。使用中心关闭的三个位置的阀门只是其中的一个例子，它是设计师的责任提供和文件的手动或自动序列，以消除这些空气的机器的安全维护。
气动空气过滤器
过滤器是空气预处理系统的关键部分，用于去除颗粒和水分。这些过滤器采用离心或聚合设计。离心式可以去除颗粒和一些水分，而聚结式可以去除更多的水分和油蒸气。干燥机/冰箱单元，这里没有讨论，可能需要去除大量的水分，并安装在工厂空气压缩机的下游。
标准的工业空气过滤器通常包括一个可更换的40微米过滤元件，安装在不同尺寸的聚碳酸酯碗内，以适应不同的流量，通常还包括一个金属碗保护。对于更严格的过滤要求，可提供5微米的滤芯。更精细的微过滤器可用于去除1微米及以下的特殊应用颗粒，但这些需要逆流过滤器。根据使用情况，可以定期更换过滤器，但下游压力开关——或者更好的是，差压开关测量整个过滤器的压力，其输出由PLC监控——可以用来检测堵塞的过滤器。
无论采用何种设计，这种过滤器都可以去除过滤器内的颗粒、水和油蒸气，也可以去除积聚在碗底的溶液，并可通过手动、半自动或自动排水。手动排水需要手动打开排水塞，以清除积聚的液体。每当压缩空气被关闭时，半自动排水口就会打开，当空气被关闭或容器中的液体激活浮子时，自动排水口就会打开。
使用的排水类型取决于工厂供应、应用和环境。非常干燥或低使用率的设备可以使用手动排水，但适当的维护需要液位检查。半自动排水管在经常关闭空气压力的机器中工作得很好。然而，如果空气总是开着，或者如果水积累得很快，自动排水是最好的选择。
监管机构
当使用调节器以恒定的压力向机器供应压缩空气时，调节器经常被“设置和忘记”，典型的可调压力范围为20- 130psi。有些工艺操作在压力范围的低端，因此低压调节器可以提供从零到60psi左右的可调范围。调节器也可提供常见压力下的仪表空气，通常在3-15 psi范围内。
由于恒压空气供应对机器操作至关重要，因此需要一个带锁定压力调节旋钮的调节器。还应包括一个整体压力表，以帮助快速识别实际空气压力。另一个有用的装置是安装在压力调节装置下游的可调压力开关，由机器控制器监控。
压力调节器有一个必须正确连接的输入和输出。空气必须从输入流到输出，向后安装调节阀将导致它故障。
图3:顾名思义，这款NITRA组合过滤器/调节器将过滤器和调节器的功能组合成一个单一的，节省空间的单元。
在大多数应用中，监管机构还应采取缓解措施。使用泄压操作，如果调节阀上的压力设定值降低，调节阀输出将降低下游空气压力。
一个组合过滤器/调节器包括一个单独的过滤器和调节器的所有功能，节省空间的设备，图3。精密组合过滤器/调节器也可提供更精确的压力调节能力。
注油机
润滑器作为油雾添加润滑到气动空气供应，而不是像过滤器那样去除污染。这种润滑可以增加气动装置的速度和减缓磨损，如气动手动工具，包括磨床、冲击扳手和扭矩驱动器。它还通过密封杆减少操作部件的泄漏，尽管它不需要在大多数现代气动装置(如阀门、气缸、旋转执行器和夹具)的密封上加油。
润滑器可在许多端口尺寸和润滑速度可以调整。为了帮助维护，包括一个观察计，并且在大多数情况下，当设备处于压力下时，可以加油。必须适当调整雾层，保持油位，并提供适当的油(通常是轻粘度油，如SAE 5、10或20添加了防锈和氧化抑制剂)。此外，需要润滑的装置必须离油雾器足够近，以使油雾保持悬浮在空气中。过多的油可能会造成设备内的油雾，以及油坑和滑地。
软启动/转储阀门
软启动/转储阀是对操作人员安全的重要设备，通常包括一个24 Vdc或120 Vac电磁阀，由紧急停止或保护或光幕安全电路控制。它通过关闭上游压力来释放引起运动的气动能量，并在安全事件期间断电时释放下游压力。当电路重新通电时，螺线管逐渐增加下游的空气压力。这可以防止工具在启动时移动过快。
该阀安装在FRL的下游，通常为驱动运动的电磁阀提供空气。倾卸阀排气压力很快，因此应使用大流量消声器来减弱声音。一个可调节的流量控制提供控制多快的空气压力返回设定的压力。
空气准备配件
所有气动空气准备设备上面提供了独立应用的安装支架，或安装附件可以单独购买。空气预处理系统通常是模块化设计，允许单独的关闭、过滤器、调节器、润滑器和软启动/转储阀轻松地与其他组件现场组装。
当连接这些模块化设备以创建一个组合单元时，通常需要装配支架和适配器。这些适配器包括U型、L型和t型托架，每个托架都有一个或多个安装榫。空气分配块也可用于安装在气动元件之间。
图4:总体空气预处理系统的大小、重量和成本大约是单独购买组件组装的系统的一半。
结论
全面空气预处理(TAP)系统可作为指定所有空气预处理组件的另一种选择。这些一体化系统包括过滤器，调节器，关闭/转储阀，软启动，电动关闭，压力开关和指示灯。TAP的尺寸、重量和成本大约是单独购买组件组装的空气准备系统的一半，如图4所示。
通过对气动空气预处理组件及其使用的更好的理解，机器和操作人员都可以得到保护。总而言之，需要一个手动关闭释放阀和软启动/倾倒阀来控制、隔离和从机器或系统中清除压缩空气。当空气流入系统时，需要使用过滤器、调节器和润滑器来为使用做好准备。
数字全部由AutomationDirect提供。
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